Устройство для приема частотно-манипулированных сигналов Советский патент 1983 года по МПК H04L27/152 

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано для приема дискретной информации, передаваемой частотно-манипулированными сигналами. Известно устройство для приема частотно-манипулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные полосовой фильтр, ограничитель, частотный дискриминатор, фильтр нижних частот и решающий блок 1. Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость. Наиболее близким техническим рещением к изобретению является устройство для приема частотно-манипулированных сигна...„, ,.... ..,„„„.., лов, содержащее первый полосовой фильтр. выход которого соединен с первым входом демодулятора и с входом удвоителя частоты, выход которого соединен с входами первого и второго блоков фазовой автоподстройки частоты, выходы которых через соответственно первый и второй делители частоты подключены соответственно к второму и третьему входу демодулятора {2. Однако это устройство обладает низкой достоверностью. Цель изобретения - повыщение достоверности. Для этого в устройство для приема частотно-манипулированпых сигналов, содержащее первый полосовой фильтр, выход которого соединен с первым входом демодулятора и с входом удвоителя частоты, выход которого соединен с входами первого и второго блоков фазовой автоподстройки частоты, выходы которых через соответственно первый и второй делители частоты подключены соответственно к второму и третьему входам демодулятора, введены пять .смесителей частот, три фильтра ниж них частот; второй полосовой фильтр, управляемый генератор, фазовращатель и эталонный генератор, выход которого соединен с первым входом первого смесителя частот, выход которого через второй полосовой фильтр подключен к первым входам второго и третьего смесителей частот, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго фильтров нижних частот, выходы которых подключены к входам четвертого смесителя частот, выход которого через последовательно соединенные третий фильтр нижних частот и управляемый генератор подключен к первому входу пятого смесителя частот, к второму входу второго смесителя частот и к входу фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом третьего смесителя частот, причем второй вход первого смесителя частот соединен с вторым входом пятого смесителя частот, выход которого подключен к входу первого полосового фильтра. На чертеже приведена структурная схема предложенного устройства. Предложенное устройство для приема частотно-манипулированных сигналов содержит смесители 1-5 частот, эталонный генератор 6, фильтры 7-9 нижних частот, фазовращатель 10, управляемый генератор 11, полосовые фильтры 12 и 13, удвоитель 14 частоты, демодулятор 15, блоки 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты, делители 18 и 19 частоты. Устройство работает следующим образомПринимаемый частотно-манипулированный радиосигнал с символьными частотами {(, и fi поступает на входы смесителей 1 и 3 частот. Средняя частота радиосигнала составляет ftp . С помощью смесителя 1 частот, эталонного генератора 6 и полосового фильтра 12 осуществляется перенос спектра радиосигнала на среднюю частоту fcp fcp - f, где far - частота сигнала эталонного генератора 6. Смесители 2, 4 и 5 частот, фильтры 7-9 нижних частот, управляемый генератор 11 и фазовращатель 10, осуществляющий сдвиг по фазе па 90°, образуют кольцо Костаса, предназначенное для слежения за подавленной несущей. В спектре частотно-манипулированного сигнала с непрерывной фазой и индексом манипуляции D (f -fg) X ХТ 0,5, где Т - длительность единичного информационного символа, символьные частоты подавлены. Поэтому кольцо Костаса следит за «мнимой средней частотой fep , учитывая нестабильность частоты входного сигнала. Если абсолютная нестабильность принимаемого сигнала ±6 больг ще разноса между символьными частотами (f - fo), то полосы пропускания фильтров 7-9 нижних частот должны быть равны .Таким образом, управляемый генератор 11, заключенный в кольцо Костаса, является гетеродином с частотой fcp fcp - fsT- С помощью смесителя 3 частот и полосового фильтра 13 осуществляется перенос спектра принимаемого радиосигнала на среднюю частоту fnq fcp - fcp . Если стабильность частоты эталонного генератора 6 высокая, то на входе демодулятора 15 присутствует высокостабильный частотно-манипулированный радиосигнал. Удвоитель 14 частоты блока 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты и делители 18 и 19 частоты образуют систему символьной синхронизации, необходимую для когерентной демодуляции, которая осуществляется в демодуляторе 15. Символьная синхронизация основана на том, что в энергетическом спектре частотно-манипулированного сигнала с индексом манипуляции «1 присутствуют дискретные составляющие на символьных частотах. Сигнал с индексом манипуляции «1 формируется из принимаемого сигнала с помощью удвоителя 14 частоты. С помощью блоков 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты осуществляется фильтрация дискретных состав ляющих, а делители 18 и 19 частоты предназначены для приведения в соответствие частот сигналов синхронизации и принимаемого сигнала. При приеме сигнала с низкой стабильностью несущей частоты с помощью устройства, являющегося базовым объектом, необходимо расширять полосы захвата блоков 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты. Это вызвано тем, что начальная установка символьных частот может находиться в пределах о±5и f ±S. Если величина сравнима с величиной тактовой частоты f -, то полосы захвата также сравнимы с fr. В случае выполнения неравенства /4 полосы захвата перекрываются и возможен ложный захват блоков 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты за одну из дискретных составляющих. В этом случае наблюдается срыв синхронизации другой дискретной составляющей, и вероятность ощибочного приема символа на выходе демодулятора 15 равна 0,5, что соответствует срыву сеанса связи; Такой срыв связи возможен и в случае, если начальная установка символьных частот равна fo и f, но в течение времени из-за нестабильности символьные частоты увеличиваются до значения fo-t- S (fj +5) или уменьщаются до значения fo -l(Ji-5). При этом возможен перезахват одного из блоков 16 или 17 фазовой автоподстройки частоты и срыв слежения за одной из дискретных составляющих. Все это существенно снижает Юмехоустойчивость. При приеме приведенного сигнала с по мощью предлагаемого устройства стабильность символьнь1х частот существенно улучшается введением петли Костаса.Управляемый генератор И, входящий в состав петли Костаса, выполняет роль следящего гетеродина. Так как при передаче на вход петли Костаса сигнала, состоящего из двух монохроматических сигналов, управляемый генератор 11 следит за мнимой средней частотой,то управляемый генератор 11 отслеживает все изменения символьных частот, вызванные нестабильностями. С помощью гетеродинирования и указанного свойства петли Костаса стабильность символьных частот существенно улучщается и определяется стабильностью частоты эталонного генераторд 6. Поэтому полосы захвата блоков 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты могут быть выбраны достаточно узкими для устранения возможности ложных захватов и перезахватов за одну из дискретных составляющих. Таким образом, существенно увеличивается помехоустойчивость устройства и ликвидируется возможность срыва связи, обусловленного низкой стабильностью символьных частот, Причем достоверность приема информации по сравнению с известным устройством может быть повыщена на 10-ЗО /о.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ЧАСТОТНО-МАНИПУЛИРОВАННЫХ . СИГНАЛОВ, содержащее первый полосовой фильтр, выход которого соединен с первым, входом демодулятора и с входом удвоителя частоты, выход которого соединен с входами первого и второго блоков фазовой автоподстройки -частоты, выходы которых через соответственно первый и второй делители частоты подключены соответственно к второму и третьему входам демодулятора, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности, введены пять смесителей частот, три фильтра нижних частот, второй полосовой фильтр, управляемый генератор, фазовращатель и эталонный генератор, выход которого соединен с первым входом первого смесителя частот, выход которого через второй полосовой фильтр подключен к первым входам второго и третьего смесителей частот, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго фильтров нижних частот, выходы которых подключены к входам четвертого смесителя частот, выход которого через последовательно соединенные третий фильтр нижних частот и управляемый генератор подключен к первому входу пятого (Л смесителя частот, к второму входу второго смесителя частот и к входу фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом третьего смесителя частот, причем второй вход первого смесителя частот соединен с вторым входом пятого смесителя частот, выход которого подключен к входу первого полосового фильтра. О5 Ю 00 сд