Патент на изобретение №2271070
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОДУЛЯЦИИ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ В МНОГОЛУЧЕВОМ КАНАЛЕ СВЯЗИ И ДЛЯ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ КАНАЛА
(57) Реферат:
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для применения в коротковолновом радиоканале и других каналах связи, подверженных воздействию межсимвольной интерференции. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости приема. Сущность изобретения заключается в том, что в цифровое устройство демодуляции дискретных сигналов в многолучевом канале связи, содержащее блок преобразования входного сигнала, блок решений и блок демодуляции, состоящий из входного элемента памяти, блока вычисления оценки отсчетов импульсной реакции канала и блока детектирования, дополнительно введены (N-1) последовательно соединенных блоков решений и (М-1) блоков демодуляции, а в каждом из М блоков демодуляции дополнительно введены (N-1) последовательно соединенных блоков детектирования. 2 н.п.ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области передачи дискретной информации и предназначено для применения в KB радиоканале и других каналах связи, подверженных воздействию межсимвольной интерференции. Известны устройства, использующие в процессе приема информации по многолучевому каналу принцип обратной связи по решению. В таких устройствах принятие решения производится по одной интерференционной составляющей выборки входного сигнала (по одному лучу). Сигналы остальных составляющих (лучей), запаздывающих по времени прихода относительно сигнала основного луча, компенсируются за счет вычитания из входной выборки суммы оценок сигналов этих лучей, сформированных путем использования обратной связи по решению [1, 2, 3]. Таким образом, устраняется “мешающее” воздействие этих лучей на прием информации по основному лучу. Наиболее близким устройством, которое можно считать прототипом, является “адаптивный корректор межсимвольных искажений в каналах с фазовой манипуляцией” по а.с. 517168 СССР, Кл. Н 04 В 1/12 [2]. Вход этого устройства соединен со входом первой схемы вычитания, второй вход которой соединен через сумматор с выходами перемножителей, кроме нулевого, соединенных с выходами корреляторов, одни входы которых соединены с выходом второй схемы вычитания, а другие – с соответствующими выходами регистра сдвига, вход которого соединен с выходом решающего устройства, причем первый вход второй схемы вычитания соединен с выходом нулевого перемножителя, а второй – с выходом первой схемы вычитания, причем выход первой схемы вычитания соединен через когерентный детектор со входом решающего устройства, а второй вход когерентного детектора – с выходом нулевого коррелятора. Однако это устройство обладает низкой помехоустойчивостью, так как решение выносится по результату демодуляции только одной интерференционной составляющей сигнала, энергия остальных интерференционных составляющих не используется при принятии решения. Кроме того, в данном устройстве для принятия решения используется только одна выборка сигнала на длительности символа, что также снижает помехоустойчивость устройства. Известны усройства оценки импульсной реакции канала [3]. Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является “устройство для оценки параметров многолучевого канала связи” по а.с. 780211, М. Кл. Н 04 В 3/46 [5], содержащее элемент задержки, N перемножителей, выход каждого из которых подключен к соответствующему входу одного из N блоков усреднения и фильтрации, блок решения, N перемножителей-инверторов, N сумматоров и регистр сдвига. Однако это устройство использует для снятия манипуляции простые перемножители и поэтому пригодно для приема только сигналов однократной фазовой телеграфии (2-позиционных сигналов) и не может быть использовано для приема сигналов фазовой телеграфии более высокой кратности, например 4-позиционных, 8-позиционных и т.д. Кроме того, в этом устройстве применено N N-входовых сумматоров, что является причиной избыточной сложности. Задача изобретения – повышение помехоустойчивости приема за счет применения при демодуляции весового сложения энергии всех лучей и энергии нескольких выборок сигнала на длительности символа, а также – упрощение и обеспечение применимости к приему многопозиционных сигналов устройства оценивания импульсной реакции канала. Решение задачи повышения помехоустойчивости достигается тем, что в цифровое устройство демодуляции дискретных сигналов в многолучевом канале связи, содержащее блок преобразования входного сигнала, блок решений, который состоит из решающей схемы, и блок демодуляции, состоящий из входного элемента памяти, блока вычисления оценки отсчетов импульсной реакции канала и блока детектирования, который содержит первый и второй вычитатели, когерентный детектор, первый модулятор, накопитель сигнала компенсации и второй модулятор, причем соединенные вместе первые входы обоих вычитателей являются входом блока детектирования, выходом которого является выход второго вычитателя, при этом выход первого модулятора соединен с первым входом накопителя сигнала компенсации, выход которого соединен со вторым входом первого вычитателя, а выход первого вычитателя нагружен на первый вход когерентного детектора, второй вход которого соединен с первым выходом блока вычисления оценки отсчетов импульсной реакции канала и первым входом второго модулятора, выход которого соединен со вторым входом второго вычитателя, с целью повышения помехоустойчивости приема дополнительно введены (N-1) последовательно соединенных блоков решений и (М-1) блоков демодуляции, причем в каждом из М блоков демодуляции дополнительно введены (N-1) последовательно соединенных блоков детектирования, а в каждый из N блоков решений дополнительно введены накопитель мягких решений и элемент памяти, вход которого соединен с входом решающей схемы и с выходом накопителя мягких решений, причем вторые входы обоих модуляторов i-го блока детектирования всех М блоков демодуляции присоединены к выходу решающей схемы i-го блока решений, а выход когерентного детектора i-го блока детектирования каждого из М блоков демодуляции соединен с соответствующим входом накопителя мягких решений i-го блока решений, при этом (М+1)-й вход накопителя мягких решений i-го блока решений соединен с выходом элемента памяти (i-1)-го блока решений, при этом в каждом из М блоков демодуляции i-ый выход блока вычисления оценки отсчетов импульсной реакции канала соединен с первым входом первого модулятора (i-1)-го блока детектирования, а второй вход накопителя сигнала компенсации i-го блока детектирования соединен с выходом накопителя сигнала компенсации (i+1)-го блока детектирования, кроме того, в каждом из М блоков демодуляции вход i-го блока детектирования соединен с выходом (i-1)-го блока детектирования, а вход первого блока детектирования соединен со входом блока вычисления оценки отсчетов импульсной реакции канала и с выходом входного элемента памяти, вход которого соединен с соответствующим выходом блока преобразования входного сигнала, вход которого является входом устройства, при этом выход решающей схемы последнего блока решений является выходом устройства и соединен со вторыми входами блоков вычисления оценки отсчетов импульсной реакции канала всех М блоков демодуляции. Решение задачи упрощения и обеспечения применимости к приему многопозиционных сигналов устройства оценивания импульсной реакции канала достигается тем, что в устройство для оценки параметров многолучевого канала связи, содержащее входную линию задержки, N двухвходовых сумматоров, N фильтров-усреднителей, блок решений, линию задержки решений, вход которой соединен с выходом блока решений, с целью упрощения и обеспечения применимости к приему многопозиционных сигналов введены N схем снятия модуляции, N модуляторов, схема вычитания и многовходовый сумматор, причем выход входной линии задержки соединен со входом схемы вычитания, второй вход которой соединен с выходом многовходового сумматора, каждый из входов которого соединен с первым входом соответствующего двухвходового сумматора и с выходом соответствующего модулятора, первый вход которого соединен с выходом соответствующего фильтра-накопителя, а второй вход которого соединен с соответствующим выходом линии задержки решений и с первым входом соответствующей схемы снятия модуляции, причем второй вход каждой из схем снятия модуляции соединен с выходом соответствующего двухвходового сумматора, при этом вторые входы всех двухвходовых сумматоров соединены с выходом схемы вычитания, а выход каждой из схем снятия модуляции соединен со входом соответствующего фильтра-усреднителя, при этом совокупность выходов фильтров-усреднителей является выходом устройства. На фигуре 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства демодуляции дискретных сигналов в многолучевом канале связи, которое предназначено для демодуляции сигналов с фазовой манипуляцией. Устройство работает в цифровой форме. На входе устройства стоит блок преобразования входного сигнала, традиционный для устройств цифровой обработки сигнала. Функции этого блока заключаются в преобразовании на нулевую частоту, дискретизации во времени, квантовании по уровню и расщеплении на квадратурные составляющие входного радиосигнала. В результате этих преобразований на выходе этого блока формируется последовательность цифровых отсчетов (выборок) квадратурных составляющих сигнала, представляющих в совокупности комплексную огибающую этого сигнала. Частота дискретизации входного сигнала выбирается из расчета М комплексных выборок на принимаемый символ длительностью Т. На фигуре 1 для простоты изображен частный случай при М=2, т.е. в данном случае сигнал дискретизируется со скоростью 2 выборки на символ с интервалом Т/2 между ними. Минимально возможное значение М равно 1, т.е. – одна выборка на символ. С ростом величины М улучшается качество приема, но при этом растут требования к ресурсам вычислительного устройства. Соединения между элементами схемы, показанные на фиг.1 жирными линиями, предназначены для передачи квадратурных цифровых отсчетов, представляющих в совокупности комплексную огибающую соответствующего сигнала (ReZ+jImZ). В соответствии с этим те элементы схемы, на которые поступает комплексный сигнал, представляют собой блоки обработки комплексного сигнала. Соединения, показанные тонкими линиями, предназначены для передачи цифровых отсчетов вещественных сигналов и для передачи символов. Устройство, представленное на фигуре 1, состоит из блока преобразования входного сигнала 1, двух идентичных блоков демодуляции 2 и N блоков решений 15, причем в общем случае число блоков демодуляции равно М. Каждый из блоков демодуляции 2 содержит входной элемент памяти 3, блок вычисления отсчетов импульсной реакции канала 11 и N блоков детектирования 10. Каждый из блоков детектирования 10 содержит первый вычитатель 4, когерентный детектор 5, первый модулятор 8, накопитель сигнала компенсации 9, второй модулятор 6 и второй вычитатель 7. Блок решений 15 состоит из накопителя мягких решений 12, решающей схемы 13 и элемента памяти 14. Величина N выбирается равной максимальной ожидаемой протяженности импульсной реакции канала, выраженной в количестве тактовых символьных интервалов Т. Входной элемент памяти 3 представляет собой пару ячеек памяти для запоминания цифровых отсчетов сигнала комплексной огибающей входного сигнала. Каждый из вычитателей 4 и 7 представляет собой пару схем вычитания, которая выполняет операцию вычитания комплексных огибающих величин: (ReZ+jImZ)=(ReX-ReY)+j(ImX-ImY), где ReX, ImX – квадратурные составляющие уменьшаемого, ReY, ImY – квадратурные составляющие вычитаемого, ReZ, ImZ – квадратурные составляющие искомой разности. Когерентный детектор 5 представляет собой блок, выполняющий операцию умножения комплексной величины X, представляющей собой входной сигнал, на комплексно сопряженную величину Y опорного сигнала по алгоритму: (ReZ+jImZ)=(ReX Выходной сигнал когерентного детектора Z является его мягким решением. Модуляторы 6 и 8 представляют собой устройства, осуществляющие модуляцию опорного сигнала путем поворота вектора опорного сигнала на определенный угол в соответствии с таблицей модуляции, устанавливающей соответствие между передаваемым символом и фазой модулированного сигнала. Опорным сигналом в данном случае является соответствующая составляющая оценки импульсной реакции канала. Блок вычисления отсчетов импульсной реакции канала 11 представляет собой устройство, которое на основе поступающих на его входы отсчетов комплексной огибающей входного сигнала и принятых решений производит оценку отсчетов импульсной реакции канала. Накопитель 9 представляет собой пару сумматоров для суммирования комплексных входных величин совместно с парой запоминающих устройств, в которых запоминается полученная комплексная сумма. Накопитель мягких решений 12 представляет собой пару М-входовых сумматоров для суммирования комплексных мягких решений и пару запоминающих устройств для запоминания результата. Решающая схема 13 осуществляет принятие решения о принятом символе на основе поступающего на его вход суммарного мягкого решения. Элемент памяти 14 представляет собой пару запоминающих устройств для хранения на тактовом интервале суммарных мягких решений, поступающих с выхода накопителя мягких решений. На фигуре 2 изображена структурная схема предложенного устройства для оценки отсчетов импульсной реакции многолучевого канала связи. Устройство предназначено для обработки квадратурных составляющих дискретизированного по времени и квантованного по уровню входного сигнала. Интервал дискретизации равен продолжительности символа Т. Таким образом, сигналы, обрабатываемые предлагаемым устройством, представлены в форме комплексной огибающей, а блоки, входящие в схему, реализуют комплексные операции над ними. Все связи между блоками, обозначенные жирными линиями, являются комплексными, т.е. передают квадватурные составляющие комплексного сигнала. Связи между блоками, обозначенные тонкими линиями, несут информацию о принятом решении. Устройство содержит входную линию задержки 16, схему вычитания 17, N двухвходовых сумматоров 18, N модуляторов 19, N схем снятия модуляции 20, N фильтров-усреднителей 21, блок решения 22, регистр сдвига 23 и многовходовый сумматор 24. Устройство демодуляции дискретных сигналов, представленное на фиг.1, работает следующим образом. Для простоты рассмотрим работу устройства в установившемся режиме при скорости дискретизации входного сигнала, равной 2 выборки на принимаемый символ в соответствии с фигурой 1. На вход верхнего блока демодуляции поступают четные выборки комплексной огибающей входного сигнала, а на вход нижнего блока демодуляции поступают нечетные выборки, следовательно, на каждый из блоков демодуляции 2 выборки поступают с интервалом, равным длительности символа Т. Входную выборку можно представить как суперпозицию отсчетов сигналов интерференционных составляющих, несущих последовательные по порядку символы: где Zk,1 – k-я по порядку выборка сигнала на входе 1-го блока детектирования 10, Нi – отсчет комплексной огибающей i-ой составляющей импульсной реакции канала (луча), b – передаваемый символ, Uшk – комплексная огибающая шумовой составляющей выборки, N – максимальное возможное число ожидаемых составляющих импульсной реакции канала. Устройство начинает работать, когда во входные элементы памяти 3 всех блоков демодуляции 2 запишутся отсчеты комплексной огибающей входных сигналов. За один тактовый интервал Т производится детектирование сигналов всех интерференционных составляющих входной выборки. А последовательное накопление за время NT в цепочке блоков решений 15 частных мягких решений всех когерентных детекторов 5 формирует суммарное мягкое решение об очередном символе по всем интерференционным составляющим входного сигнала. По всем промежуточным накопленным мягким решениям выносятся жесткие решения соответствующими решающими схемами 13. При этом на каждом тактовом интервале решающей схемой 13 последнего блока решений вырабатывается окончательное жесткое решение об очередном принятом символе, являющееся выходным. Алгоритм работы блоков демодуляции 2 основан на применении принятых решений о принимаемых символах для компенсации воздействия сигналов “мешающих” лучей на процесс детектирования сигнала каждого луча. Условно тактовый интервал Т разбивается на ряд микротактовых интервалов, количество которых должно быть не меньше N – максимального числа ожидаемых отсчетов импульсной реакции канала. В каждом микротактовом интервале поочередно работают блоки детектирования 10. В первом микротактовом интервале выполняется детектирование сигналов первого по времени прихода луча. Это осуществляется в первых слева блоках детектирования 10 всех М блоков демодуляции 2. Во втором микротактовом интервале в следующих по порядку блоках детектирования 10 всех М блоков демодуляции 2 детектируются сигналы второго по времени прихода луча. И, наконец, в N-ом микротактовом интервале в крайних справа блоках детектирования детектируются сигналы последнего луча, имеющего наибольшее запаздывание относительно первого луча. Рассмотрим алгоритм работы первого блока демодуляции 2, работа остальных блоков демодуляции аналогична работе первого. Блоки детектирования 10, входящие в один блок демодуляции, можно условно пронумеровать от 1 до N. В накопителях сигналов компенсации 9 содержатся суммы оценок сигналов мешающих лучей, запаздывающих по времени прихода относительно сигналов детектируемых лучей. Выборка входного сигнала, запомненная во входном элементе памяти 3, подается на вход вычитателя 4 первого блока детектирования 10, предназначенного для детектирования сигнала первого луча. На второй вход этого вычитателя поступает отсчет сигнала компенсации с выхода накопителя 9, который представляет собой суперпозицию оценок сигналов всех лучей, запаздывающих относительно первого, и может быть представлен в виде: где n=1,2,…(N-1) – номер по порядку блока детектирования, на который поступает данный сигнал компенсации. В виду того, что в N-ом блоке детектирования детектируется последний луч, сигнал компенсации для этого блока Так как сигнал компенсации представляет собой ожидаемую суммарную оценку сигналов запаздывающих лучей, то на выходе вычитателя 4 первого блока детектирования остается “очищенный” сигнал первого по времени прихода луча и шум. Сигнал с выхода вычитателя 4 поступает на когерентный детектор 5, на второй вход которого подается оценка 1-го отсчета импульсной реакции канала (опорный сигнал первого луча), поступающая из блока вычисления отсчетов импульсной реакции канала 11. Мягкое решение с выхода детектора поступает на вход накопителя мягких решений 12, входящего в первый блок решений 15. На другие входы этого накопителя подаются соответствующие мягкие решения детекторов, полученные аналогичным образом в первых блоках детектирования остальных (М-1) блоков демодуляции 2 (в частном случае, приведенном на Фиг.1, М=2). Таким образом, на выходе накопителя 12 запоминается сумма частных мягких решений относительно одного и того же символа для первого луча по всем М выборкам сигнала на k-ом тактовом интервале. Это суммарное мягкое решение поступает на вход решающей схемы 13, которая выносит частное жесткое решение о символе Полученное жесткое решение подается на вход модулятора 6, на второй вход которого подается оценка первого отсчета импульсной реакции канала. Таким образом, на выходе модулятора на основе этого принятого частного решения формируется оценка сигнала первого луча Эта оценка вычитается из выборки входного сигнала в вычитателе 7, образуя таким образом входную выборку для второго по порядку блока детектирования 10: Как видно, в этой выборке первая интерференционная составляющая (сигнал первого луча) уже скомпенсирована и не будет оказывать мешающего воздействия при детектировании сигналов всех последующих интерференционных составляющих. Во втором по порядку блоке детектирования 10, предназначенном для детектирования сигнала второго луча, из этой выборки в вычитателе 4 вычитается поступающий из второго накопителя 9 сигнал компенсации, представляющий собой суммарную оценку запаздывающих относительно второго луча интерференционных составляющих. Таким образом, с выхода вычитателя 4 на вход второго когерентного детектора 5 подается сигнал 2-го луча, “очищенный” от воздействия как опережающего, так и всех запаздывающих лучей. На второй вход этого детектора из блока вычисления отсчетов импульсной реакции канала 11 поступает оценка 2-го отсчета импульсной реакции канала. Мягкое решение с выхода детектора 5 поступает на вход накопителя мягких решений 12, входящего в состав второго по порядку блока решений 15. На другие входы этого накопителя мягких решений подаются мягкие решения детекторов, полученных аналогичным образом во вторых по порядку блоках детектирования остальных блоков демодуляции 2. Кроме того, на этот накопитель 12 поступает также мягкое решение с выхода предыдущего по порядку накопителя мягких решений, запомненное в буферном элементе памяти 14 первого блока решений на предыдущем тактовом интервале, которое несет информацию о том же символе, прием которого осуществляется во вторых по порядку блоках детектирования. Таким образом, на выходе данного накопителя формируется накопленная сумма частных мягких решений об одном и том же символе, принимаемом по первому и второму лучам. Это суммарное мягкое решение поступает на вход решающей схемы 13, которая выносит частное жесткое решение о принятом символе Полученное жесткое решение подается на вход модулятора 6 второго блока детектирования. На второй вход этого модулятора подается оценка второго отсчета импульсной реакции канала. Таким образом модулятор формирует оценку сигнала второго луча вычитается в вычитателе 7 из выборки входного сигнала второго по порядку блока детектирования 10, образуя таким образом входную выборку 3-го блока детектирования: Как видно, в этой выборке сигналы 1-го и 2-го лучей скомпенсированы и, следовательно, не будут оказывать мешающего воздействия при детектировании сигналов всех последующих лучей. После вычитания из этой выборки в третьем по порядку блоке детектирования 10 сигнала компенсации запаздывающих лучей, сформированного в соответствующем накопителе 9, на вход третьего когерентного детектора поступает сигнал третьей интерференционной составляющей, “очищенный” от воздействия остальных интерференционных составляющих. Эта процедура последовательно повторяется для следующих блоков детектирования 10, обеспечивая каждый раз детектирование сигнала соответствующего луча, “очищенного” от мешающего воздействия сигналов и опережающих и запаздывающих лучей. Видно, что на протяжении N тактовых интервалов каждый детектор 5 блока демодуляции последовательно демодулирует сигнал определенной интерференционной составляющей, несущий один и тот же символ: на 1-ом тактовом интервале – 1-ый детектор, на 2-ом тактовом интервале – 2-ой детектор и т.д., на N-ом тактовом интервале – N-ый детектор. Таким образом, можно считать, что на входы детекторов 5 каждого из блоков демодуляции поступают несущие одну и ту же информацию разнесенные во времени сигналы, “разделенные” методом компенсации с помощью обратной связи по решению (для запаздывающих лучей) и прямой связи по решению (для опережающих лучей). Известно [4], что правило оптимального сложения разнесенных сигналов предусматривает взвешивание их пропорционально ожидаемой амплитуде сигнала и обратно пропорционально мощности действующих в канале помех. В предлагаемом устройстве взвешивание пропорционально ожидаемой амплитуде сигнала обеспечивается тем, что модули комплексных отсчетов опорных сигналов когерентных детекторов, поступающих из блока вычисления отсчетов импульсной реакции канала 11, равны ожидаемым амплитудам принимаемых сигналов соответствующих интерференционных составляющих (лучей). При этом, так как на все блоки детектирования воздействует одна и та же шумовая составляющая входного сигнала, а сигналы “мешающих” лучей скомпенсированы, можно считать, что мощность помехи во всех ветвях временного разнесения одинакова. Поэтому необходимость взвешивания обратно пропорционально мощности помех исчезает и можно считать, что алгоритм сложения частных мягких решений близок к оптимальному. Последняя решающая схема 13 выносит окончательное жесткое решение о переданном символе, которое является выходным в данном тактовом интервале. После вынесения выходного решения производится вычисление сигналов компенсации воздействия от запаздывающих лучей, необходимое для работы устройства в следующем тактовом интервале во время приема следующего символа. Это осуществляется с помощью цепочки модуляторов 8 и накопителей 9. Модуляторы обеспечивают вычисление оценок сигналов соответствующих “мешающих” лучей, а накопители – постепенное их накопление. Процедура вычислений начинается с крайнего справа формирователя. Так как входной сигнал N-го блока детектирования содержит только одну интерференционную составляющую, то крайние справа модулятор 8 и накопитель 9 формируют сигнал компенсации, равный нулю. На выходе (N-1)-го модулятора 8 формируется оценка N-ой интерференционной составляющей входного сигнала для следующего тактового интервала Т: В третьем справа накопителе 9 к этой оценке добавляется сигнал После этого осуществляется запоминание в элементах памяти 14 частных мягких решений с выходов накопителей мягких решений 12. Эти запомненные частные мягкие решения предназначены для накопления мягких решений в следующем тактовом интервале. На этом обработка входных выборок данного тактового интервала заканчивается и устройство ждет прихода входных выборок следующего тактового интервала. Рассмотрим в установившемся режиме работу устройства для оценки параметров многолучевого канала связи, структура которого представлена на фиг.2. Цифровые выборки комплексной огибающей входного сигнала поступают на входную линию задержки 16, время задержки которой равно максимальной ожидаемой разности прихода крайних составляющих импульсной реакции канала (лучей). Этот сигнал можно представить уравнением (1). Решение с выхода блока решений 22 подается на вход регистра сдвига 23, каждый из выходов которого присоединен ко входу соответствующего модулятора 19, на второй вход которого с выхода соответствующего фильтра-усреднителя 21 подается оценка соответствующей составляющей импульсной реакции канала – опорный сигнал. Модулятор представляет собой устройство, осуществляющее под воздействием поступающего на его вход символа поворот вектора опорного сигнала на определенный угол в соответствии с таблицей модуляции. Например, при 2-позиционной модуляции этот угол равен 0 или 180 градусов, при 4-позиционной модуляции он выбирается из ряда 0, 90, 180 и 270 градусов и т.д. В результате на выходе каждого модулятора формируется оценка соответствующей составляющей входного сигнала. Все оценки с выходов модуляторов суммируются в многовходовом сумматоре 24, формируя оценку сигнала, присутствующего во входной выборке, в виде Выход входной линии задержки 16 присоединен к входу схемы вычитания 17, на второй вход которой поступает оценка принятого сигнала с выхода многовходового сумматора 24. Эта оценка вычитается из выборки принятого сигнала с целью его компенсации. Таким образом, сигнал на выходе схемы вычитания 17 содержит шумовую составляющую и остаточный продукт ошибки компенсации входного сигнала: Этот сигнал с выхода схемы вычитания 17 поступает на первый вход каждого из N двухвходовых сумматоров 18, на второй вход каждого из которых поступает соответствующая оценка составляющей входного сигнала с выхода соответствующего модулятора 19. Таким образом, на выходе i-го двухвходового сумматора 18 формируется сигнал, состоящий из сигнала i-ой интерференционной составляющей входной выборки, шумовой составляющей и остаточного продукта ошибки компенсации всех остальных интерференционных составляющих: Сигнал с выхода каждого из двухвходовых сумматоров 18 поступает на первый вход соответствующей схемы снятия модуляции 20, на второй вход которой подается решение с соответствующего выхода регистра сдвига 23. Схема снятия модуляции 20 представляет собой устройство, осуществляющее под воздействием подаваемого на ее вход символа поворот вектора входного сигнала на тот же угол, что и в процессе модуляции, но в обратном направлении. Таким образом, на выходе i-ой схемы снятия модуляции формируется зашумленная оценка отсчета i-ой составляющей импульсной реакции канала, которая поступает на вход соответствующего фильтра-усреднителя. Выходной сигнал i-ro фильтра-усреднителя представляет собой отфильтрованную усредненную оценку i-ой составляющей импульсной реакции канала. Совокупность выходов всех фильтров-усреднителей является выходом устройства. Полоса пропускания фильтра-усреднителя с целью минимизации дисперсии выходного сигнала выбирается минимальной, но достаточно большой с точки зрения снижения инерционности отслеживания изменений импульсной реакции канала. Введением в схему набора модуляторов и схем снятия модуляции вместо набора перемножителей обеспечивает применимость устройства к приему многопозиционных сигналов, а замена набора N-входовых сумматоров на набор 2-входовых сумматоров обеспечивает упрощение устройства. Источники информации 1. А.с. 343394 СССР, кл. Н 04 L 17/02, 1972. Устройство для передачи двоичных сигналов в многолучевом канале связи, Д.Д.Кловский, Б.И.Николаев, И.Л.Дорондов, – Опубликовано 1972, Бюл. №20. 2. А.с. 517168 СССР, Кл. Н 04 В 1/12. Адаптивный корректор межсимвольных искажений в каналах с фазовой манипуляцией, Ю.А.Гончаров и др. – Опубликовано 1976, Бюл. №21. 3. Куреши Ш.У.Х. Адаптиная коррекция, ТИИЭР, 1985, Т.73, №9, С.5-49. 4. Андронов И.С, Финк Л.М. Передача дискретных сообщений по параллельным каналам. Изд-во “Советское радио”, Москва, 1971, стр.55. 5. А.с. 780211 СССР, Кл. Н 04 В 3/46. Устройство для оценки параметров многолучевого канала связи, В.Г.Карташевский и Б.Н.Николаев, – Опубликовано 1980, Бюл. №42.
Формула изобретения
1. Цифровое устройство демодуляции дискретных сигналов в многолучевом канале связи, содержащее блок преобразования входного сигнала, блок решений, который состоит из решающей схемы, и блок демодуляции, состоящий из входного элемента памяти, блока вычисления оценки отсчетов импульсной реакции канала и блока детектирования, который содержит первый и второй вычитатели, когерентный детектор, первый модулятор, накопитель сигнала компенсации и второй модулятор, причем соединенные вместе первые входы обоих вычитателей являются входом блока детектирования, выходом которого является выход второго вычитателя, при этом выход первого модулятора соединен с первым входом накопителя сигнала компенсации, выход которого соединен со вторым входом первого вычитателя, а выход первого вычитателя нагружен на первый вход когерентного детектора, второй вход которого соединен с первым выходом блока вычисления оценки отсчетов импульсной реакции канала и первым входом второго модулятора, выход которого соединен со вторым входом второго вычитателя, отличающееся тем, что дополнительно введены (N-1) последовательно соединенных блоков решений и (М-1) блоков демодуляции, причем в каждом из М блоков демодуляции дополнительно введены (N-1) последовательно соединенных блоков детектирования, а в каждый из N блоков решений дополнительно введены накопитель мягких решений и элемент памяти, вход которого соединен со входом решающей схемы и с выходом накопителя мягких решений, причем вторые входы обоих модуляторов i-го блока детектирования всех М блоков демодуляции присоединены к выходу решающей схемы 1-го блока решений, а выход когерентного детектора i-го блока детектирования каждого из М блоков демодуляции соединен с соответствующим входом накопителя мягких решений i-го блока решений, при этом (М+1)-й вход накопителя мягких решений i-го блока решений соединен с выходом элемента памяти (i-1)-го блока решений, при этом в каждом из М блоков демодуляции i-й выход блока вычисления оценки отсчетов импульсной реакции канала соединен с первым входом первого модулятора (i-1)-го блока детектирования, а второй вход накопителя сигнала компенсации i-го блока детектирования соединен с выходом накопителя сигнала компенсации (i+1)-го блока детектирования, кроме того, в каждом из М блоков демодуляции вход i-го блока детектирования соединен с выходом (i-1)-го блока детектирования, а вход первого блока детектирования соединен со входом блока вычисления оценки отсчетов импульсной реакции канала и с выходом входного элемента памяти, вход которого соединен с соответствующим выходом блока преобразования входного сигнала, вход которого является входом устройства, при этом выход решающей схемы последнего блока решений является выходом устройства и соединен со вторыми входами блоков вычисления оценки отсчетов импульсной реакции канала всех М блоков демодуляции. 2. Устройство для оценки параметров многолучевого канала связи, содержащее входную линию задержки, N двухвходовых сумматоров, N фильтров-усреднителей, блок решений, регистр сдвига, вход которого соединен с выходом блока решений, отличающееся тем, что введены N схем снятия модуляции, N модуляторов, схема вычитания и многовходовый сумматор, причем выход входной линии задержки соединен со входом схемы вычитания, второй вход которой соединен с выходом многовходового сумматора, каждый из входов которого соединен с первым входом соответствующего двухвходового сумматора и с выходом соответствующего модулятора, первый вход которого соединен с выходом соответствующего фильтра-накопителя, а второй вход которого соединен с соответствующим выходом регистра сдвига и с первым входом соответствующей схемы снятия модуляции, причем второй вход каждой из схем снятия модуляции соединен с выходом соответствующего двухвходового сумматора, при этом вторые входы всех двухвходовых сумматоров соединены с выходом схемы вычитания, а выход каждой из схем снятия модуляции соединен со входом соответствующего фильтра-усреднителя, при этом совокупность выходов фильтров-усреднителей является выходом устройства.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
ReY+ImX
