Устройство для демодуляции сигналов с фазоразностной модуляцией Советский патент 1984 года по МПК H04L27/22 

Изобретение относится в радиотехнике и может быть использовано в системах радиосвязи.

Известно устройство для восстановления несущей частоты, содержащее последовательно соединенные усилител входного сигнала, фазовый детектор, усилитель низкой частоты и управляемьй генератор, выход которого соединен с вторым входом фазового детекто ра, а также модулятор, второй фазовый, детектор, усилитель, третий фазовый детектор и генератор вспомогательного переменного напряжения lj .

Недостатком данного устройства яв ляется сложность конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для демодуляции сигналов с фазоразностной модуляцией, содержащее полосовой фильтр, выход которого соединен с первыми входами первого и второго перемножителей, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго видеофильтров и свходами соответственно первого и второго фильтров нижних частот, выходы которых подключены к входам блока снятия манипуляции и к входам нелинейного элемента, вькод которого соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом первого управляемого генератора и с первыми входами первого и второго решающих блоков, вторые входы которы подключены к выходам соответственно первого и второго видеофильтров, при чем второй вход первого перёмножителя соединен с выходом фазовращателя, вход которого подключен к второму входу второго перемножителя и к выходу второго управляемого генератора вход которого подключен к выходу пет левого фильтра, входкоторого соединен с выходом блока снятия манипуляции, выходы решающих блоков подключены к входам декодера, а выход фазового детектора соединен с входом фильтра 2l| . Однако известное устройство обладает низкой достоверностью. Цель изобретения - повьппение достоверности. Для достижения поставленной цели в устройство для демодуляции сигналов, с фазоразностной модуляцией, содержащее полосовой фильтр, выход которого соединен с первыми входами

первого и второго перемножителей, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго видеофильтров и с входами соответственно первого и второго фильтров нижних частот, выходы которых подключены к входам блока снятия манипуляции и к входам нелинейного элемента, выход которого соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом первого управляемого генератора и с первыми входами первого и второго решающих блоков, вторые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго видеофильтров, причем второй вход первого перемножителя соединен с выходом фазовращателя, вход которого подключен к второму входу второго перемножителя и к выходу второго управляемого генератора, вход которого подключен к выходу петлевого фильтра, вход которого соединен с выходом блок снятия манипуляции, выходы решающих блоков подключены к входам декодера, а выход фазового детектора соединен входом фильтра, введены ключ, индикатор синхронизма,сумматор и блок формирования управляющего сигнала, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с входом первого управляемого генератора, выхс(д которого соединен с первым входом индикатора синхронизма, второй вход которого соединен с выходом нелинейного элемента, причем вход второго управляемого генератора соединен с выходом ключа, первый вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, второй вход ключа соединен с выходом индикатора синхронизма, а второй вход сумматора подключен к выходу фильтра. На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. I Устройство для демодуляции сигналов с фазоразностной модуляцией содержит декодер 1, первьй и второй решающие блоки 2 и 3, первый управляемый, генератор 4, петлевой фильтр 5, ключ 6, нелинейный элемент 7, блок 8 формирования управляющего сигнала, второй управляемый генератор 9, фазовый детектор 10, фильтр 11, сумматор 12, первый и второй видеофильтры 13 и 14, полосовой фильтр 15, индикатор 16 синхронизма, первый и второй фильтры 17 и 18 нижних частот, первый и второй перемножители 19 и 20, фаэговращатель 21, блок 22 снятия манипуляции. Устройство работает следующим образом. При наличии на входе сигнала с фазоразностной модуляцией (ФРМ) при условии, что переходные процессы в блоке 8 формирования управляющего сигнала окончены и произощел истинный а не ложный захват фазы несущей, устройство вошло в режим синхронизма, ключ 6 разомкнут, напряжение на выходе блока 8 формирования управляющего сигнала отсутствует. Сигнал двухкратной ФРМ, прошедший полосовой фильтр 15,подается на перемно жители 19 и 20 основной и квадратур ной ветвей. Сигнал с перемножителей 19 и 20, пропорциональный разности фаз входного сигнала и выхо ного напряжения управляемого генератора 9, подается на видеофильтры .13 и 14, согласованные с формой модулирующего сигнала либо полностью, либо по полосе. Экстремумы напряжения на выходе видеофильтров 13 и 14 совпадают по времени с полутактовыми точками (моментами манипуляции). В эти моменты решающие блоки 2 и 3 определяют знак выходных напряжений видеофильтров 13 и 14. По принятым решениям в декодере 1 вычисляется разность фаз посьток входного сигнала, т.е. производится его декодирование. Демо-. дулированный сигнал снимается с выхода декодера 1 . Так как напряжение на выходе уп. равляемого генератора 9 сдвинуто на 1l/2 относительно несущей сигнала ФРМ для основного канала оно дополнител но сдвигается на.1(/2 фазовращателем 21., В спектре входного сигнала ФРМ о сутствует составляющая тактовой час тоты, Нелинейное преобразование спе ра сигнала, в результате которого в нем появляется эта составляющая, ос ществляется совместно с полосовым фильтром 15, фильтрами 17 и 18 нижт них частот и нелинейным элементом 7 который представляет собой два выпрямителя, входы которых соединены с выходами фильтров 17 и 18 нижних частот, а выходы суммируются. 00 . 4 . В качестве индикатора 16 синхронизма может применяться любая из известных схем, например перемножитель выходного сигнала нелинейного элемента 7 со сдвинутым на ЧГ/2 напряжением тактовой частоты управляемого генератора 4, причем после перемножителя включаются последовательно соединенные фильтр постоянной составляющей (в режиме биений равна нулю) и пороговое устройство. При включении питания на выходе блока 8 формирования управляющего сигнала появляется напряжение, которое через., сумматор 12 проходит на вход управляемого генератора 4. Величина этого напряжения выбирается такой, что при любом возможном значении напряжения на втором входе сумматора 12 управляемый генератор 4 уводится далеко за границу полосы захвата петли фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), состоящей из соединенных в кольцо фазового детектора 10, фильтра 11, сумматора 12 и управляемого генератора 4. Поэтому индикатор 16 синхронизма показывает отсутствие синхронизма, напряжение с его выхода замыкает ключ 6, соединяя вход управляемого генератора 9 с щиной нулевого потенциала . Б соответствии с постоянной времени блока 8 формирования управляющего сигнала происходит постепенное уменьшение напряжения на его выходе, причем устанрвивщемуся значению напряжения соответствует нуль напряжения на выходе блока 8 формирования управляющего сигнала. Постоянная времени блока 8 формирования управляющего сигнала должна быть больше постоянной времени установки напряжений в цепях питания устройства. Поэтому после окончания переходных процессов в цепях питания напряжение на выходе блока 8 формирования управляющего сигнала устанавливается равным нулю, петля ФАПЧ замыкается и устройство входит в синхронизм по полутактовой (в случае однократной ФРМ - тактовой) частоте. Индикатор 16 синхро.низма фиксирует наличие синхронизма, и напряжение с его выхода размыкает ключ 6, включая цепь управления управляемым генератором 9. Если сигнал на входе устройства отсутствует, индикатор 16 синхронизма также показывает отсутствие синхр низма. В результате ключ 6 замкнут я цепь управления управляемым генера тором 9 разомкнута. Она замыкается только после появления входного сигнала и вхождения устройства в синхро низм. Таким образом, в любом случае цепь управления управляемым генерато ром 9 замыкается только после уста|Новления синхронизма по тактам, т.е с задержкой по времени как относительно момента появления входного сигнала, так и относительно момента включ.ения устройства. Поэтому в отсутствие сигнала шумовое напряжение, как и дрейф нуля не приводят к изменению начальной частоты управляемого генератора 9. Точно также устраняется влияние процессов установления напряжений питания. Все эти обстоятельства снижают вероятность ложных захватов в устройстве практически до нуля. Действительно, тактовая синхронизация свободна от ложных захватов, так как гармоники входного напряжения тактовой синхронизации лежат вне полосы захвата петли ФАПЧ, а комбинационных составляющих в спектре входного сигнала нет. Поэтому напряжение на вторых входах решающих блоков 2 и 3 во всех случаях будет содержать только напряжение, пропорциональное фазе входного сигнала плюс шумовые помехи, а тактовые точки напряжения на первых входах решающих .блоков 2 и 3 соответствуют моментам модуляции (экстремумам) сигнала на их вторых входах, следовательно, в решениях о знаке будут содержаться лишь ошибки, обусловленные шумом. Таким образом, верность приема информации в предлагаемом устройстве возрастает по сравнению с устройством, не свободным от ложных захватов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОДУЛЯЦИИ СИГНАЛОВ С ФАЗОРАЗНОСТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащее полосовой фильтр, выход которого соединен с Первыми входами первого и второго перемножителей, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго видеофильтров и с входами соответственно первого и второго фильтров нижних частот, выходы которых подключены к входам блока снятия манипуляции и к входам нелинейного элемента, выход которого соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с выхоДом первого управляемого генератора и с первыми входами первого и второго решающих блоков, вторые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго видеофильтров, причем второй вход первого перемножителя соединен с выходом фазовращателя, вход которого подключен к второму входу второго перемножителя и к выходу второго управляемого генератора, вход которого подключен к выходу петлевого фильтра, вход которого соединен с выходом блока снятия манипуляции, вьЬсоды решакяцих блоков подключены к входам декодера, а выход фазового детектора соединен с входом фильтра, отличающееся тем, что, с целью повьЩ1ения достоверности, в него введены ключ, индикатор синхронизма, (Л сумматор и блок формирования управляющего сигнала, выход которого соединен с первымвходом сумматора, выход которого соединен с входом первого управляемого генератора, выход которого соединен с первым входом индикатора синхронизма, второй вход которого соединен .с выходом нелинейх ного элемента, причем вход второго :о управляемого генератора соединен 4 с выходом ключа, первый вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, второй вход ключа соединен с выходом индикатора синхронизма, а второй вход сумматора подключен к выходу фильтра.