Устройство для приёма частотно-манипулированных сигналов Российский патент 2017 года по МПК H04L27/14 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано при приеме частотно-манипулированных сигналов.

Уровень техники

Известно устройство для приема частотно-манипулированных сигналов (авторское свидетельство СССР № 1053318, кл. H04L 27/14, 1981 г.), содержащее полосовой фильтр, выход которого подключен к входу амплитудного ограничителя, выход которого подключен к первому входу перемножителя и к входу первой линии задержки, первый выход которой соединен с вторым входом перемножителя, вход которого подключен к входу второй линии задержки, вычитающий блок, выход которого соединен с входом первого интегратора, и решающий блок.

Данное устройство обладает низкой помехоустойчивостью.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для приема частотно-манипулированных сигналов (авторское свидетельство СССР № SU 1146824, кл. H04L 27/14, от 05.11.1983 г.), содержащее полосовой фильтр, выход которого подключен к входу амплитудного ограничителя, сумматор, выход которого соединен с входом решающего блока, выход решающего блока является выходом устройства, и канал обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала, содержащий первую линию задержки, выход которой соединен с входом перемножителя и с входом сумматора по модулю два, вторую линию задержки, вход которой соединен с выходом перемножителя, а выход - с входом усилителя постоянного тока, выход которого соединен с входом сумматора и с входом вычитающего блока, выход сумматора по модулю два также соединен с входами сумматора и вычитающего блока, выход вычитающего блока соединен с входом первого интегратора, выход которого соединен с входом ограничителя максимума сигнала, а выход сумматора соединен с входом второго интегратора, выход которого соединен с входом ограничителя минимума сигнала, выходы ограничителя максимума сигнала и ограничителя минимума сигнала соединены с входами второго сумматора, выход которого соединен с входом решающего блока, при этом входы перемножителя, первой линии задержки и сумматора по модулю два в канале обработки принимаемого сигнала соединены друг с другом и являются входом этого канала.

Указанное устройство для приема частотно-манипулированных сигналов не обеспечивает высокой помехоустойчивости, так как обработка ведется только синфазной составляющей сигнала.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение помехоустойчивости устройства за счет параллельной обработки принимаемого сигнала в синфазном и квадратурном каналах.

Технический результат достигается тем, что устройство для приема частотно–манипулированных сигналов содержит полосовой фильтр, подключенный выходом к входу первого амплитудного ограничителя, выходной сумматор, соединенный выходом с входом решающего блока, выход решающего блока является выходом устройства, и канал обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала, содержащий первую линию задержки, соединенную выходами с входами перемножителя и сумматора по модулю два, вторую линию задержки, соединенную входом с выходом перемножителя, а выходом с входом усилителя постоянного тока, причем выход усилителя постоянного тока и выход сумматора по модулю два соединены с входами сумматора и вычитающего блока, выход вычитающего блока соединен с входом первого интегратора, соединенного выходом с входом ограничителя максимума сигнала, а выход сумматора соединен с входом второго интегратора, соединенного выходом с входом ограничителя минимума сигнала, и выходы ограничителя максимума сигнала и ограничителя минимума сигнала соединены с входами выходного сумматора, соединенного выходом с входом решающего блока, при этом входы перемножителя, первой линии задержки и сумматора по модулю два соединены друг с другом и составляют вход канала обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала. В устройство введены дополнительная линия задержки, преобразователь Гильберта, соединенный входом с выходом полосового фильтра, канал обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала, аналогичный каналу обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала, и второй амплитудный ограничитель, соединенный входом с выходом преобразователя Гильберта, а своим выходом - с входом канала обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала, при этом вход дополнительной линии задержки соединен с выходом первого амплитудного ограничителя, а ее выход - с входом канала обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала, и выходы ограничителей максимума и минимума сигналов канала обработки квадратурной составляющей принимаемых сигналов соединены с входами выходного сумматора.

Краткое описание чертежей

На чертеже изображена структурная схема, поясняющая заявляемое изобретение.

На чертеже цифрами обозначены следующие позиции:

1 - полосовой фильтр; 2 - первый амплитудный ограничитель; 3 - преобразователь Гильберта; 4 - дополнительная линия задержки; 5 - второй амплитудный ограничитель; 6 - перемножитель; 7 - первая линия задержки; 8 - сумматор по модулю два; 9 - вторая линия задержки; 10 - усилитель постоянного тока; 11 - вычитающий блок; 12 - сумматор; 13 - первый интегратор; 14 - второй интегратор; 15 - ограничитель максимума сигнала; 16 - ограничитель минимума сигнала; 17- выходной сумматор; 18 - решающий блок.

Осуществление изобретения

Устройство для приема частотно-манипулированных сигналов содержит: полосовой фильтр 1, первый амплитудный ограничитель 2, преобразователь Гильберта 3, дополнительную линию задержки 4, второй амплитудный ограничитель 2 и в каналах обработки синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала перемножители 6, первые линии задержки 7, сумматоры по модулю два 8, вторые линии задержки 9, усилители постоянного тока 10, вычитающие блоки 11, сумматоры 12, первые интеграторы 13, вторые интеграторы 14, ограничители максимума сигнала 15, ограничитель минимума сигнала 16, выходной сумматор 17, решающий блок 18. Все элементы устройства соединены следующим образом - полосовой фильтр 1, выход которого подключен к входу амплитудного ограничителя 2, выходной сумматор 17, выход которого соединен с входом решающего блока 18, выход решающего блока 18 является выходом устройства. Канал обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала и канал обработки квадратурной составляющей сигнала аналогичны и содержат идентичные элементы, соединенные одинаково в обоих каналах обработки синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала, информации. Первые линии задержки 7, выходы которых соединены с входами перемножителей 6 и с входами сумматоров по модулю два 8, вторые линии задержки 9, входы которых соединены с выходами перемножителей 6, а выходы с входами усилителей постоянного тока 10, выходы которых соединены с входами сумматоров 12 и с входами вычитающих блоков 11, выходы сумматоров по модулю два 8 также соединены с входами сумматоров 12 и вычитающих блоков 11, выходы вычитающих блоков 11 соединены с входами первых интеграторов 13, выходы которых соединены с входами ограничителей максимума сигнала 15, а выходы сумматоров 12 соединены с входами вторых интеграторов 14, выходы которых соединены с входами ограничителей минимума сигнала 16, выходы ограничителей максимума сигнала 15 и ограничителей минимума сигнала 16 соединены с входами выходного сумматора 17, выход которого соединен с входом решающего блока 18, при этом входы перемножителей 6, первые линии задержки 7, сумматоры по модулю два 8 в каналах обработки синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала соединены друг с другом и являются входами этих каналов. В устройство введена дополнительная линия задержки 4, преобразователь Гильберта 3, вход которого соединен с выходом полосового фильтра 1, второй амплитудный ограничитель 5, вход которого соединен с выходом преобразователя Гильберта 3, выход второго амплитудного ограничителя 5 соединен с входом второго канала обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала, вход дополнительной линии задержки 4 соединен с выходом первого амплитудного ограничителя 2, а выход дополнительной линии задержки 4 - с входом канала обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Частотно–манипулированный сигнал из канала связи поступает на вход полосового фильтра 1, который отфильтровывает спектр полезного сигнала, затем аналоговый сигнал преобразуется в прямоугольные биполярные импульсы первым амплитудным ограничителем 2. Сигнал с выхода полосового фильтра 1 поступает также в преобразователь Гильберта 3, где осуществляется ортогонализация входного сигнала, т.е. производится поворот всех частотных составляющих сигнала на π/2. После ограничения сигнал поступает на дополнительную линию задержки 4 - она необходима для того, чтобы сигналы из канала обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала на первый и второй входы выходного сумматора 17 приходили одновременно с сигналами из канала обработки квадратурной составляющей принимаемых сигналов, а с выхода преобразователя Гильберта 3 полосовой сигнал поступает на вход второго амплитудного ограничителя 5, где он преобразуется в прямоугольные биполярные импульсы. В перемножителях 6 сигналы смещаются во времени, в результате перемножения входного и задержанного на 0,75 периода средней частоты между характеристическими частотами в первых линиях задержки сигналов 7 и задержания результирующих сигналов во вторых линиях задержки 9 с последующим усилением в 4 раза усилителями постоянного тока 10 формируются сигналы. Путем суммирования сумматорами по модулю два 8 входного и задержанного первыми линиями задержки 7 сигналов формируются промежуточные сигналы. После сложения и вычитания промежуточных сигналов сумматорами 12 и вычитающими блоками 11 сигналы поступают на первые интеграторы 13 и вторые интеграторы 14, где происходит накопление этих сигналов на интервале посылки. Далее сигналы после первых интеграторов 13 проходят через ограничители максимума сигнала 15, а сигналы после вторых интеграторов 14 – через ограничители минимума сигнала 16. Ограничители 15 и 16 соответственно максимума и минимума сигнала имеют нулевой порог. Ограничители максимума сигнала 15 отсекают положительную составляющую сигнала, а ограничители минимума сигнала 16 - отрицательную составляющую. Выходы ограничителей 15 и 16 соответственно максимума и минимума сигнала соединены с входами выходного сумматора 17. После суммирования сигналов выходным сумматором 17 - сигнал на его выходе имеет зависимость от частоты. Решающий блок 18 при сравнении входного сигнала с нулевым порогом формирует на выходе устройства значение принятого бита информации.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для приема частотно–манипулированных сигналов. Устройство для приема частотно-манипулированного сигнала содержит синфазный и квадратурный каналы обработки, выходы которых подключены к сумматору, к выходу которого подключен решающий блок. Каждый из каналов обработки содержит первую линию задержки, выход которой соединен с входом перемножителя и с входом сумматора по модулю два, входы которых являются входом канала обработки, вторую линию задержки, вход которой соединен с выходом перемножителя, а выход с входом усилителя постоянного тока, выход которого соединен с входом сумматора и с входом вычитающего блока, выход сумматора по модулю два также соединен с входами сумматора и вычитающего блока, выход вычитающего блока соединен с входом первого интегратора, выход которого соединен с входом ограничителя максимума сигнала, а выход сумматора по модулю два соединен с входом второго интегратора, выход которого соединен с входом ограничителя минимума сигнала, выходы ограничителя максимума сигнала и ограничителя минимума являются выходами канала обработки. Устройство для приема частотно-манипулированного сигнала содержит также полосовой фильтр, выход которого подключен к входу первого амплитудного ограничителя, между выходом которого и входом канала синфазной обработки включена дополнительная линия задержки, и преобразователь Гильберта, между выходом которого и входом квадратурного канала обработки включен второй амплитудный ограничитель. Техническим результатом изобретения является повышение помехоустойчивости устройства. 1 ил.

Устройство для приема частотно–манипулированных сигналов, содержащее полосовой фильтр, подключенный выходом к входу первого амплитудного ограничителя, выходной сумматор, соединенный выходом с входом решающего блока, выход решающего блока является выходом устройства, и канал обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала, содержащий первую линию задержки, соединенную выходами с входами перемножителя и сумматора по модулю два, вторую линию задержки, соединенную входом с выходом перемножителя, а выходом с входом усилителя постоянного тока, причем выход усилителя постоянного тока и выход сумматора по модулю два соединены с входами сумматора и вычитающего блока, выход вычитающего блока соединен с входом первого интегратора, соединенного выходом с входом ограничителя максимума сигнала, а выход сумматора соединен с входом второго интегратора, соединенного выходом с входом ограничителя минимума сигнала, и выходы ограничителя максимума сигнала и ограничителя минимума сигнала соединены с входами выходного сумматора, соединенного выходом с входом решающего блока, при этом входы перемножителя, первой линии задержки и сумматора по модулю два соединены друг с другом и составляют вход канала обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала, отличающееся тем, что в устройство введены дополнительная линия задержки, преобразователь Гильберта, соединенный входом с выходом полосового фильтра, канал обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала, аналогичный каналу обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала, и второй амплитудный ограничитель, соединенный входом с выходом преобразователя Гильберта, а своим выходом - с входом канала обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала, при этом вход дополнительной линии задержки соединен с выходом первого амплитудного ограничителя, а ее выход - с входом канала обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала, и выходы ограничителей максимума и минимума сигналов канала обработки квадратурной составляющей принимаемых сигналов соединены с входами выходного сумматора.