Устройство для детектирования фазоманипулированных сигналов Советский патент 1983 года по МПК H04L27/22 

И

Изобретение относится к радиоехнике и может использоваться в ногоканальных модемах взаимноортогональными канальными сигналами и тносительной фазовой модуляцией. По основному авт. св. № 788427 звестно устройство для детектирования фазоманипулированных сигналов/ содержащее последовательно соединенные аналоговый перемножи ель, ногоканальный коррелятор, блок вычисления разности фаз и блок екодирования, вход которого соединен с входом блока подстройки фаз, выход которого соединен с вторым выходом блока вычисления разности фаз, управлякяций вход которого соединен с первым выходом блока правления и синхронизации, второй выход которого подключен к управляющему входу многоканального корреятора, последовательно соединен-о ные формирователь сигналов, дифференцирующий блок,, сумматор, ждущий мультивибратор, инвертор, переключающий блок и интегратор, выход которого подключен к управляющему входу аналогового перемножителя, на сигнальный . вход которого подан . информационный сигнал, при этом дополнительный выход блока управления и синхрониизации подключен к второму входу сумматора и к входу формирователя сигналов, выход которого соединен с вторым входом переключающего блока, к третьему входу которого подключен выход ждущего мультивибратора, а выход аналогового перемножителя соединен с сигнальным входом многоканального коррелятора f „ -

Однако известное устройство имеет низкую помехоустойчивость.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

Для этого в устройство для детек« тирования фазоманипулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные аналоговый перемножитель, многоканальный коррелятор, блок вычисления разности фаз и блок декодирования, вход которого соединен с входом блока подстройки фаз, выход которого соединен с вторым выходом блока вычисления разности фаз, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления и синхронизации, второй выход которого подключен к управляющему входу многоканального коррелятора, последовательно соединенные формирователь сигналов, дифференцирующий блок, cyjwiaTOp, ждущий мультивибратор, инвертор, переключанадий блок и интегратор, выход которого подключен к управляющему входу аналогового перемножителя, на сигнальный вход которого подан информационный сигнал, при этом дополнительный выход блока управления и синхронизации подключен к второму входу сумматора и к входу формиро вателя сигналов, выход которого соединен с вторым входом переключающего блока, к третьему входу которого подключен выход ждущего мультивибратора, а выход аналогового перемножителя соединен с сигнальным

0 входом многоканального коррелятора, введены два блока селекции, дополнительный инвертор и последовательно соединенные дополнительный сумматор, выпрямитель, многоканальный

5 усреднитель, дискриминатор и сумматор-усреднитель, выход которого подключен к второму входу ждущего мультивибратора, при этом второй выход блока управления и синхрониQ зации соединен с соответствующими входами многоканального усреднителя, выход которого подключен к второму входу сумматора-усреднителя, а выход многоканального кор5 релятора соединен с входами первого и второго блоков селекции, выходы которых подключены соответственно к первому входу дополнительного сумматора и к входу дополнительного инвертора, выход которого соединен с вторым входом дополнительного сумматора.

На чертеже представлена струк-. турная схема предложенного устройства.

5 Устройдтво для детектирования фазоманипулированных сигналов содержит аналоговый перемножитель 1/ многоканальный коррелятор 2, блок 3 вычисления разности фаз, блок 4

0 подстройки фаз, блок 5 декодирова-ния, блок б управления и синхронизации, ждущий мультивибратор 7, сумматор 8, дифференцирующий блок 9, формирователь 10 сигналов, инвертор

5 11 переключанвдий блок 12, интегратор 13, сумматор-усреднитель 14, первый блок 15 селекции, дополнительнцй инвертор 16, дополнительный сумматор 17, выпрямитель 18, многоо канальный усреднитель 19, дискриминатор 20, второй блок 21 селекции.

Устройство работает следующим образом.

В устройстве для детектирования фазоманипулированных сигналов производится разделение приходящих канальных сигналов, определение разностей фаз соседних посылок и декодирование полученных разностей фаз с выделением переданных информацион0 ных символов.

Входной групповой сигнал, представляющий собой на интервале длител;ьности посылки сумму синусоидальных канальных колебаний с

5 информационным значением фаз, поступает на первый сигнальный вход ана логового перемножителя 1, в Которо производится умножение этого сиг-г нала на трапецеидальную огибающую, поступающую на второй сигнальный вход аналогового перемножителя с выхода интегратора 13. Такая обработка входного сигнала повышает., частотную избирательность при посл дующем разделении канальных сигналов в многоканальном корреляторе 2 Формирование огибающей начинается ждущим мультивибратором 7 который запускается дважды на интервале посылки сигнала; первый раз импульсом от блока б управления и синхронизации через сумматор 8, а второй раз - от заднего фронта формирователя 10 сигналов также через сумматор 8. Одновременно фор мирователь 10 сигналов управляет переключающим блоком 12, который подключает на вход интегратора 13 импульсы от ждущего мультивибратора 7 непосредственно либо через инвертор 11. Дифференцирующий блок 9 управляет работой сумматора 8. Крутизна нарастания переднего фронта огибающей либо спада заднего фронта определяется длительностью сигнала на входе интегратора, вырабатываемого ждущим мультивибратором. - Произведение - входного irpynnoBor сигнала на огибающую специальной формы, сформированное на выходе аналогового перемножителя 1, поступает далее на вход многоканального коррелятора 2, в котором осуществляется разделение канальных сигналов. На выходе многоканального корре лятора 2-МОЖНО получить значения п. .i .i) vi-4H соответственно, аналоговые напряжения, .пропорциональные косинусам и синусам фаз канальных сигналов, где нр мер текущей посылки сигнала, i jномер канального сигнала. Детектирование канальных сигнаijrioB происходит в блоке 3 вычислени разности фаз, в-котором определяются переданные сигналы по результатам интегрирования в многоканальном корреляторе 2 и величинам расстроек фаз, найденным в блоке 4 под ; стройки фаз.В блоке 5 производится iaH логовое декодирование сигналов с использованием избыточности для восстановления искаженных символов Таким образом, умножение на тра пецеидальную огибающую увеличивает частотную избирательность :многоканального коррелятора, что в декаметровом радиоканале дает положительный эффект повышения помехоустойчивости устройства при Наличии в радиоканале сосредоточенных по частоте помех. Длительность посылки сигнала «. в многоканалы1-ых модемах складалвается из длительности интервала интегрирования Т и длительности защитного промежутка лС : . Это имеет место в случае умножения на прямоугольную огибаквдую когда iij- О, гдеЧ-ц - постоянная усреднения, при этом частотная избирательность многоканального коррелятора минимальна. В случае увеличения iij селективность многоканального коррелятора повышает- ., ся, а длительность защитного промел;утка снижается t , однако при отсутствии в радиоканале многолучевости (либо при слабой многолучевости уменьшение длительности защитного промежутка не сказывается на вернЪсти прини- маемых сигналов, а помехоустойчивость устройства к сосредоточенным по частоте помехам увеличивается. . -При наличир в радиоканале многолучевости со средним временем запаздывания между лучами з уменьшение длительности защитного промежутка начинает сказываться при , д. . Вредное влияние многолучевости проявляется при этом в появлении переходных (интерференционных) межсимвольных и межканальных помех, которые в свою очередь приводят к снижению верности приема сигналов. В предложенном устройстве осуществляется адаптация к изменяющимся условиям в канале связи. В зависимости -от интенсивности сосрредоточенных по спектру помех изменяется частотная избирательность устройства. ЗначенияХпн ;Хп-, п,{. ц. { с выхода многоканального коррелятора 2 поступают на первый ивторой блоки селекции.15 и 21. С выходов обоих блоков селекции полученные значения абсолютных величинтах{|(„,|;| Х.а и ,.|lii n-,il поступают первое непосредственно, а второе через дополнительный инвертор 16 на дходы дополнительного сумматора 17, образом, на выходе дополнительного сумматора 17 формируются значения: С„,,-та.1Х„„1-,| „ а - а 1;;и„.,,И-,1Ч«м,Л. При этом абсолютная величина jCn.il/ получаемая на выходе выпрямите Эя 10, характеризует интенсивность помех в i -ом .канале устройства па интервале П -и посылки сигнала.

Принятый в i -ом канале векторсигнал на интервале ч -и посылки смещается относительно вектора-сигнала И -1 посылки на угол п,г%, ,i ., -значения фаз передаваемых отрезков гармоничны:с колебаний. В случае отсутствия помех величина i.i всегда кратна 211 ( m, где 6og m - кратность манипуляции, а значениоПг1ах |Хп, при однократной и двукратной манипуляции не изменяется от посылки к посылке, так как не изменяется угол наклона вектора-сигнала относительно какой-либо из координатных осей, поэтому в этом случае1Сп,,| 0 Нсшичие в i -ом канале аддитивных и интерференционных помех приводит к,тому, что вектор-сигнал .И -и ггббылки оказывается смещенным от Д15кзгитёльно вектора-сигнала и -1 посылки на уголС „ + ( , гдеу дополнительный угол поворота вектора, обусловленный действием помех, при этом Сц,, I .

Поскольку величина и знакц „ случаГяНы, результат разности знакопеременный, однако ICn.i I возрастает пропорционально суммарной величине действующих в канале помех.

Сосред)точенные по спектру помехи имеют интервал стационарности, намного превышающий такой же интервал флуктуационных и интерференционных помех, поэтому среднее значение | С на некотором интервале характеризует среднюю мощность помех в i -ом канале. Операция усреднения в калщом канале реализуется в многоканальном усреднителе 19, на выходе которого последовательно для всех каналов устройства формируются значения С .

При отсутствии в кансШе сосредоточенных помех значения С;; для раз- личных каналов близки друг другу и равны среднему значению помех по всем каналам С - ,

При действ: и в канале сосредоточенных по спектру помех существует хотя бы одно значение (Превышающее среднее значенр е. С. Значе./ие определяется дискриминатором 20, а разность С (эта разность всегда пололштельна либо равна О), характеризующая наличие в канале сосредоточенной по спектру помехи, формируется на выходе сумматора-усреднителя 14, при этом величина этой разности пропорциональна интенсивности сосредоточенных по частоте помех. Поэтому .эта величина гжэжет служить управляющим сигналом для изменения частотной избирательности многоканального коррелятора. Это изменение реазуется ждущим мультивибратором 7,

Таким образом, положительный .эффект от применения предложенного устройства заключается в повышении помехоустойчивости . .путем, адаптации к изненяющимся условиям в канале связи. При этом по мере возрастания интенсивности сосредоточенных помех увеличивается частотная избирательность устройства, а при уменьшении интенсивности этих помех соответственно уменьшается избирательность и за счет этого увеличивается устойчивость к вредному влиянию многолучевого распросранения радиоволн.

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ . по авт. ев №788427, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены два блока селекции, дополнительный инвертор и последовательно соединенные дополнительный сумматор, выпрямитель, .многоканальный усредни тель, дискриминатор и сумматорусреднитель, выход которого подключен к второму входу ждущего мультивибратора, при этом второй выход блока управления и синхронизации соединен с соответствующими входами многоканального усреднителя, выход , которого подключен к второму входу сумматора-усреднителя, а выход многоканальног9 коррелятора соединен с входами первого и второго блоков селекции, выходы которых подключены соответственно к первому, входу дополнительного сумматора и к входу дополнительного инвертора, выход которого соединен с вторым входом дополнительного сумматора. (П