Квазикогерентный демодулятор сигналов с фазовой манипуляцией Советский патент 1984 года по МПК H04L27/233 

Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться для ква зикогерентного приема фазоманипулированных сигнЕШов. Известно устройство для квазико герентной демодуляции сигналов с фазовой манипуляцией, содержащее элемент згщержки, вход которого является входом устройства, последовательно соединенные перемножитель, фильтр. Фазовый детектор, пер вый решающий блок, выход которого соединен с вторьм входе перемножителя , первый вход которого соединен через второй фазовый детектор с вто рым решакнцим блоком jfj . Однако в данном устройстве появляются ошибки снятия манипуляции в цепи вьщеления опорного напряжения, чтсо снижает помехоустойчивость Наибсхпее близким техническим решением к изобретению является квазикогерентиый демодулятор сигналов с фдзовой,манипуляцией, содержащий первый фазовый детектор, первый вхо которого является входом устройства а один выход - выходом устройства, второй фазовый детейтор, выход кото рого через опорный генератор соединен с ВХОДСЯ4 фазовращателя и первом входом первого фазового манипулятора, второй вход которого соединен с другим выходом первого фазового детектора 21 . Однако известное устройство отли чается незначительной помехоустойчивостью из-за перекосов фазы колебания. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. С этой целью в квазикогерентный демодулятор сигналов с фазовой манипуляции, содержаащй первый фазовы детектор,, первый вход которого явля ется входом устройства, а один выход - выходом устройства, второй фазовый детектор, выход которого через опорный генератор соединен с входом фазовращателя и первьаи входом первого фазового манипулятора, второй вход которого соединен с другим выходом первого фазового детектора, введены перемножитель,второй фазовый манипулятор и .блок вычи тания, причем первые входы перемножителя и второго фазоЬого детектора объединены, вьосод фазовращателя соединен с вторым входом перемножителя и первым входом второго фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходсик перемножителя, выход{} обоих фазовых манипуляторов соединены с соответствующими входами блока вычитания,выход которого соединен с вторым входом второго фазового детектора, выход опорного генератора соединен с вторым входом первого фазового детектора . На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого квазикогерентного демодулятора. Квазикогерентный демодулятор содержит фазовый детектор 1, состоящий из перемножителя 2 и фильтра 3, опорный генератор 4, фазовый детектор 5, фазовый манипулятор 6, перемножитель 7, фазовый манипулятор 8, фазовращатель 9 и блок 10 вычитания. Квазикогерентный демодулятор работает следующим образом. С поДачей фазоманипулированного сигнала на вход 11 демодулятора начинается процесс захвата петли фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), состоящей из фазового детектора 5, опорного .генератора 4, управляемого напряжением фазового детектора 5, фазовых манипуляторов 6 и 8 и блока 10 вычитания. В установившемся режиме работы демодул 1тора на информационный вход фазового детектора 5 поступают посылки принимаемого фазсманипулируемого сигнала и шума, а на второй вход этого фазового детектора - шум и колебания опорного генератора 4, управляемого напряжением фазового детектора 5, манипулированные по фазе сигналом с выходов перемножителеи 2 и 7 через блок 10 вычитания. Пусть фазоманнпулированный сигнал единичной амплитуды имеет вид . U((Uot + KB), где К 0,1; QO - центральная частота сигнала. Шумовую помеху представим в виде .nW-Ht))l, (2) где A(t) и cf(t) - соответственно огибающая и фаза. На интервале действия посылки фазы колебаний на информационном и вторс 1 входах фазового детектора 5 всегда отличаются на постоянную величину, соответствукяаую состоянию устойчивого равновесия петли ФАПЧ. При когерентном детектировании на выходе фазового детектора 1 присутствуют информационные посьллки полезного сигнала и синфазная составляющая помехи, а на выходе перемножителя 7 - только квадратурная составлякдаая помехи. После фазовых манипуляторов 6 и 8 и блока 10 вычитания восстанавливается информационный спектр шумовой помехи,который на выходе блока 10 вычитания оказывается инвертированным по отношению к входному шуму и имеет вид

mtb . .

(3)

Анализ процессов 2 и 3 показывает, что они являются некоррелированными между собой, так как энергетический спектр шумовол помехи на выходе фазового детектора на разностной (нулевой) частоте в два раза больше ширины спектра перемножаемых помех и является непрерывным Полоса пропускания фильтра 3, имеющегося на выходе фазового детектора 1, значительно уже полосы входных сигналов. В этом случае фазовый деTefKTOp 1 можно, считать коррелятором а следовательно, и напряжение помехи на его выходе - равным нулю.

Следовательно, усредненная корреляционная функция перемножаемых помех (2)и инвертированной помехи (3) при достаточно б ольшом времени усреднения фильтра 3 нижних частот

в фазовом детекторе 1.равна нулю и не приводит к ваходу систёш йэ синхронизма даже при небольшом отнесении сигнал/шум в цепи фазовой автоподстройки частоты. Использование введенных блоков и связей выгодно отличает предлагаемый квазикогерентный демодулятор фазоманипулированных сигналов от известного, так как исключается

0 воздействие на систему ФАПЧ дискретной составляющей шумовой помехи,что значительно снижает выход системы из синхронизма и приводит к повышению помехоустойчивости демодуля5 тора на 8-10 дБ.

Кроме того, при воздействии мощных преднамеренных помех с несииметричным относительно центральной частоты сигнала спектром не происходит

0 захват помехой петли ФАПЧ, . сочетании с другими устройствами борьбы с преднгикеренньвш помехами : позволит существенно повысить поме- хозащищенность.

КВАЗИКОГЕРЕНТЙЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР СИГНАЛОВ С ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ, содержащий первый фазовый детектор, первый вход которого является входом устройства, а один выход - выходе устройства, второй фазовый детектор, выход которого через опорный генератор соединен с входом фазовращателя и первым входом первого фазового манипулятора, второй вход кото-л рого соединен с другим выходом первого фазового детектора, о т л ичающийся тем, что, с целью повшаения помехоустойчивости, в него введены перемножитель, второй фазовый манипулятор и блок вычитания, причем первые входы перемножителя и второго фазового детектора объединены, выход фазовращателя соединен с вторым входом перемножителя и первым входом второго фазовогб манипулятора , второй вход которого соеди| eн с выходом перемножителя, выходы обоих фазовых манипуляторов соединены с соответствующими входами блока вычитания, выход которого сое 1 динен с вторым входом iBTOporo фазо(Л вого детектора, выход опорного генератора соединен с вторым входом с первого фазового детектора. -4 ел 4i| СА$ СО