Анализ времени кодовой синхронизации шумоподобных сигналов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

14 декабря 2011 г, 18:26

ТЕХНОЛОГИИ

Анализ времени кодовой синхронизации шумоподобных сигналов

Прохоров Д.Е.,

д.т.н., профессор,

ФГБОУ ВПО яВ»тГГ, г Киров

dypro@mail.ru

Смирнов А.В.,

аспирант ФГБОУ ВПО "ВятГУ", г. Киров,

тпауу@уап6ех. ги

Исследованы алгоритмы быстрой кодовой синхра1в*ааци« шумо-псдобных сигналов. Предло-хашд решаем позволяет умви>шитъ ярем* к адовой синхронизации по фанн«*в*о с извест-шм алгоритмом лосим-ва.'ъной оценки Уорда для синапов, посгромшх на рекурренплсх лсеедослучаныйх последов ателыюспк, в том «««аю М-по следовательно сих. последоватегъ-носшх де Брейна, кодах Гоада. Областью практичвасого лрименежя исследованных алгоритмов «ляогся системы передо** ин-фармаиии с кодовым разделением каналов

г кодовой о**хрои лоция псевдослучайная последовательность оптимальный прием сигналов.

В роботе [1] разработай алгоритм быстрой кодовой синхронизации шумо подобных сигналов (ШПС), построенных но М-последоеотельностях. Модификация этого алгоритма для приема ШПС, построенных но рекуррентных псевдослучайных последовательностях (ПСП) высокой структурной сложности (кодах Голда и ПСП де Б рей на), рассмотрено в работе (2). Для оценки эффективности разработанного в (2) алгоритма, необходимо исследовать время кодовой сиихронизоции ШПС.

Пусть на входе приемного устройство (ПУ), в каждом такте работы системы, в интервале Т*/|., ~/4 (4 =0.1,2...) наблюдается аддитивная смесь сигнала и шума *(*! ) = 5(М4’Л ) + я(,1 ) Дискретный параметр сигнала ц4 (манипулированная фозо. чостото и тд.) содержит в себе полезную информацию и может принимать на интервале Т одно из двух возможных зиочений А/, или М,; п(1к) - выборка белого гауссовского шума.

Прием и обработка любых кодированных сигналов возможны при наличии символьной и кодовой синхронизации между опорной ПСП приемника и передаваемой ПСП. Для осуществления кодовой синхронизации необходимо найти фазу (задержку) псевдослучайного кода принимаемого ШПС.

Наиболее распространенный способ формирования рекуррентных ПСП с периодом 2Г — I основан на использовании т-розрядных регистров сдвига с об ротными связями. В этом случое фаза ШПС полностью определяется последней принятой т-зночиой комбинацией значений дискретного порометра сигнала Таким образом, в качестве количественной характеристики помехоустойчивости ПУ можно использовать вероятность правильного (безошибочного) распознавания всех символов т-зночиой комбинации значений дискретного порометра ШПС (3].

Нелинейное уравнение фильтрации т-зночных комбинаций получено в виде [ 1 ]:

и... +*(»..*,)• I')

где И,., 'Ю'°РИФ“ отиошеи». алосте-

риориых вероятностей значений дискретного параметра сигнала; " логарифм функции правдоподобия

дискретного параметра ШПС;

1.2-

12)

где л - элемент матрицы переходных вероятностей дискретно значного марковского процесса, аппроксимирующего ПСП искомого сигнала;

50

=5/£я(ц4 )|м4| (3)

- оценка , сформированная в ПУ на основе модуля |и(| и зноко л-/£и( ) в к-м такте, которое при отсутствии шума

совпадает с |/1>( Оценко значения дискретного параметра ШПС ц4 в (А 4 I) м токте формируется в соответствии с правилом формирования искомой ПСП.

В качестве критерия различения значений дискретного порометра ц принят критерий идеального ноблюдателя. В соответствии с критерием, решение о наличии в принятой реализации сигнала со значениями Д/( или Л/, производится в приемнике но основе сравнения логарифма отношения апостериорных вероятностей с порогом // =0.

Л/,

Л/2

При выполнении условия (4) принимается решение о наличии сигнала со значением дискретного параметра ц = А/,. • противном случав, при цЬ| < Ц , принимается решение о наличии сигнала с параметром - Д/ .

Структурно* схема премного устройство (ПУ), реализующего алгоритм нелинейной фильтрации (1) представлено но рис. I.

чер^

-Ч1НЕ}

Рис. 1. Структуре ПУ с нелинейной фильтрацией дискретного параметра бинарных ШПС

ПУ состоит из дискриминатора (Д), формирующего разность логарифмов функций правдоподобия, фильтра (СФ) согласованного с сигналом единичного импульса ПСП, квантователя по уровню (Кв). генератора тактовых импульсов (ГГИ), сумматора ( —), регистра для хранения задержанного ио такт эночеиия |/<(|. регистра сдвига (РгС) льзначной комбинации символов, блока формирования оценки (БФО) и решающего устройство (РУ), реализующего критерий (4)

Т-Солпт #6-2011

Неподшитые заметки Стр .1

Неподшитые заметки Стр .2