SU1193835A1 - Device for synchronizing pseudonoise signals - Google Patents

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться дляThe invention relates to electrical engineering and can be used for

синхронизации фазоманипулированныхsync phase shift

псевдошумовых сигналов.pseudo noise signals.

Цель изобретения - сокращение . времени вхождения в синхронизм.The purpose of the invention is a reduction. the time of entry into synchronism.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема передающего устройства псевдошумового сигнала; на фиг.2 - то же, устройства синхронизации псевдошумовых сигналов; на фиг.З - то же, счетчика числа этапов; на фиг.4 - то же, формирователя импульсов запуска; на фиг.5 - то же, генератора одиночных импульсов; на фиг.6 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Figure 1 shows the structural electrical circuit of the transmitting device pseudo-noise signal; figure 2 is the same device synchronization pseudotumor signals; fig.Z - the same number of stages; figure 4 is the same, the pulse shaper trigger; figure 5 is the same, the generator of single pulses; figure 6 - timing diagrams explaining his work.

Передающее устройство псевдошумового сигнала содержит генератор 1 тактовых импульсов, делитель 2, мультиплексор 3, генератор 4 ПСП, модулятор 5, усилитель 6 мощности, счетчик 7 числа этапов, генератор 8 одиночных импульсов, генератор 9; устройство синхронизации псевдошумовых сигналов содержит демодулятор 10, ограничитель 11, согласованный фильтр 12, генератор 13 тактовых импульсов, формирователь 14 импульса запуска, генератор 15 ПСП, первый 16 и второй 17 перемножители,. блок 18 вычитания, фильтр 19 нижних частот, генератор 20, управляемый напряжением, делитель 21, счетчик 22 числа этапов, мультиплексор 23, коррелятор 24, пороговый блок 25, элемент И 26, дешифратор 27; счетчик 22 числа этапов содержит элемент И 28, счетчик 29, элемент И-НЕ 30; формирователь 14 импульса запуска содержит первый и Второй элементы ИЛИ 31 и 32, компаратор 33, коммутатор 34, дифференцирующий блок 35, компаратор 36 нуля, первый элемент И 37, первый 38 и второй 39 триггеры, генератор 40 одиночных импульсов, таймер 41, третий элемент ИЛИ 42, второй элемент И 43; генератор 40 одиночных импульсов содержит конденсатор 44, элемент И 45, резистор 46, одновибратор 47.The transmitting device pseudo-noise signal contains a generator of 1 clock pulses, divider 2, multiplexer 3, generator 4 PSP, modulator 5, power amplifier 6, counter 7, the number of stages, generator 8 single pulses, generator 9; The device for synchronizing pseudo-noise signals contains a demodulator 10, a limiter 11, a matched filter 12, a generator of 13 clock pulses, a driver 14 of a trigger pulse, a generator 15 of the memory bandwidth, the first 16 and the second 17 multipliers ,. subtraction unit 18, low-pass filter 19, voltage controlled oscillator 20, divider 21, number of stages counter 22, multiplexer 23, correlator 24, threshold unit 25, And 26, decryptor 27; the counter 22 of the number of stages contains the element And 28, the counter 29, the element AND-NOT 30; the starting pulse generator 14 contains the first and second elements OR 31 and 32, comparator 33, switch 34, differentiating unit 35, comparator 36 zero, first element 37, first 38 and second 39 triggers, single pulse generator 40, timer 41, third element OR 42, second element AND 43; the single pulse generator 40 comprises a capacitor 44, an And 45 element, a resistor 46, a one-shot 47.

Устройство синхронизации псевдошумовых сигналов работает следующим образом.The device synchronization pseudo-noise signals works as follows.

В передающем устройстве происходит скачкообразное, кратное 2**, где га = 1,2, 3,..., увеличение базы сигнала. В устройстве синхронизацииIn the transmitting device, a jump-like multiple of 2 ** occurs, where m = 1.2, 3, ..., an increase in the signal base. In sync device

соответствующее следящее увеличение базы опорного сигнала достигается следующей согласованной работой блоков передающего устройства и устройства синхронизации псевдошумовых сигналов. В передающем устройт стве в начальный момент времени сигнал с генератора 8 одиночных импульсов устанавливает счетчик 7 числа этапов, делитель 2, генератор 4 ПСП в исходное состояние. После этого с выхода последнего разряда делителя 2 поступают импульсы, определяющие границы этапов (фиг.6а), Эти импульсы, поступая на счетный вход счетчика 7 числа этапов, изменяют его состояние, а так как выходы разрядов счетчика соединены с управляющими входами мультиплексора 3, то в соответствии с состоянием счетчика 7 числа этапов происходит подключение соответствующих информационных входов мультиплексора 3 к генератору 4 ПСП. Такое переключение приводит в свою очередь к увеличению тактовой частоты генератора 4 ПСП на Каждом этапе (фиг.бб), а следовательно, и к росту частоты следования импульсов псевдослучайной последовательности (фиг.бг). Это приводит к пропорциональному возрастанию крутизны корреляционной характеристики излучаемого псевдошумового сигнала (фиг.бв). В устройстве синхронизации в демодуляторе 10, спустя некоторое время (число этапов N = 3), обусловленное переходными процессами установки фазы, происходит синхронное детектирование принимаемого сигнала (фиг.бд).The corresponding tracking increase in the base of the reference signal is achieved by the following coordinated operation of the blocks of the transmitting device and the device for synchronizing pseudo-noise signals. In the transmitting device, at the initial moment of time, the signal from the generator of 8 single pulses sets the counter 7 of the number of stages, divider 2, generator 4 of the SRP to the initial state. After that, from the output of the last digit of the divider 2, the pulses go in, determining the boundaries of the stages (Fig. 6a). These pulses, entering the counting input of the counter 7, the number of stages, change its state, and since the outputs of the digits of the counter are connected to the control inputs of the multiplexer 3, In accordance with the state of the counter 7 of the number of stages, the corresponding information inputs of the multiplexer 3 are connected to the generator 4 of the memory bandwidth. Such a switch leads in turn to an increase in the clock frequency of the 4th band generator at each stage (fig.bb), and consequently, to an increase in the pulse repetition rate of the pseudo-random sequence (figbg). This leads to a proportional increase in the steepness of the correlation characteristic of the radiated pseudo-noise signal (Fig.bv). In the synchronization device in the demodulator 10, after some time (the number stages N = 3), due to the phase transition transients, synchronous detection of the received signal occurs (fig.bd).

С этого момента времени выходной видеосигнал демодулятора 10 через, ограничитель 11 поступает на согласованный фильтр 12, импульсная характеристика которого согласована с последовательностью N этапа, где N = 4. Поэтому вследствие сжатия сигнала на выходе согласованного фильтра 12 появляется отклик, амплитуда которого достаточна для срабатывания формирователя 14 импульса запуска, В этом формирователе 14 формируется импульс запуска, передний фронт которого соответствует максимуму отклика согласованного фильтра (фиг.бе, ж, а).From this point in time, the output video signal of the demodulator 10 through, the limiter 11 is fed to the matched filter 12, the impulse response of which is matched with the sequence of the N stage, where N = 4. Therefore, due to the compression of the signal at the output of the matched filter 12, a response appears, the amplitude of which is sufficient to trigger the driver 14 of the start pulse. In this driver 14, a start pulse is formed, the leading edge of which corresponds to the maximum response of the matched filter (FIG. F, W, a).

Указанным импульсом осуществляется запуск узла слежения за задерж3 1 193835 <The indicated impulse is launching the tracking node for the delay3 1 193835 <

кой, состоящего из блоков 15 - 23, путем установки в исходное состояние счетчика 7 числа этапов, делителя 21, генератора 15 ПСП. Видеоимпульсы" последовательности с демодулятора 10 поступают через ограничитель 11 на входы первого 16 и второго 17 перемножителей, которые с блоком 18 вычитания образуют дискриминационную характеристику необходимой формы. В узле слежения за за'держкой происходит аналогичная работа счетчика 22 числа этапов, делителя 21, мультиплексора 23 и генератора 15 ПСП как и на передающей стороне с той лишь разницей, что^начальная установка соответствует пятому этапу. Это приводит к тому, что принимаемый и опорный сигналы совпадают с точностью до ошибки слеженилCoy, consisting of blocks 15 - 23, by setting in the initial state of the counter 7 the number of stages, divider 21, generator 15 PSP. Video pulses "sequences from demodulator 10 come through limiter 11 to the inputs of the first 16 and second 17 multipliers, which with subtraction unit 18 form a discriminatory characteristic of the required form. In the delay tracking node, the counter of the 22 number of stages, divider 21, multiplexer 23 and the SRP generator 15 as well as on the transmitting side with the only difference that ^ the initial setting corresponds to the fifth stage. This leads to the fact that the received and reference signals coincide with accuracy to the error of He married

узла слежения за задержкой. Для подтверждения совпадения сигналов используется коррелятор 24 и пороговыйnode tracking the delay. To confirm the coincidence of the signals, the correlator 24 and the threshold

5 блок 25, которые позволяют псевдослучайной последовательности с гене,ратора 15 ПСП поступить на выход уст* оойства синхронизации через элемент И 26 при наличии на третьем5 block 25, which allow a pseudo-random sequence from the gene, the RATOR 15, to arrive at the output of the synchronization signal * through the AND 26 element, if present on the third

10 входе логической "1" с дешифратора 27.10 input logical "1" from the decoder 27.

Для защиты устройства синхронизации от ложного запуска, предусмот15 рено соединение выхода порогового блока 25 с (входом блокировки) первым входом элемента И, третьим входом формирователя 14 импульса запуска.To protect the synchronization device from spurious triggering, a connection is provided between the output of the threshold unit 25 s (blocking input) and the first input of the AND element, and the third input of the driver 14 for the start pulse.

фиг. 2FIG. 2

фиг.Зfig.Z

1.1938351.193835

У_Г U _r

и пспand psp

’РиЪ. 4’Ri four

4545

4444

к -гk-y

ГГГ--1 НYYY - 1 N

--А--BUT

..Ж..

_ *_ -I.-⁵.,_._ * _ -I.- ^5. , _.

II

-~Σΐ-ρ г.-~л_Ь дп., дЬпппо. ппп! / - ~ Σΐ-ρ g. ~ L_b dp., Dhpppo. ppp /

л___К'l ___ K '

=ГГ--~Л= Yy-- ~ l

Οί(ΗΟί (Η

МерMer

х._:x._:

гg

шг._Sh_._

шг__Shg__

-^Ζ&ΖΣ-- ^ Ζ & ΖΣ-

1 1] one one] 1 4- one four- г g Ί Ί

<Рмг. 5<Pmg. five

Claims (2)

УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ ПСЕВДОШУМОВЫХ СИГНАЛОВ, содержащее объединенные по первому входу коррелятор и два перемножителя, выходы которых подключены к входам блока вычитания, выход которого через фильтр нижних частот подключен к входу генератора, управляемого напряжением, а также элемент И и генератор псевдослучайной последовательности (ПСИ), первый выход которого подключен к второму входу коррелятора^ выход которого подключен к входу порогового блока, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени вхождения в синхронизм, в него введены дешифратор, делитель, счетчик числа этапов, мультиплексор, генератор тактовых импульсов и последовательно соединенные демодулятор, ограничитель,A SYNCHRONIZATION DEVICE for PSEUDDESEUM SIGNALS, containing a correlator and two multipliers combined on the first input, the outputs of which are connected to the inputs of the subtraction unit, the output of which through a low-pass filter is connected to the input of the voltage controlled oscillator, as well as the AND element and the pseudo-random sequence generator (PSI), the output of which is connected to the second input of the correlator ^ whose output is connected to the input of the threshold unit, characterized in that, in order to reduce the time of entry into synchronism, it is entered into enes decoder, a divider, a counter the number of stages, a multiplexer, a clock pulse generator and a demodulator connected in series, the stopper, согласованный фильтр и формирователь импульса запуска, к второму входу которого и второму входу согласованного фильтра подключен выход генератора тактовых импульсов, а к ' третьему входу формирователя импульса запуска и первому входу элемента И - выход порогового блока, при этом первый, второй и Третий выходы генератора ПСП подключены к вторым входам соответственно элемента И, первого и второго перемножителей, а выход генератора, управляемого напряжением, подключен к первому входу делителя, первый выход которого подключен к первому входу счетчика числа этапов, к второму входу которого, а также к второму входу делителя и первому входу генератора ПСП подключен выход формирователя импульса запуска, а остальные выходы делителя подключены к первой группе входов [Мультиплексора, выход которого подключен к вто· рому входу генератора ПСП, при этом выходы счетчика числа этапов подключены к второй группе входов мультиплексора и соответствующим входам дешифратора, выход которого подключен к третьему входу элемента И, выход которого является выходом устройства, входом которого является вход демодулятора.matched filter and start pulse shaper, to the second input of which and the second input of matched filter the clock pulse generator output is connected, and to the third input of the start pulse shaper and the first input of the And element - the output of the threshold block, with the first, second and third PSP generator outputs connected to the second inputs of the element And, the first and second multipliers, respectively, and the output of the voltage controlled oscillator is connected to the first input of the divider, the first output of which is connected to the first input the counter has a number of stages, to the second input of which, as well as to the second input of the divider and the first input of the PSP generator, the output of the start pulse shaper is connected, and the remaining outputs of the divider are connected to the first group of inputs [of the Multiplexer, whose output is connected to the second input of the PSP generator, the outputs of the counter of the number of stages are connected to the second group of multiplexer inputs and the corresponding inputs of the decoder, the output of which is connected to the third input of the I element, the output of which is the output of the device whose input I wish to set up the input of the demodulator. тепtep ίί 11938351193835 22