RU2726584C1 - Binary group sequence generating device - Google Patents
Binary group sequence generating device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2726584C1 RU2726584C1 RU2020107088A RU2020107088A RU2726584C1 RU 2726584 C1 RU2726584 C1 RU 2726584C1 RU 2020107088 A RU2020107088 A RU 2020107088A RU 2020107088 A RU2020107088 A RU 2020107088A RU 2726584 C1 RU2726584 C1 RU 2726584C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- minimum
- correlation
- output
- input
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/005—Control of transmission; Equalising
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
- H04J13/10—Code generation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
- H04J13/10—Code generation
- H04J13/12—Generation of orthogonal codes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам связи множественного доступа с кодовым разделением (МДКР) и, в частности, к устройству формирования групповой двоичной последовательности в передающем устройстве базовой станции.The invention relates to code division multiple access (CDMA) communication systems and, in particular, to a group binary sequence generating device in a base station transmitter.
В современных системах радиосвязи с МДКР в прямом радиоканале от базовой станции к мобильным станциям применяется способ линейного кодового сложения m канальных сигналов, модулированных соответствующими фазоманипулированными m канальными последовательностями длиной N+1 элементов, равных ±1. При этом на выходе устройства сложения получается многоуровневая многоканальная последовательность длиной N+1 элементов, которая является линейной суммой канальных сигналов, модулированных канальными последовательностями. Дальнейшая передача этой многоуровневой многоканальной последовательности по радиолинии приводит к увеличению мощности многоуровневой многоканальной последовательности пропорционально m и, соответственно, невысокой помехозащищенности радиолинии. Для решения этой проблемы проводится жесткое ограничение групповой многоуровневой многоканальной последовательности по уровням ±1. Однако это приводит к существенным перекрестным помехам между уплотняемыми каналами при числе активных каналов m больше что существенно снижает помехоустойчивость передачи m канальных сигналов [1].In modern radio communication systems with CDMA, in a direct radio channel from a base station to mobile stations, a method of linear code addition of m channel signals modulated by corresponding phase-shift keyed m channel sequences of length N + 1 elements equal to ± 1 is used. In this case, at the output of the adding device, a multilevel multichannel sequence of length N + 1 elements is obtained, which is a linear sum of channel signals modulated by channel sequences. Further transmission of this multi-level multichannel sequence over the radio link leads to an increase in the power of the multi-level multichannel sequence in proportion to m and, accordingly, low noise immunity of the radio link. To solve this problem, a strict limitation of the group multilevel multichannel sequence is carried out at levels ± 1. However, this leads to significant crosstalk between the multiplexed channels when the number of active channels m is greater than which significantly reduces the noise immunity of the transmission of m channel signals [1].
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является выбранное в качества прототипа устройство нелинейного кодового уплотнения каналов, являющееся составной частью синхронной адресной системой связи с жестким ограничением группового сигнала (Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. Раздел 12.3, стр. 231- М.: Радио и связь, 1985 - [2]). Устройство содержит синхронизатор, генератор фазоманипулированных последовательностей, m перемножителей, устройство уплотнения и ограничитель, причем на первые входы m умножителей поступают информационные двоичные сигналы из m каналов, выход синхронизатора соединен с управляющим входом генератора, m выходов которого подключены ко вторым входам m умножителей, выходы умножителей подключены к соответствующим входам устройства уплотнения, выход которого подключен ко входу ограничителя, а выход которого является выходом устройства нелинейного кодового уплотнения каналов.The closest in technical essence to the proposed invention is selected as a prototype device for nonlinear code multiplexing of channels, which is an integral part of a synchronous address communication system with severe limitation of the group signal (Varakin L.E. Communication systems with noise-like signals. Section 12.3, p. 231- M .: Radio and communication, 1985 - [2]). The device contains a synchronizer, a phase-shift keyed sequence generator, m multipliers, a multiplexing device and a limiter, and the first inputs of m multipliers receive information binary signals from m channels, the synchronizer output is connected to the control input of the generator, m outputs of which are connected to the second inputs of m multipliers, the outputs of the multipliers connected to the corresponding inputs of the compression device, the output of which is connected to the input of the limiter, and the output of which is the output of the nonlinear code multiplexing device.
Недостатками данного устройства являются существенные перекрестные помехи между уплотняемыми каналами при числе активных каналов m больше Перекрестные помехи, вызванные самим нелинейным уплотнением каналов, приводят к появлению ошибок в каналах. Соответственно, данное устройство имеет низкую помехоустойчивость передачи m канальных сигналов при числе активных каналов m больше The disadvantages of this device are significant crosstalk between the multiplexed channels when the number of active channels m is greater Crosstalk, caused by the nonlinear multiplexing itself, leads to errors in the channels. Accordingly, this device has a low noise immunity of transmission of m channel signals when the number of active channels m is greater than
Целью изобретения является повышение помехоустойчивости передаваемой информации за счет оптимизации двоичной групповой последовательности посредством замены некоторых элементов начальной последовательности на противоположные элементы.The aim of the invention is to increase the noise immunity of the transmitted information by optimizing the binary group sequence by replacing some elements of the initial sequence with opposite elements.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство формирования двоичной групповой последовательности, содержащее генератор N ортогональных последовательностей, m перемножителей, устройство уплотнения, ограничитель и синхронизатор, дополнительно введены m сумматоров, m линий задержки на длительность цикла, отдельная линия задержки на длительность цикла, m корреляторов, селектор минимального начального корреляционного отклика (КО), блок оптимизации, состоящий из m перемножителей, постоянного запоминающего устройства, линии задержки на половину длительности шага, инвертора, блока расчета корреляционных откликов, включающего в себя m сумматоров, m оперативных запоминающих устройств расчетных корреляционных откликов, m первых ключей, m вторых ключей и m оперативных запоминающих устройств оптимальных корреляционных откликов, и блока управления по минимальному корреляционному отклику, включающего в себя селектор минимального расчетного корреляционного отклика, оперативное запоминающее устройство минимального расчетного корреляционного отклика, блок сравнения, первый ключ, оперативное запоминающее устройство минимального оптимального корреляционного отклика и второй ключ, при этом m источников двоичных информационных сигналов подключены к первым входам соответствующих m перемножителей, соответствующие N выходов генератора ортогональных последовательностей подключены к соответствующим входам m сумматоров, выходы которых подключены к соответствующим вторым входам m перемножителей, соответствующие выходы которых подключены к соответствующим входам m линий задержки на длительность цикла, к соответствующим входам устройства уплотнения и к соответствующим первым входам m корреляторов, выход устройства уплотнения подключен ко входу ограничителя, выход которого подключен ко входу отдельной линии задержки на длительность цикла и ко вторым входам m корреляторов, выходы которых подключены к соответствующим m входам селектора минимального начального корреляционного отклика и к соответствующим входам m вторых ключей блока расчета корреляционных откликов, управляющий выход синхронизатора подключен к управляющему входу генератора N ортогональных последовательностей, к управляющим входам m корреляторов, к управляющему входу селектора минимального начального корреляционного отклика, к управляющим входам m вторых ключей блока расчета корреляционных откликов и к управляющему входу второго ключа блока управления по минимальному корреляционному отклику, выходы m соответствующих линий задержки на длительность цикла подключены к соответствующим первым входам m перемножителей блока оптимизации, отдельной линии задержки на длительность цикла подключен соответственно ко вторым входам m перемножителей блока оптимизации и ко входу линии задержки на половину длительности шага блока оптимизации, выход которой соединен со входом инвертора, выход селектора минимального начального корреляционного отклика подключен ко входу второго ключа блока управления по минимальному корреляционному отклику, выход постоянного запоминающего устройства блока оптимизации подключен к третьим входам m перемножителей блока оптимизации, выходы которых подключены к соответствующим первым входам m сумматоров блока расчета корреляционных откликов, выходы которых подключены к соответствующим входам m оперативных запоминающих устройств расчетных корреляционных откликов и к соответствующим m входам селектора минимального расчетного корреляционного отклика блока управления по минимальному корреляционному отклику, соответствующие выходы m оперативных запоминающих устройств расчетных корреляционных откликов подключены к соответствующим входам m первых ключей, выходы которых подключены к соответствующим первым входам m оперативных запоминающих устройств оптимальных корреляционных откликов, соответствующие выходы которых подключены к соответствующим вторым входам m сумматоров блока расчета корреляционных откликов, соответствующие выходы m вторых ключей блока расчета корреляционных откликов подключены к соответствующим вторым входам m оперативных запоминающих устройств оптимальных корреляционных откликов, выход селектора минимального расчетного корреляционного отклика блока управления по минимальному корреляционному отклику подключен к первому входу блока сравнения и ко входу оперативного запоминающего устройства минимального расчетного корреляционного отклика, выход которого подключен ко входу первого ключа, выход которого подключен к первому входу оперативного запоминающего устройства минимального оптимального корреляционного отклика, выход которого подключен ко второму входу блока сравнения, управляющий выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, к управляющему входу инвертора блока оптимизации и управляющим входам m первых ключей блока расчета корреляционных откликов, при этом первые входы m перемножителей 3 (31-3m) являются входами информационных сигналов устройства формирования двоичной групповой последовательности, выходом которого является выход инвертора.This goal is achieved by the fact that m adders, m delay lines for the cycle duration, a separate delay line for the cycle duration, m correlators are additionally introduced into the device for the formation of a binary group sequence containing a generator of N orthogonal sequences, m multipliers, a compressor, a limiter and a synchronizer , a selector of the minimum initial correlation response (KO), an optimization unit consisting of m multipliers, a read-only memory, a delay line for half the step duration, an inverter, a correlation response calculation unit, including m adders, m RAM units of the calculated correlation responses, m first keys, m second keys and m random-access memory devices for optimal correlation responses, and a control unit for the minimum correlation response, including a selector for the minimum calculated correlation response, a random-access memory device value of the minimum calculated correlation response, the comparison unit, the first key, the random access memory of the minimum optimal correlation response and the second key, while m sources of binary information signals are connected to the first inputs of the corresponding m multipliers, the corresponding N outputs of the generator of orthogonal sequences are connected to the corresponding inputs of m adders , the outputs of which are connected to the corresponding second inputs of m multipliers, the corresponding outputs of which are connected to the corresponding inputs of m delay lines for the duration of the cycle, to the corresponding inputs of the compression device and to the corresponding first inputs of m correlators, the output of the compression device is connected to the input of the limiter, the output of which is connected to the input of a separate delay line for the duration of the cycle and to the second inputs of m correlators whose outputs are connected to the corresponding m inputs of the selector of the minimum initial correlation response and to the corresponding The control output of the synchronizer is connected to the control input of the generator of N orthogonal sequences, to the control inputs of m correlators, to the control input of the selector of the minimum initial correlation response, to the control inputs of the m second keys of the correlation response calculator and to the control the input of the second key of the control unit by the minimum correlation response, the outputs of the m corresponding delay lines for the cycle duration are connected to the corresponding first inputs of the m multipliers of the optimization unit, a separate delay line for the cycle duration is connected, respectively, to the second inputs of the m multipliers of the optimization unit and to the input of the delay line by half step duration of the optimization block, the output of which is connected to the input of the inverter, the output of the selector of the minimum initial correlation response is connected to the input of the second key of the control unit according to the minimum correlation response, the output of the constant memory of the optimization unit is connected to the third inputs of the m multipliers of the optimization unit, the outputs of which are connected to the corresponding first inputs of the m adders of the unit for calculating the correlation responses, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the operating memory of the calculated correlation responses and to the corresponding m inputs of the selector the minimum calculated correlation response of the control unit for the minimum correlation response, the corresponding outputs of the m RAM devices of the calculated correlation responses are connected to the corresponding inputs of the m first keys, the outputs of which are connected to the corresponding first inputs of the m RAM optimal correlation responses, the corresponding outputs of which are connected to the corresponding second inputs of m adders of the block for calculating correlation responses, the corresponding outputs of m second keys of the block for calculating correlation responses are connected to the corresponding second inputs of m operational memory devices of optimal correlation responses, the output of the selector of the minimum calculated correlation response of the control unit for the minimum correlation response is connected to the first input of the comparison unit and to the input of the random access memory of the minimum calculated correlation response, the output of which is connected to the input of the first key, the output of which is connected to the first input of the RAM of the minimum optimal correlation response, the output of which is connected to the second input of the comparison unit, the control output of which is connected to the control input of the first key, to the control input of the inverter of the optimization unit and the control inputs of the m first keys of the block for calculating the correlation responses, in this case, the first inputs of m multipliers 3 (3 1 -3 m ) are inputs of information signals of the device for generating a binary group sequence, the output of which is the output inv rtor.
Сопоставимый анализ заявляемого изобретения с прототипом показывает, что предлагаемое устройство формирования двоичной групповой последовательности отличается от прототипа наличием новых блоков: m сумматоров, m линий задержки на длительность цикла, отдельной линии задержки на длительность цикла, m корреляторов, селектора минимального начального корреляционного отклика, блока оптимизации, состоящего из m перемножителей, постоянного запоминающего устройства, линии задержки на половину длительности шага, инвертора, блока расчета корреляционных откликов, включающего в себя m сумматоров, m оперативных запоминающих устройств расчетных корреляционных откликов, m первых ключей, m вторых ключей и m оперативных запоминающих устройств оптимальных корреляционных откликов, и блока управления по минимальному корреляционному отклику, включающего в себя селектор минимального расчетного корреляционного отклика, оперативное запоминающее устройство минимального расчетного корреляционного отклика, блок сравнения, первый ключ, оперативное запоминающее устройство минимального оптимального корреляционного отклика и второй ключ, а также изменением связей между известными блоками устройства.A comparable analysis of the claimed invention with the prototype shows that the proposed device for forming a binary group sequence differs from the prototype by the presence of new blocks: m adders, m delay lines for the cycle duration, a separate delay line for the cycle duration, m correlators, a selector of the minimum initial correlation response, an optimization block consisting of m multipliers, a read only memory, a delay line for half the step duration, an inverter, a block for calculating correlation responses, including m adders, m random access memory devices for the calculated correlation responses, m first keys, m second keys and m random access memories optimal correlation responses, and a control unit for the minimum correlation response, which includes a selector for the minimum calculated correlation response, a random access memory for the minimum calculated correlation response, block cf changes, the first key, the random access memory of the minimum optimal correlation response and the second key, as well as changing the connections between the known blocks of the device.
Таким образом, благодаря новой совокупности признаков заявляемое устройство формирования двоичной групповой последовательности соответствует критерию изобретения «новизна». Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что введенные блоки широко известны и дополнительного творчества по их реализации не потребуется. Однако при их введении в указанной связи с остальными элементами схемы в заявляемое устройство формирования двоичной групповой последовательности вышеуказанные блоки проявляют новые свойства, что приводит к достижению поставленной цели.Thus, due to the new set of features, the claimed device for forming a binary group sequence meets the criterion of the invention "novelty". Comparison of the proposed solution with other technical solutions shows that the introduced blocks are widely known and additional creativity is not required for their implementation. However, when they are introduced in this connection with the rest of the circuit elements into the claimed device for forming a binary group sequence, the above blocks exhibit new properties, which leads to the achievement of the set goal.
Это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «существенные отличия».This allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".
Заявляемое решение явным образом не следует из уровня техники и имеет изобретательский уровень, а используемые в устройстве блоки широко известны в литературе, что подтверждает возможность промышленной реализации устройства формирования двоичной групповой последовательности.The claimed solution does not explicitly follow from the prior art and has an inventive step, and the blocks used in the device are widely known in the literature, which confirms the possibility of industrial implementation of the device for forming a binary group sequence.
На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства формирования двоичной групповой последовательности.The drawing shows a structural electrical diagram of a device for forming a binary group sequence.
Устройство формирования двоичной групповой последовательности содержит генератор N ортогональных последовательностей 1, m сумматоров 2 (21-2m), m перемножителей 3 (31-3m), m линий задержки 4 (41-4m) на длительность цикла, устройство 5 уплотнения, ограничитель 6, отдельная линия задержки 7 на длительность цикла, m корреляторов 8 (81-8m), синхронизатор 9, селектор 10 минимального начального корреляционного отклика (КО), блок 11 оптимизации, состоящий из m перемножителей 12 (121-12m), постоянного запоминающего устройства 13, линии задержки 14 на половину длительности шага, инвертора 15, блока 16 расчета корреляционных откликов, включающего в себя m сумматоров 17 (171-17m), m оперативных запоминающих устройств 18 (181-18m) расчетных корреляционных откликов, m первых ключей 19 (191-19m), m вторых ключей 20 (201-20m) и m оперативных запоминающих устройств 21 (211-21m) оптимальных корреляционных откликов, блока 22 управления по минимальному корреляционному отклику, включающего в себя селектор 23 минимального расчетного корреляционного отклика, оперативное запоминающее устройство 24 минимального расчетного корреляционного отклика, блок 25 сравнения, первый ключ 26, оперативное запоминающее устройство 27 минимального оптимального корреляционного отклика и второй ключ 28, m источников 29 (291-29m) двоичных информационных сигналов и выход 30 двоичной групповой последовательности.The device for generating a binary group sequence contains a generator of N
Соответствующие выходы m источников 29 (291-29m) двоичных информационных сигналов подключены к первым входам соответствующих m перемножителей 3 (31-3m), соответствующие N выходов генератора 1 ортогональных последовательностей подключены к соответствующим входам m сумматоров 2 (21-2m), выходы которых подключены к соответствующим вторым входам m перемножителей 3 (31-3m), соответствующие выходы которых подключены к соответствующим входам m линий задержки 4 (41-4m) на длительность цикла, к соответствующим входам устройства 5 уплотнения и к соответствующим первым входам m корреляторов, выходы которых подключены к соответствующим m входам селектора 10 начального корреляционного отклика и к соответствующим входам m вторых ключей 20 (201-20m) блока 16 расчета корреляционных откликов.The corresponding outputs of m sources 29 (29 1 -29 m ) of binary information signals are connected to the first inputs of the corresponding m multipliers 3 (3 1 -3 m ), the corresponding N outputs of the
Управляющий выход синхронизатора 9 подключен к управляющему входу генератора N ортогональных последовательностей 1, к управляющим входам m корреляторов 8 (81-8m), к управляющему входу селектора 10 минимального начального корреляционного отклика, к управляющим входам m вторых ключей 20 (201-20m) блока 16 расчета корреляционных откликов и к управляющему входу второго ключа 28 блока 22 управления по минимальному корреляционному отклику. Выходы m соответствующих линий задержки 4 (41-4m) на длительность цикла подключены к соответствующим первым входам m перемножителей 12 (121-12m) блока 11 оптимизации, выход отдельной линии задержки 7 на длительность цикла подключен соответственно ко вторым входам m перемножителей 12 (121-12m) блока 11 оптимизации и ко входу линии задержки 14 на половину длительности шага блока 11 оптимизации, выход которой соединен со входом инвертора 15.The control output of the
Выход селектора 10 минимального начального корреляционного отклика подключен ко входу второго ключа 28 блока 22 управления по минимальному корреляционному отклику, выход постоянного запоминающего устройства 13 блока 11 оптимизации подключен к третьим входам m перемножителей 12 (121-12m) блока 11 оптимизации, выходы которых подключены к соответствующим первым входам m сумматоров 17 (171-17m) блока 16 расчета корреляционных откликов, выходы которых подключены к соответствующим входам m оперативных запоминающих устройств 18 (181-18m) расчетных корреляционных откликов и к соответствующим m входам селектора 23 минимального расчетного корреляционного отклика блока 22 управления по минимальному корреляционному отклику. Соответствующие выходы m оперативных запоминающих устройств 18 (181-18m) расчетных корреляционных откликов подключены к соответствующим входам m первых ключей 19 (191-19m), выходы которых подключены к соответствующим первым входам m оперативных запоминающих устройств 21 (211-21m) оптимальных корреляционных откликов, соответствующие выходы которых подключены к соответствующим вторым входам m сумматоров 17 (171-17m) блока 16 расчета корреляционных откликов, соответствующие выходы m вторых ключей 20 (201-20m) блока 16 расчета корреляционных откликов подключены к соответствующим вторым входам m оперативных запоминающих устройств 21 (211-r21m) оптимальных корреляционных откликов. Выход селектора 23 минимального расчетного корреляционного отклика блока 22 управления по минимальному корреляционному отклику подключен к первому входу блока 25 сравнения и ко входу оперативного запоминающего устройства 24 минимального расчетного корреляционного отклика, выход которого подключен ко входу первого ключа 26, выход которого подключен к первому входу оперативного запоминающего устройства 27 минимального оптимального корреляционного отклика, выход которого подключен ко второму входу блока 25 сравнения, управляющий выход которого подключен к управляющему входу первого ключа 26, к управляющему входу инвертора 15 блока 11 оптимизации и управляющим входам m первых ключей 19 (191-19m) блока 16 расчета корреляционных откликов, при этом первые входы m перемножителей 3 (31-3m) являются входами информационных сигналов устройства формирования двоичной групповой последовательности, выходом 30 которой является выход инвертора 15, с которого поступает оптимальная двоичная групповая последовательность (ДТП).The output of the
Выделим в процессе оптимизации двоичной групповой последовательности, состоящей из N+1 элементов, равных ±1, начальный цикл работы длительностью Т0, в течение которого рассчитываются необходимые параметры начальной двоичной групповой последовательности и цикл коррекции ДТП длительностью Т0, в течение которого проводится оптимизация начальной ДТП. Каждый цикл длительностью Т0 состоит из (N+1) шагов коррекции длительностью, равной длительности t0 элемента двоичной групповой последовательности.In the process of optimization of the binary group sequence, which consists of N + 1 elements equal to ± 1, let us select the initial cycle of operation with a duration of T 0 , during which the necessary parameters of the initial binary group sequence are calculated, and a cycle of accident correction with a duration of T 0 , during which the initial Accident. Each cycle of duration T 0 consists of (N + 1) correction steps with a duration equal to the duration t 0 of the element of the binary group sequence.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
От m источников 29 (291-29m) двоичных информационных сигналов m информационных двоичных сигналов, равных длительностью ±1, поступают на информационные входы m перемножителей 3 (31-3m) устройства формирования двоичной групповой последовательности (ДТП).From m sources 29 (29 1 -29 m ) binary information signals m information binary signals equal to ± 1 duration are fed to the information inputs of m multipliers 3 (3 1 -3 m ) of the binary group sequence (BPS) forming device.
В течение начального цикла работы рассчитываются: m канальных информационных последовательностей, равных произведению m канальных последовательностей на соответствующие m информационных двоичных сигналов, суммарная последовательность, элементы которой на каждом шаге равны суммам m элементов канальных информационных последовательностей, начальная двоичная групповая последовательность.During the initial cycle of operation, the following are calculated: m channel information sequences equal to the product of m channel sequences by the corresponding m information binary signals, a total sequence, whose elements at each step are equal to the sums of m elements of channel information sequences, an initial binary group sequence.
В начале каждого цикла длительностью Т0, равного длительности ортогональных последовательностей, с выхода синхронизатора 9 сигнал цикловой синхронизации t1 длительностью t0 поступает на управляющий вход генератора ортогональных последовательностей 1, на управляющий вход селектора 10 минимального начального корреляционного отклика, на управляющие входы m корреляторов 8 (81-8m), на управляющие входы m вторых ключей 20 (201-20m) блока 11 оптимизации и на управляющий вход второго ключа 28 блока 22 управления по минимальному корреляционному отклику. При поступлении сигнала цикловой синхронизации t1 начинается начальный цикл работы устройства формирования ДТП.At the beginning of each cycle with a duration of T 0 , equal to the duration of the orthogonal sequences, from the output of the
На выходе генератора N ортогональных последовательностей 1 множество ортогональных последовательностей, состоящих из N+1 элементов, равных ±1 длительностью t0, разделено на предварительно выбранные непересекающиеся m подмножеств ортогональных последовательностей, состоящих из одной или нескольких ортогональных последовательностей. Длительность элементов ортогональных последовательностей равна t0. Нулевая ортогональная последовательность не используется. Каждая последовательность используется только один раз в каком-либо из m подмножеств последовательностей для формирования ортогональных канальных последовательностей. Предварительный выбор непересекающихся m подмножеств ортогональных последовательностей производится для снижения перекрестных помех между подмножествами. Эти m подмножеств ортогональных последовательностей поступают на соответствующие входы m сумматоров 2 (21-2m).At the output of the generator of N
С выходов m сумматоров 2 (21-2m), полученные многоуровневые канальные последовательности поступают на вторые входы соответствующих m перемножителей 3 (31-3m). Каждый элемент многоуровневых канальных последовательностей длительностью t0 равен сумме элементов ортогональных последовательностей, которые затем поступают на соответствующий перемножитель 3 (31-3m).From the outputs of m adders 2 (2 1 -2 m ), the obtained multilevel channel sequences are fed to the second inputs of the corresponding m multipliers 3 (3 1 -3 m ). Each element of the multilevel channel sequences of duration t 0 is equal to the sum of the elements of the orthogonal sequences, which are then fed to the corresponding multiplier 3 (3 1 -3 m ).
На соответствующие первые входы m перемножителей 3 (31-3m) от m источников двоичных информационных сигналов 29 (291-29m) поступают m информационных двоичных сигналов равных ±1, длительностью Т0. В m перемножителях 3 (31-3m) канальные последовательности перемножаются на соответствующие информационные двоичные сигналы. С выходов перемножителей 3(31-3m) полученные канальные информационные последовательности поступают на устройство уплотнения 5, на входы соответствующих m линий задержки 4 (41-4m) на длительность цикла, а также на соответствующие вторые входы m корреляторов 8 (81-8m).The corresponding first inputs of m multipliers 3 (3 1 -3 m ) from m sources of binary information signals 29 (29 1 -29 m ) receive m information binary signals equal to ± 1, duration T 0 . In m multipliers 3 (3 1 -3 m ), the channel sequences are multiplied by the corresponding information binary signals. From the outputs of the multipliers 3 (3 1 -3 m ), the received channel information sequences are fed to the
В m линиях задержки 4 (41-4m) на длительность цикла производится задержка на время Т0. По окончании начального цикла работы с выходов m линий задержки 4 (41-4m) на длительность цикла канальные информационные последовательности поступают на первые входы соответствующих m перемножителей 12 (121-12m) блока 11 оптимизации.In m delay lines 4 (4 1 -4 m ) for the duration of the cycle, there is a delay for the time T 0 . At the end of the initial cycle of operation from the outputs of m delay lines 4 (4 1 -4 m ) for the duration of the cycle, the channel information sequences are fed to the first inputs of the corresponding m multipliers 12 (12 1 -12 m ) of the
С выхода устройства 5 уплотнения многоуровневая суммарная групповая последовательность поступает на вход ограничителя 6. В ограничителе 6 производится жесткое ограничение элементов суммарной групповой последовательности согласно правилу: если элемент многоуровневой суммарной групповой последовательности на входе ограничителя меньше нуля, то на выходе ограничителя 6 соответствующий элемент двоичной групповой последовательности равен минус 1, если же на входе ограничителя 6 элемент многоуровневой суммарной последовательности больше или равен 0, то на выходе ограничителя 6 соответствующий элемент ДТП равен плюс 1.From the output of the
С выхода ограничителя 6 начальная двоичная групповая последовательность, состоящая из N+1 двоичных элементов, равных ±1, поступает на соответствующие первые входы m корреляторов 8 (81-8m) и на вход отдельной линии задержки 7 на длительность цикла, в которой производится задержка на время Т0. По окончании начального цикла работы с выхода отдельной линии задержки 7 на длительность цикла начальная ДТП в течение цикла коррекции поступает на вторые входы соответствующих m перемножителей 12 (121-12m) блока 11 оптимизации и на вход линии задержки 14 на половину длительности шага блока 11 оптимизации.From the output of the
В конце начального цикла работы на выходе m корреляторов 8 (81-8m) рассчитываются m начальных корреляционных откликов, равных сумме произведений соответствующих элементов начальной ДГП на соответствующие элементы канальных информационных последовательностей, при поступлении от синхронизатора 9 сигнала цикловой синхронизации t1 в начале цикла. Эти m начальных корреляционных откликов поступают на m соответствующих входов селектора 10 минимального начального корреляционного отклика и на входы соответствующих m вторых ключей 20 (201-20m) блока 16 расчета корреляционных откликов. Если ограничение не привело к ошибкам, то все начальные корреляционные отклики должны быть положительными. Если какой-либо начальный корреляционный отклик является отрицательным или равен нулю, то это означает, что ограничение суммарной групповой последовательности в ограничителе 6 привело к формированию ошибки в соответствующем канале.At the end of the initial cycle of operation, at the output of m correlators 8 (8 1 -8 m ), m initial correlation responses are calculated, which are equal to the sum of the products of the corresponding elements of the initial DGP to the corresponding elements of channel information sequences, when the frame synchronization signal t 1 arrives from the
Алгоритм работы селектора 10 минимального начального корреляционного отклика на последнем шаге начального цикла работы заключается в выборе минимального из m начальных корреляционных откликов и описывается математическим выражениемThe operation algorithm of the
bo,min=minj bo,j, где j=1, m;b o, min = min j b o, j , where j = 1, m;
где bo,j - j-й начальный корреляционный отклик,where b o, j is the j-th initial correlation response,
bo,min - минимальный начальный корреляционный отклик.b o, min - the minimum initial correlation response.
Соответственно, на начальном шаге цикла коррекции с выхода селектора 10 минимального начального корреляционного отклика на вход второго ключа 28 блока 22 управления по минимальному корреляционному отклику поступит начальный минимальный корреляционный отклик.Accordingly, at the initial step of the correction cycle from the output of the
Блок 11 оптимизации предназначен для проведения пошаговой оптимизации начальной ДТП в течении цикла коррекции, которая заключается в вычислении на каждом текущем шаге m расчетных корреляционных откликов при условии замены текущего элемента ДГП на противоположное значение, и принятие решения по критерию максимума минимального расчетного корреляционного отклика проводить эту замену или нет.The
С выхода синхронизатора 9 поступает следующий сигнал цикловой синхронизации, который запускает следующий вышеописанный начальный цикл, одновременно с этим в блоке 11 оптимизации проводится цикл коррекции длительностью То полученной начальной двоичной групповой последовательности.From the output of the
В течение цикла коррекции ДГП с выхода постоянного запоминающего устройства 13 поступает постоянная величина минус 2 на соответствующие третьи входы m перемножителей 12 (121-12m), с выходов которых на первые входы соответствующих m сумматоров 17 (171-17m) на каждом шаге коррекции длительностью to поступают соответствующие m расчетных отклонений корреляционных откликов длительностью to, которые будут в случае замены текущего элемента ДТП на противоположное значение.During the GVD correction cycle, a constant value minus 2 is supplied from the output of the read-
Блок 16 расчета корреляционных откликов предназначен для хранения оптимальных на предыдущем шаге корреляционных откликов и вычисления расчетных корреляционных откликов на текущем шаге, которые будут в случае замены текущего элемента ДГП на противоположное значение, а также замены соответствующих оптимальных на предыдущем шаге корреляционных откликов на соответствующие текущие расчетные корреляционные отклики при поступлении положительного сигнала управления от блока 22 управления по минимальному корреляционному отклику.The
Блок 22 управления по минимальному корреляционному отклику предназначен для вычисления минимального расчетного корреляционного отклика из расчетных корреляционных откликов на текущем шаге, сравнению его с оптимальным минимальным корреляционным откликом на предыдущем шаге и выработке сигнала управления по результату этого сравнения.The
В блоке 16 расчета корреляционных откликов в течение цикла коррекции с помощью расчетных отклонений корреляционных откликов на каждом шаге коррекции производится вычисление расчетных корреляционных откликов длительностью to, которые соответствуют замене текущего элемента ДТП на противоположный элемент. Кроме того, на этом шаге коррекции в оперативном запоминающем устройстве 21 (211-21m) оптимальных корреляционных откликов блока 16 расчета КО сохраняются оптимальные на предыдущем шаге коррекции корреляционные отклики.In
В начале цикла коррекции с выходов соответствующих m корреляторов 8 (81-8m) блока 11 оптимизации начальные корреляционные отклики, длительностью to, поступают на входы соответствующих m вторых ключей 20 (201-20m) блока 16 расчета КО, а также с выхода селектора 10 минимального начального корреляционного отклика минимальный начальный корреляционный отклик длительностью to поступает на вход ключа 28 блока 22 управления по минимальному КО.At the beginning of the correction cycle from the outputs of the corresponding m correlators 8 (8 1 -8 m ) of the
На начальном шаге цикла коррекции с выхода синхронизатора на управляющие входы соответствующих m вторых ключей 20 (201-20m) блока 16 расчета КО, а также на управляющий вход второго ключа 28 блока 22 управления по минимальному КО поступает сигнал цикловой синхронизации, который открывает эти ключи на время to. В результате этого в начале цикла коррекции начальные корреляционные отклики через открытые m вторых ключей 20 (201-20m) блока 16 расчета КО записываются в соответствующие m оперативных запоминающих устройств 21 (211-21m) оптимальных КО, а минимальный начальный корреляционный отклик через открытый второй ключ 28 блока 22 управления записывается в оперативное запоминающее устройство 27 минимального оптимального корреляционного отклика блока 22 управления по минимальному КО. Соответственно, на начальном шаге цикла коррекции оптимальными становятся начальные корреляционные отклики. По окончании начального шага коррекции m вторых ключей 20 (201-20m) блока 16 расчета КО 16, а также второй ключ 28 блока 22 управления по минимальному КО закрываются до окончания всего цикла коррекции.At the initial step of the correction cycle, from the output of the synchronizer to the control inputs of the corresponding m second keys 20 (20 1 -20 m ) of the
На начальном шаге цикла коррекции начальные корреляционные отклики с выходов соответствующих m оперативных запоминающих устройств 21 (211-21m) оптимальных КО поступают на вторые входы соответствующих m сумматоров 17 (171-17m). Соответственно, на начальном шаге цикла коррекции соответствующие m начальных отклонений корреляционных откликов длительностью t0 поступают на первые входы соответствующих m сумматоров 17 (171-17m). С выходов соответствующих m сумматоров 17 (171-17m) m начальных расчетных КО поступают на входы соответствующих m оперативных запоминающих устройств 18 (181-18m) расчетных КО и на соответствующие m входы селектора 23 минимального расчетного КО блока 22 управления по минимальному корреляционному отклику.At the initial step of the correction cycle, the initial correlation responses from the outputs of the corresponding m random access memory devices 21 (21 1 -21 m ) of the optimal CO are fed to the second inputs of the corresponding m adders 17 (17 1 -17 m ). Accordingly, at the initial step of the correction cycle, the corresponding m initial deviations of the correlation responses of duration t 0 are fed to the first inputs of the corresponding m adders 17 (17 1 -17 m ). From the outputs of the corresponding m adders 17 (17 1 -17 m ) m initial calculated TO are fed to the inputs of the corresponding m random-access memory devices 18 (18 1 -18 m ) of the calculated TO and to the corresponding m inputs of the
В дальнейшем на каждом шаге коррекции с выходов соответствующих m оперативных запоминающих устройств 21 (211-21m) оптимальных КО хранящиеся в них оптимальные на предыдущем шаге коррекции корреляционные отклики поступают на вторые входы соответствующих m сумматоров 17 (171-17m). С выходов соответствующих m сумматоров 17 (171-17m) на входы соответствующих m оперативных запоминающих устройств 18 (181-18m) расчетных КО и на соответствующие m входы селектора 23 минимального расчетного КО блока 22 управления по минимальному КО поступают m расчетных корреляционных откликов длительностью t0, равных сумме соответствующих отклонений корреляционных откликов и соответствующих оптимальных на предыдущем шаге коррекции корреляционных откликов. С выходов соответствующих m оперативных запоминающих устройств 18 (181-18m) расчетных КО на входы соответствующих m первых ключей 19 (191-19m) на i-м шаге коррекции поступают расчетные корреляционные отклики, длительностью t0.In the future, at each correction step, from the outputs of the corresponding m random access memory devices 21 (21 1 -21 m ) of the optimal KOs, the correlation responses that are stored in them, optimal at the previous correction step, are fed to the second inputs of the corresponding m adders 17 (17 1 -17 m ). From the outputs of the corresponding m adders 17 (17 1 -17 m ) to the inputs of the corresponding m random-access memory devices 18 (18 1 -18 m ) of the calculated KOs and to the corresponding m inputs of the
Во второй половине текущего шага коррекции с управляющего выхода блока 25 сравнения блока 22 управления по минимальному КО на управляющие входы m первых ключей 19 (191-9m) поступает сигнал управления коррекцией текущего элемента ДГП. Если сигнал управления равен 0, то m первых ключей 19 (191-19m) закрыты. Если сигнал управления равен 1, то m первых ключей 19 (191-19m) открываются и m расчетных корреляционных откликов во второй половине текущего шага коррекции поступают на первые входы m оперативных запоминающих устройств 21 (211-21m) оптимальных КО, в которые эти расчетные корреляционные отклики записываются в качестве оптимальных корреляционных откликов для следующего шага коррекции.In the second half of the current correction step, from the control output of the
В блоке 22 управления по минимальному КО решается: сохранить соответствующий элемент ДГП или произвести замену текущего элемента ДГП на противоположное значение. Для этого блоке 22 управления по минимальному КО на каждом шаге коррекции из m расчетных корреляционных откликов в селекторе 23 минимального расчетного КО выбирается минимальный расчетный корреляционный отклик. Алгоритм работы селектора 23 минимального расчетного КО аналогичен алгоритму работы селектора 10 минимального начального корреляционного отклика и описывается математическим выражениемIn the
bi,min=minj bi,,j, где i=0, N, j=1, m;b i, min = min j b i ,, j , where i = 0, N, j = 1, m;
где bi,j - j-й расчетный корреляционный отклик на i-м шаге коррекции,where b i, j is the j-th calculated correlation response at the i-th correction step,
bi,min - минимальный расчетный корреляционный отклик на i-м шаге коррекции.b i, min - the minimum calculated correlation response at the i-th correction step.
На каждом шаге коррекции на основании сравнения оптимального на предыдущем шаге коррекции минимального КО и расчетного на текущем шаге коррекции минимального КО блок 25 сравнения блока 22 управления по минимальному КО во второй половине текущего шага коррекции формирует сигнал управления. Если расчетный на текущем шаге коррекции минимальный корреляционный отклик больше, чем оптимальный минимальный КО на предыдущем шаге коррекции, то сигнал управления на выходе блока 25 сравнения будет равен 1. В остальных случаях сигнал управления на выходе блока 25 сравнения будет равен 0. Если сигнал управления равен 1, то производится замена текущего элемента двоичной групповой последовательности на противоположный элемент, а также в блоке 22 управления по минимальному КО дополнительно производится замена оптимального на предыдущем шаге коррекции минимального КО на расчетный минимальный корреляционный отклик. Если сигнал управления равен 0, то сохраняется текущий элемент ДГП и сохраняется оптимальный на предыдущем шаге коррекции минимальный КО в ОЗУ 27 минимального оптимального корреляционного отклика.At each correction step, based on the comparison of the optimal minimum CO at the previous correction step and the minimum CO calculated at the current correction step, the
В блоке 16 расчета КО при поступлении с управляющего выхода блока 25 сравнения блока 22 управления по минимальному КО сигнала управления коррекцией, равного 1, производится замена m оптимальных на предыдущем шаге коррекции корреляционных откликов на m расчетных на текущем шаге коррекции корреляционных откликов, которые теперь становятся оптимальными на следующем шаге коррекции.In the
В линии задержки 14 на половину длительности шага блока 11 оптимизации производится задержка текущего элемента ДГП на время, равное to/2, необходимое для согласования поступления элемента ДТП на вход инвертора 15 блока 11 оптимизации с поступлением во второй половине текущего шага коррекции от управляющего выхода блока 25 сравнения блока 22 управления по минимальному КО сигнала управления коррекцией текущего элемента ДТП на управляющий вход инвертора 15 блока 11 оптимизации. При поступлении на управляющий вход инвертора 15 сигнала управления коррекцией, равного 1, производится инвертирование текущего элемента ДГП в противоположный элемент, а при поступлении на управляющий вход инвертора 15 сигнала управления коррекцией, равного 0, текущий элемент ДГП сохраняется. Соответственно, с выхода инвертора 15 на выход 30 устройства формирования ДГП с задержкой на время t0/2 поступает оптимальная ДТП, длительностью Т0. При этом выход 30 является выходом устройства формирования двоичной групповой последовательности.In the
Технический результат от предлагаемого устройства заключается в повышении помехоустойчивости передаваемой информации, который достигается за счет введения в устройство новых элементов и оптимизации двоичной групповой последовательности посредством замены некоторых элементов начальной последовательности на противоположные элементы. В результате этого достигается устранение всех ошибок, заложенных в двоичной групповой последовательности вследствие перекрестных помех при жестком ограничении суммарной последовательности. Это позволяет повысить помехоустойчивость передаваемой групповой последовательности по сравнению с прототипом в несколько раз.The technical result of the proposed device consists in increasing the noise immunity of the transmitted information, which is achieved by introducing new elements into the device and optimizing the binary group sequence by replacing some elements of the initial sequence with opposite elements. As a result, elimination of all errors inherent in the binary group sequence due to crosstalk is achieved while severely limiting the total sequence. This makes it possible to increase the noise immunity of the transmitted group sequence in comparison with the prototype several times.
Источники информации.Sources of information.
1. Варакин Л.Е. Теория систем сигналов. - М.: «Сов. Радио», 1978, стр. 79-87.1. Varakin L.Ye. Theory of signal systems. - M .: "Sov. Radio ", 1978, pp. 79-87.
2. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. Раздел 12.3, стр. 231. - М.: Радио и связь, 1985 (прототип).2. Varakin L.E. Communication systems with noise-like signals. Section 12.3, p. 231. - M .: Radio and communication, 1985 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020107088A RU2726584C1 (en) | 2020-02-17 | 2020-02-17 | Binary group sequence generating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020107088A RU2726584C1 (en) | 2020-02-17 | 2020-02-17 | Binary group sequence generating device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2726584C1 true RU2726584C1 (en) | 2020-07-15 |
Family
ID=71616785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020107088A RU2726584C1 (en) | 2020-02-17 | 2020-02-17 | Binary group sequence generating device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2726584C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4930139A (en) * | 1989-05-31 | 1990-05-29 | O'neill Communications, Inc. | Spread spectrum communication system |
| RU2010136553A (en) * | 2010-09-02 | 2012-03-20 | Олег Юрьевич Бердышев (RU) | DEVICE FOR FORMING A BINARY GROUP SEQUENCE IN A BASIC STATION OF A CDMA COMMUNICATION SYSTEM |
| RU2561912C2 (en) * | 2010-06-22 | 2015-09-10 | ЗэтТиИ Корпорейшн | Method, device and system for formation of sequence of series of data transmission time intervals |
| RU2571420C2 (en) * | 2011-01-07 | 2015-12-20 | Панасоник Интеллекчуал Проперти Корпорэйшн оф Америка | Transmitter, receiver, transmission method and reception method |
-
2020
- 2020-02-17 RU RU2020107088A patent/RU2726584C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4930139A (en) * | 1989-05-31 | 1990-05-29 | O'neill Communications, Inc. | Spread spectrum communication system |
| RU2561912C2 (en) * | 2010-06-22 | 2015-09-10 | ЗэтТиИ Корпорейшн | Method, device and system for formation of sequence of series of data transmission time intervals |
| RU2010136553A (en) * | 2010-09-02 | 2012-03-20 | Олег Юрьевич Бердышев (RU) | DEVICE FOR FORMING A BINARY GROUP SEQUENCE IN A BASIC STATION OF A CDMA COMMUNICATION SYSTEM |
| RU2571420C2 (en) * | 2011-01-07 | 2015-12-20 | Панасоник Интеллекчуал Проперти Корпорэйшн оф Америка | Transmitter, receiver, transmission method and reception method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВАРАКИН Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами, Москва, Радио и связь, 1985, раздел 12.3. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5081645A (en) | Novel spread spectrum codec apparatus and method | |
| RU2225071C2 (en) | Method and device for generating frame synchronization word and for checking frame synchronization word in broadband code-division communication system | |
| RU2439831C2 (en) | Selecting root indices in multiphase cazac sequences | |
| EP1183842A1 (en) | A multiple access communication system using chaotic signals and method for generating and extracting chaotic signals | |
| HUP0200968A2 (en) | Method for forming and determining a signal sequence, method of synchronization, transmitter unit and receiver unit | |
| KR100287896B1 (en) | Cell Search Method in Mobile Communication System | |
| EA007357B1 (en) | Parallel spread spectrum communication system and method | |
| US3963869A (en) | Parity framing of pulse systems | |
| RU2726584C1 (en) | Binary group sequence generating device | |
| US5359627A (en) | Channel codec apparatus and method utilizing flat codes | |
| KR20040085545A (en) | Apparatus for decoding error correction doe in communication system and method thereof | |
| WO2016012817A1 (en) | Chaos based communication system using correlation multi delay shift keying | |
| US5689524A (en) | PN code synchronizing method and transmitter and receiver in spread spectrum communication systems | |
| EP1035480A2 (en) | Apparatus for performing a fast hadamard transform | |
| RU2356167C1 (en) | Method for adaptive transfer of data in radio link with pseudo-random tuning of working frequency | |
| US20070133728A1 (en) | Apparatus and method for acquiring frame timing in communication system | |
| Maksimov et al. | New composite Barker codes in the synchronization system of broadband signals | |
| EP2129008A1 (en) | Tfc selection device and method in mobile communication and program thereof | |
| KR20120072026A (en) | Apparatus and method for synchronizing of frame in satellite communication system | |
| AU2002352021A1 (en) | Memory based device and method for channel estimation in a digital communication receiver | |
| CN117200997A (en) | A key generation method, device, equipment and medium | |
| RU2782676C2 (en) | Method for third decisive scheme of accelerated search and effective reception of broadband signals | |
| CN120034588B (en) | Dynamic compression and safe transmission method and system for power line carrier dual-mode data | |
| US3548104A (en) | Method of synchronization in binary communication systems | |
| SU907834A2 (en) | Multichannel communication system |