Способ совместной демодуляции-декодирования двоичных сигналов модуляции с непрерывной фазой в системах связи со сверточным кодированием и системой перемежения- деперемежения символов для многолучевых радиоканалов и устройство для его реализации
Использование: в области электросвязи и в системах передачи дискретных сообщений по каналам связи с рассеянием энергии сигнала во времени и по частоте, в частности, по многолучевым радиоканалам. Сущность изобретения: в предлагаемом способе демодуляции-декодирования принимаемый сигнал расщепляют на две квадратурные компоненты, по квадратурным компонентам сигнала вычисляют квадратурную импульсную реакцию канала связи, преобразуют вычисленную квадратурную импульсную реакцию с учетом четности номера очередного кодового символа, формируют квадратурный сигнал предыскажения, определяют разностный квадратурный сигнал путем вычитания квадратурного сигнала предыскажения из принимаемого сигнала, формируют две группы опорных сигналов, соответствующие разрешенным кодовым последовательностям, сравнивают разностный квадратурный сигнал на интервале анализа, охватывающем отклик канала на элемент сигнала, соответствующий демодулируемому символу, с двумя группами опорных сигналов, соответствующих двум различным гипотезам относительно знака демодулируемого символа при всех возможных разрешенных последовательностях сопровождающих кодовых символов, по каждой из гипотез фиксируют значение первичной метрики, представляющее собой минимальный квадрат евклидова расстояния между разностным и опорным сигналами, сравнивают между собой первичные метрики и принимают предварительное решение относительно знака демодулируемого символа, используемое в дальнейшем при формировании квадратурного сигнала предыскажения, осуществляют деперемежение последовательностей первичных метрик по каждой из гипотез, далее, используя деперемеженные последовательности первичных метрик и в зависимости от числа двоичных символов, соответствующих одному ребру кодовой решетки, вычисляют и запоминают метрики всех возможных ребер, используя которые вычисляют метрики всех возможных разрешенных кодовых последовательностей, соответствующие всем возможным путям по кодовой решетке, сравнивают между собой метрики всех возможных последовательностей, соответствующих путям по кодовой решетке, проходящих через каждый из ее узлов, выбирают наименьшие, фиксируют соответствующие кодовые последовательности, сравнивают между собой все выбранные метрики, выбирают наименьшую и регистрируют первый символ соответствующей декодированной последовательности. Устройство демодуляции-декодирования, реализующее предложенный способ, содержит квадратурный расщепитель, запоминающее устройство, блок вычисления квадратурной импульсной реакции канала связи, инвертор, блок переключения четности, формирователь квадратурного сигнала предыскажения, блок вычитания квадратурного сигнала предыскажения, первый блок формирования опорных сигналов, первый блок вычисления метрики, блок сравнения и выбора, второй блок формирования опорных сигналов, второй блок вычисления метрики, первый блок деперемежения, второй блок деперемежения, блок вычисления метрики ребер, блок вычисления метрики путей, сравнения, выбора и хранения минимальных метрик путей, блок регистрации декодированного символа, причем выходы квадратурного расщепителя соединены со входами запоминающего устройства, выходы квадратурного расщепителя соединены со входами запоминающего устройства, выходы запоминающего устройства соединены со входами блока вычисления квадратурной импульсной реакции канала связи и с первыми входами блока вычитания квадратурного сигнала предыскажения, первый и второй выходы блока вычисления квадратурной импульсной реакции канала связи соединены с первым и вторым входами блока переключения четности, кроме того, первый выход блока вычисления квадратурной импульсной реакции канала связи соединен со входом инвертора, выход инвертора соединен с третьим входом блока переключения четности, выходы блока переключения четности соединены со входами первого блока формирования опорных сигналов, с первыми входами формирователя квадратурного сигнала предыскажения и входами второго блока формирования опорных сигналов, выходы формирователя квадратурного сигнала предыскажения соединены со вторыми входами блока вычитания квадратурного сигнала предыскажения, выходы блока вычитания квадратурного сигнала предыскажения соединены с первыми входами первого и второго блоков вычисления метрики, выходы первого блока формирования опорных сигналов соединены со вторыми входами первого блока вычисления метрики, выходы второго блока формирования опорных сигналов соединены со вторыми входами второго блока вычисления метрики, выход первого блока вычисления метрики соединен со входом первого блока деперемежения и первым входом блока сравнения и выбора, выход второго блока вычисления метрики сoeдинен со входом второго блока деперемежения и вторым входом блока сравнения и выбора, выход блока сравнения и выбора соединен со вторым входом формирователя квадратурного сигнала предыскажения, выходы первого и второго блоков деперемежения соединены со входами блока вычисления метрики ребер, выход которого соединен со входом блока вычисления метрики путей, сравнения, выбора и хранения минимальных метрик путей, выход которого соединен со входом блока регистрации декодированного символа. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться в системах передачи дискретных сообщений по каналам связи с рассеянием энергии принимаемых сигналов во времени и по частоте.
Известен способ демодуляции сигналов МНФ в однолучевых каналах, заключающийся в том, что принимаемый сигнал расщепляют на две квадратурные компоненты, в каждой из которых независимо осуществляют когерентное детектирование с выделением информационных бит, которые затем объединяют в общий поток путем поочередного переключения [1] (прототип). Однако этот способ неработоспособен в каналах с межсимвольной интерференцией и не позволяет осуществлять совместную демодуляцию-декодирование. Технический результат изобретения - повышение достоверности при демодуляции и декодировании сигналов в последовательных системах связи с использованием сверточного кодирования, а также с перемежением символов на передаче и соответствующим деперемежением на приеме при работе в каналах с многолучевым распространением сигнала. Технический результат достигается тем, что принимаемый сигнал расщепляют на две квадратурные компоненты, по квадратурным компонентам сигнала вычисляют квадратурную импульсную реакцию канала связи, преобразуют вычисленную квадратурную импульсную реакцию с учетом четности номера очередного кодового символа, формируют квадратурный сигнал предыскажения, определяют разностный квадратурный сигнал путем вычитания квадратурного сигнала предыскажения из принимаемого сигнала, формируют две группы опорных сигналов, соответствующие разрешенным кодовым последовательностям, сравнивают разностный квадратурный сигнал на интервале анализа, охватывающем отклик канала на элемент сигнала, соответствующий демодулируемому символу, с двумя группами опорных сигналов, соответствующих двум различным гипотезам относительно знака демодулируемого символа при всех возможных разрешенных последовательностях сопровождающих кодовых символов, по каждой из гипотез фиксируют значение первичной метрики, представляющее собой минимальный квадрат евклидова расстояния между разностным и опорным сигналами, сравнивают между собой первичные метрики, и принимают предварительное решение относительно знака демодулируемого символа, используемое в дальнейшем при формировании квадратурного сигнала предыскажения, осуществляют деперемежение последовательностей первичных метрик по каждой из гипотез, далее, используя деперемеженные последовательности первичных метрик и в зависимости от числа двоичных символов, соответствующих одному ребру кодовой решетки, вычисляют и запоминают метрики всех возможных ребер, используя которые вычисляют метрики всех возможных разрешенных кодовых последовательностей, соответствующие всем возможным путям по кодовой решетке, сравнивают между собой метрики всех возможных последовательностей, соответствующих путям по кодовой решетке, проходящих через каждый из ее узлов, выбирают наименьшие, фиксируют соответствующие кодовые последовательности, сравнивают между собой все выбранные метрики, выбирают наименьшую и регистрируют первый символ соответствующей декодированной последовательности. Технический результат достигается с помощью устройства, которое содержит квадратурный расщепитель, запоминающее устройство, блок вычисления квадратурной импульсной реакции канала связи, инвертор, блок переключения четности, формирователь квадратурного сигнала предыскажения, блок вычитания квадратурного сигнала предыскажения, первый блок формирования опорных сигналов, первый блок вычисления метрики, блок сравнения и выбора, второй блок формирования опорных сигналов, второй блок вычисления метрики, первый блок деперемежения, второй блок деперемежения, блок вычисления метрики ребер, блок вычисления метрики путей, сравнения, выбора и хранения минимальных метрик путей, блок регистрации декодированного символа, причем выходы квадратурного расщепителя соединены со входами запоминающего устройства, выходы запоминающего устройства соединены со входами блока вычисления квадратурной импульсной реакции канала связи и с первыми входами блока вычитания квадратурного сигнала предыскажения, первый и второй выходы блока вычисления квадратурной импульсной реакции канала связи соединены с первым и вторым входами блока переключения четности, кроме того, первый выход блока вычисления квадратурной импульсной реакции канала связи соединен со входом инвертора, выход инвертора соединен с третьим входом блока переключения четности, выходы блока переключения четности соединены со входами первого блока формирования опорных сигналов, с первыми входами формирователя квадратурного сигнала предыскажения и входами второго блока формирования опорных сигналов, выходы формирователя квадратурного сигнала предыскажения соединены со вторыми входами блока вычитания квадратурного сигнала предыскажения, выходы блока вычитания квадратурного сигнала предыскажения соединены с первыми входами первого и второго блоков вычисления метрики, выходы первого блока формирования опорных сигналов соединены со вторыми входами первого блока вычисления метрики, выходы второго блока формирования опорных сигналов соединены со вторыми входами второго блока вычисления метрики, выход первого блока вычисления метрики соединен со входом первого блока деперемежения и первым входом блока сравнения и выбора, выход второго блока вычисления метрики соединен со входом второго блока деперемежения и вторым входом блока сравнения и выбора, выход блока сравнения и выбора соединен со вторым входом формирователя квадратурного сигнала предыскажения, выходы первого и второго блоков деперемежения соединены со входами блока вычисления метрики ребер, выход которого соединен со входом блока вычисления метрики путей, сравнения, выбора и хранения минимальных метрик путей, выход которого соединен со входом блока регистрации декодированного символа. Способ осуществляется следующим образом. Принимаемый сигнал Z(t) с выхода канала связи расщепляют на две квадратурные компоненты Zx(t) и Zy(t) и дискретизируют по времени. Используя полученную последовательность отсчетов квадратурных компонент сигнала, вычисляют векторы отсчетов квадратурных компонент импульсной характеристики канала Gx и Gy, соответствующих функциям времени Gx(t) и Gy(t), совокупность которых представляет собой квадратурную импульсную реакцию канала связи. Векторы Gx и Gy преобразуют затем в векторы G'xi и G'yi, соответствующие сдвинутым во времени на i тактовых интервалов T компонентам квадратурной импульсной реакции, с учетом четности номера очередного кодового символа: Gxi(t) = Gx(t-iT), где T - тактовый интервал; Gyi{t) = Gy(t-iT) для четных значений номера очередного кодового символа i, и Gxi(t) = -Gy(t-iT); Gyi(t) = Gx(t-iT) для нечетных значений i. Используя векторы отсчетов квадратурных компонент импульсной реакции канала G'xi и G'yi при i = -D, -D+1, ... 1, 0 и предварительные решения








Формула изобретения
1. Способ демодуляции двоичных сигналов модуляции с непрерывной фазой для многолучевых радиоканалов, заключающийся в том, что принимаемый сигнал расщепляют на две квадратурные компоненты, отличающийся тем, что по квадратурным компонентам сигнала вычисляют квадратурную импульсную реакцию канала связи, преобразуют вычисленную квадратурную импульсную реакцию с учетом четности номера очередного кодового символа, формируют квадратурный сигнал предыскажения, определяют разностный квадратурный сигнал путем вычитания квадратурного сигнала предыскажения из принимаемого сигнала, формируют две группы опорных сигналов, соответствующие разрешенным кодовым последовательностям, сравнивают разностный квадратурный сигнал на интервале анализа, охватывающем отклик канала на элемент сигнала, соответствующий демодулируемому символу, с двумя группами опорных сигналов, соответствующих двум различным гипотезам относительно знака демодулируемого символа при всех возможных разрешенных последовательностях сопровождающих кодовых символов, по каждой из гипотез фиксируют значение первичной метрики, представляющее собой минимальный квадрат евклидова расстояния между разностным и опорным сигналами, сравнивают между собой первичные метрики и принимают предварительное решение относительно знака демодулируемого символа, используемое в дальнейшем при формировании квадратурного сигнала предыскажения, осуществляют деперемежение последовательностей первичных метрик по каждой из гипотез, далее, используя деперемеженные последовательности первичных метрик и в зависимости от числа двоичных символов, соответствующих одному ребру кодовой решетки, вычисляют и запоминают метрики всех возможных ребер, используя которые вычисляют метрики всех возможных разрешенных кодовых последовательностей, соответствующие всем возможным путям по кодовой решетке, сравнивают между собой метрики всех возможных последовательностей, соответствующих путям по кодовой решетке, проходящих через каждый из ее узлов, выбирают наименьшие, фиксируют соответствующие кодовые последовательности, сравнивают между собой все выбранные метрики, выбирают наименьшую и регистрируют первый символ соответствующей декодированной последовательности. 2. Устройство демодуляции двоичных сигналов модуляции с нулевой фазой для многолучевых радиоканалов, содержащее квадратурный расщепитель, отличающееся тем, что в него введены запоминающее устройство, блок вычисления квадратурной импульсной реакции канала связи, инвертор, блок переключения четности, формирователь квадратурного сигнала предыскажения, блок вычитания квадратурного сигнала предыскажения, первый блок формирования опорных сигналов, первый блок вычисления метрики, блок сравнения и выбора, второй блок формирования опорных сигналов, второй блок вычисления метрики, первый блок деперемежения, второй блок деперемежения, блок вычисления метрики ребер, блок вычисления метрики путей, сравнения, выбора и хранения минимальных метрик путей, блок регистрации декодированного символа, причем выходы квадратурного расщепителя соединены со входами запоминающего устройства, выходы запоминающего устройства соединены со входами блока вычисления квадратурной импульсной реакции канала связи и с первыми входами блока вычитания квадратурного сигнала предыскажения, первый и второй выходы блока вычисления квадратурной импульсной реакции канала связи соединены с первым и вторым входами блока переключения четности, кроме того, первый выход блока вычисления квадратурной импульсной реакции канала связи соединен со входом инвертора, выход инвертора соединен с третьим входом блока переключения четности, выходы блока переключения четности соединены со входами первого блока формирования опорных сигналов, с первыми входами формирователя квадратурного сигнала предыскажения и входами второго блока формирования опорных сигналов, выходы формирователя квадратурного сигнала предыскажения соединены со вторыми входами блока вычитания квадратурного сигнала предыскажения, выходы блока вычитания квадратурного сигнала предыскажения соединены с первыми входами первого и второго блоков вычисления метрики, выходы первого блока формирования опорных сигналов соединены со вторыми входами первого блока вычисления метрики, выходы второго блока формирования опорных сигналов соединены со вторыми входами второго блока вычисления метрики, выход первого блока вычисления метрики соединен со входом первого блока деперемежения и первым входом блока сравнения и выбора, выход второго блока вычисления метрики соединен со входом второго блока деперемежения и вторым входом блока сравнения и выбора, выход блока сравнения и выбора соединен со вторым входом формирователя квадратурного сигнала предыскажения, выходы первого и второго блоков деперемежения соединены со входами блока вычисления метрики ребер, выход которого соединен со входом блока вычисления метрики путей, сравнения, выбора и хранения минимальных метрик путей, выход которого соединен со входом блока регистрации декодированного символа.РИСУНКИ
Рисунок 1NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение
Номер и год публикации бюллетеня: 7-2004
Извещение опубликовано: 10.03.2004