Устройство для формирования дискретных частотно-фазоманипулированных сигналов Советский патент 1983 года по МПК H04L27/12 

Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано в мн гофункциональных или.асинхронноадре ных системах связи. .Известно устройство, содержащее генератор гармонических колебаний и блок синхронизации, первый выход ко торого соединен с управляющим входо ключа 13. Недостатком известного устройств является невозможность изменять фор му сигнала в зависимости от изменяю щейся целевой и помеховой обстановки. Цель изобретения - расширение класса формируемых сигналов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для формирова ния дискретных частотнр-фазоманипулкрованных сигналов, содержащее генератор гармонических колебаний и блок синхронизации, первый выход ко торого соединен с управляквдим входо ключа, введены полосовые фильтры, ключевые усилители, фазовые манипуляторы, сумматор, усилитель рщносои, импульсный модулятор, кодирующи блок, Д)азовый модулятоо и делитель частоты, вход которого соединен с выходом генератора гармонических ко лебаний и с первым входом фазового модулятора, выход которого через т йлюч подключен к входам дрлое.овых фильтров, выходы которых соединены с информационными в.ходами соответст вующих ключевых усилителей, выходы которых через соответствующие фазовые манипуляторы соединены с входам сумматора, выход которого соединен первым входом усилителя мощности, второй вход которого соединен с BHIX дом импульсного модулятора,; вход которого соединен с вторым выходом блока синхронизации, третий выход которого соединен с входом кодирующего блока, выходы которого подключены к соответствующим входам фазовых манипуляторов, причем управляющие выходы блока синхронизации подключены к соответствующим входам клю чевых усилителей, а выход делителя .частоты соединен с вторым входом фа зового модулятора. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - графики, объясняющие его работу. Устройство содержит генератор 1 гармонических колебаний, ключ 2, блок 3 синхронизации, фазовый модуЛя ор 4., делитель 5 частоты, полосовые фильтры б, ключевые усилители 7, фазовые манипуляторы 8, сумматор 9 кодирующий блок 10,. усилитель 11 мощности, импульсный модулятор 12. Устройство работает следующим образом. Формирование параллельного составного дискретного многочастотного сигнала (даче). Этот сигнал представляет собой совокупность из N совпсщающих по времени простых радиоимпульсов (элементов ) с равными амплитудами AQ, длительностями Т, шириной и формой спектра, но с разными несущими час7 тотами f. Несущие частоты расположены равномерно через интервал. F . Базовая для этого (и всех других) сигнала когерентная сетка частот (фиг.26) вырабатывается в фазовом модуляторе 4, на первый вход которого поступает гармонический сигнал частотой fо от генератора 1 гармонических колебаний, а на второй гармонический сигнал с частотой p/k (фиг. 2а) с выхода делителя 5 частоты. В результате синусоидальной угловой модуляции средней частоты подаваемого от генератора 1 гармонических колебаний сигнала на выходе фазового модулятора 4 имеет место сложное колебание г г о I j2() . , .Е1и,.„(«,е - °11 с амплитудно-частотным спектром ; 5(1) )сГ-(-(.п.;, где 1(М) - функция Бесселя первого . рода п-порядка от дейст вительного индекса фазовой модуляции М; cfX.. ) - частотная дельта-функция. Индекс фазовой Модуляции м выбирается таким образом, чтобы в спектре S(t) присутствовало не менее N компонент с достаточными амплитудами. При формировании этого сигнала ключ 2 и все ключевые усилители 7 с помощью одинаковых по временному положению и длительности Т видеои тульсов блока 3.синхронизации работают синхронно. Составляющие импульсного сигнала с выхода ключа 2 с помощью олосовых фильтров 6 (ЛЧХ двух из них на фиг.2б) разводятся по N каналам. В ключевых усилителях 7 выравниваются амплитуды сигналов без искажения их фазовой структуры. С кодирующего блока 10 в этом режиме последовательости видеокодов не поступают, и фазовые манипуляторы 8 работают в реиме усиления сигнала. Сигналы канаов объединяются в сумматоре 9 и ®. поступают в усилитель 11 мощности. Раздельно снятые с выходов фа 3OBUX манипуляторов сигналы после преобразования по частоте могут быть использованы в приемном устройстве в качестве гетеродинной сетки частот Формирование последовательного со т-авного дискретного многочастотного сигнала (последовательного ДМЧС). Этот сигнал условно изображен час тотно-временной матрицей (фиг. 2д). Он состоит из L разнесенных по частоте и времени элементов. Отличие в работе устройства от предыдущего ре жима заключается в том, что ключ 2 открыт на интервале времени 0;LT, а частотно-временное кодирование осу ществляется путем управления работой ключевых усилителей 7 в соответствии с кодирующей матрицей. Формирование последовательного составного дискретного частотнофазоманипулированного сигнала (после довательного ДЧФМС). В этом режиме вьфабатьшается сигнал, период которого включает L радиоимпульсов длительностью Т с относительным .частотным смещением каждЬг импульса, равным Ni-Pp , модулирующая частоту числовая последовательность, и внутриимпульсной бинарной фазовой манипуляцией по закону двоичной последовательности.При этом возможны три вида манипулирующих фазу функций. Первый вид включает в -себя L периодов двоичной последовательности, второй - L периодов различных последовательностей и третий - один период последовательности с числом элементов К L М , где М - число элементов двоичной последовательности в интервале Т (фиг.2д и е). В предлагаемом устройстве вступают в работу кодирующий блок 10 и фазовые манипуляторы 8. Фазовые манипуляторы 8 каналов работают синхронно с работой соответствующих ключевых усилителей 7, а порядок выдачи и вид кодирующих последовательн-остей, выдаваемых в каналы формирования ФМ сигналов, определяется программой работы кодирующего блока 10 по сигналам от блока 3 синхронизации. Формирование параллельного составного дискретного частотно-фазоманипулированного сигнала (параллельного ДМЧС) Работа устройства в этом режиме отличается от работы в режиме 1 тем, что кодирующий блок 10 одновре- . менно выдает во все N формирующих каналов кодовые последовательности. Если при этом бинарная фазовая мани- пуляция элементов радиосигнала в, N каналах осуществляется в соответствии с кодовыми последовательностями строк матрицы Адамара (частотнофазовременная матрица такого сигнала изображена на фиг.2г, а амплитудный спектр - на фиг.2 в), то автокорреляционная функция суммарного (на выходе сумматора 9) сигнала не имеет боковых лепестков. Во всех режимах время работы импульсного модулятора 12 определяется, суммарной длительностью сигнала, В качестве фазового мрдулятора могут быть использованы ЛЕВ или твердотельнУе(&иоды Ганна,ЛПДит.д приборы, работающие в режиме фазовой модуляции; кодирующее устройство может быть выполнено с помощью линейных переключающих схем на основе. сдвигающих регистров. Таким образом, предлагаемое устройство может формировать большие ансамбли, квазиортогойальных сигналов. Достоинством его является относительная простота получения больших значений базы сигнала, возможность раздельного выбора законов модуляции фазы и час готу с ..целью построения сигналов с необходимыми корреляционными свойствами, а также возможность перекрытия сформированным сигналом больиюй полосы частот.

1

1

I улА.... I...

/ff-f, /о V/V; Лг/Vf ,

/

tf

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДИСКРЕТНЫХ ЧАСТОТНО-ФАЗО1:1АНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее генератор гармонических колеб аний и блок синхронизации, первый .выход которого соединен.с управляющим входом , ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса формируе№Х сигналов в него введены полосовые фильтры, ключевые усилители, фазовые манипуляторы, сумматор, усилитель МОЩНОСТИ , импульсный модулятор, кодирующий блок, фазовый модулятор и делитель частоты, вход которого соединен с выходом генератора гармонических колебаний и с первым входом фазового модулятора,выход которого через ключ подшлючён к входам полосовых фильтров, выходы которых соединены с информационными входами соответствую1ци с ключевых усилителей, выходы которых через соответствующие фазовые манипуляторы соединены с входами сумматора, выход которого соединен с первым входст усилителя мощности, второй вход которого соединен с выходом иАтульсного модулятора, вход которого соединен с вторым выходом блока сичхрониэации, третий выход которого соединен с Q входом кодирующего блока, выходы 9 которого подключены к соответствую- ля щим входам фазовых манипуляторов,при-|С/ чем управляющие выходы блока синхро- низации подключены к соответствующим входам ключевых усилителей, а выход делителя частоты соединен с вторым 5 входом фазового модулятора. сд СП о

/

/g g --m-- - - - 4

Ш /g i; ---«-- -- +

/ 4 l-l-i l-l//gj-«-i+lM,H-i i-i-1

/,

.- 5§Ш1ЕЕЕЕЕШ

L±

T rFR-r-l

/tf-j/i

X

/V

риг.2

-J