Лекции по Широкополосным сигналам и системам   

13. Поиск и автосопровождение дискретных широкополосных сигналов

13.3 Слежение за сигналом

            После завершения процедуры поиска вырабатывается грубая оценка временного запаздывания ПРС-кода принятого сигнала с ошибкой в пределах долей длительности чипа. Для достижения точного синхронизма местной широкополосной опоры (сигнала сжатия) с принятым сигналом и поддержания его в течение всего последующего сеанса приема сообщения используется схема автоподстройки по задержке (АПЗ) (иначе, петли автоподстройки по времени). С ее помощью осуществляется непрерывное измерение временного рассогласования принятого и опорного сигналов и подстройка местного генератора в направлении уменьшения ошибки, т.е. производит слежение за сигналом.

            Рассмотрим наиболее типичную схему АПЗ, называемую ранней–поздней, основанную на сравнении корреляций принятого сигнала с двумя разделенными по времени промежутком  копиями: поздней  и ранней  (для простоты анализу подлежат видеосигналы):

.

Очевидно, что усреднение этих величин даст отсчеты АКФ сигнала расширения спектра:

.

            Определим сигнал ошибки как

и отметим, что его среднее

,

есть разность двух копий АКФ, сдвинутых по  на величину . В результате получаем зависимость усредненного сигнала ошибки от рассогласования  между принятым и опорным сигналами, описываемую дискриминационной кривой, которая представлена слева на следующем слайде для случая . Ранняя и поздняя копии  показаны на рисунке пунктирными, а дискриминационная кривая – сплошной линией.

            Вид этой характеристики непосредственно определяет структуру схемы АПЗ с ранним и поздним стробами. Она отличается от стандартной петли слежения за фазой только способом выработки сигнала ошибки. Генератор опоры формирует раннюю  и позднюю  копии сигнала, которые могут быть считаны с двух разрядов регистра сдвига, разнесенных еще на один разряд (в случае использования –последовательности дополнительного сдвигающего регистра не требуется, поскольку данная последовательность формируется РСЛОС). После очистки от шумов в фильтре петли для приближения к среднему значению сигнал ошибки подается на генератор управляемый напряжением (ГУН). Последний увеличивает частоту опорного генератора, если временное рассогласование  положительно (опорный сигнал отстает от принимаемого сигнала), и уменьшает ее в случае отрицательного  (когда опора опережает). Понятно, что в стационарном режиме схема АПЗ удерживает сигнал ошибки близким к нулю, обеспечивая синхронизм между локальной опорой и принятым сигналом. Структура данной версии АПЗ приведена на рисунке следующего слайда. Отметим, что в рассматриваемом варианте кодовую копию , синхронизированную с входным сигналом и необходимую для сжатия спектра, можно считать с разряда, разделяющего раннюю и позднюю опоры.

            Если петля фазовой автоподстройки частоты в приемнике предварительно синхронизирована с несущей принимаемого сигнала, так что радиосигнал может быть когерентно трансформирован в свой видеочастотный эквивалент, то рассмотренную схему АПЗ можно использовать и применительно к радиосигналу. По этой причине ее нередко называют когерентной. В ситуациях, когда предварительная фазовая синхронизация неосуществима или нецелесообразна, можно использовать некогерентную схему АПЗ, основанную на сравнении квадратов модулей двух корреляций. Последние вычисляются между наблюдаемой комплексной огибающей  и комплексными огибающими двух опор, являющихся, как и прежде, ранней и поздней копиями кода сигнала.



*****
Новосибирск © 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.