Адаптивный демодулятор дискретных частотно-модулированных сигналов Советский патент 1984 года по МПК H04L27/14 H03D3/02 

2. Демодулятор по п. 1, о т л ич а ю щ и и с я тем, что классификатор помех содержит не менее четырех параллельных ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных блока стробирования, блока вычисления модуля и блока памяти, выходы всех блоков памяти соединены с входами коммутирующего блока, выход которого через последовательно соединенные блоки вычисления среднего, разности, отклонения и блок деления соединен с входом блока сравнения-, выходы которого являются выходами классификатора помех, причем выход коммутирующего блока соединен с другим входом блока вычисления разности, а выход блока вычисления среднего соединен с другим входом блока деления выход первого блока вычитания соединен с входом первого блока стробирования и одним входом блока сложения, выход которого соединен с входом второго блока стробирования, выход второго блока вычитания соединен с другим входом блока сложения и входом третьего блока стробирования, выходы обоих блоков перемножения соединены с входами третьего блока вычитания, выход которого соединен с входом четвертого блока стробирования, причем входы первого и второго блоков вычитания и обоих перемножителей являются входами классификатора помех .

1. АДАПТИВНЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР ДИСКРЕТНЫХ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащий не менее четырех параллельных ветвей, каждая из которых содержит последовательно .соединенные.согласованный фильтр и детекtop огибающей, выходы которых соединены с соответствующими входами классификатора помех и входами пер вого И -второго коммутирующих блоков. выходы которых и выходы третьего и четвертого коммутирующих езлоков соединены с входами решаюи,его блока, другие входы всех коммутирующих блоков соединены с соответствующими выходами классификатора прмех, отличающий ся тем, что, с целью повышения его помехоустойчивости, введены блок квадратного сложения и два перемножителя, причем входа блока квадратичного сложения соединены с выходами детекторов огибающей, а выход - с другим входом третьего коммутирующего блока, выхода первого перемножителя соединены с выходами второго и четвертого детекторов-«тибающей, входы второго перемножителя соединены с выходами первого и треть(Л его детекторов огибающей, а выходил обоих переыножителей соединены с соответствующими входами четвертого коммутирующего блока.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в коро коволновых системах передачи дискре ной информации. Известен адаптивный демодулятор дискретных частотно-модулированных сигналов, содержаищй не менее четырех параллельных ветвей, каждая из которых содержит- последовательно со диненные согласованный фильтр и детектор огибающей, выходы которых соединены с соответствующими входам классификатора помех .и входами перв го и второго коммутирующих, блоков, выходы которых и выходы третьего и четвертого коммутирующих блоков Сое динены с входами решающего блока, другие входы всех коммутирующих бло ков соединены с соответствующими вы ходами классификатора помех l . Однако известный адаптивный демо дулятор имеет низкую помехоустойчивость. Целью изобретения является повьлие ние помехоустойчивости. Эта цель достигается тем, что в адаптивный демодулятор дискретных частотно-модулированных сигналов, содержащий не менее четырех параллельных ветвей,каждая из которых со держит последовательно соединенные согласованный фильтр и детектор огибающей, выходы которых соединены с соответствующими входами классификатора помех и входами первого и второ .го коммутирующих блоков, выходы кото рых и выходы третьего и четвертого коммутирующих блоков соединены с вхо дами решающего блока, другие входы всех коммутирующих блоков соединены с соответствующими выходами классифи катора помех, введены блок квадратичного сложения и два перемножителя, причем входы блока квадратичного сложения соединены с выходами детекторов огибающей, а выход - с другим входом третьего коммутирующего блока, входы первого перемножителя соединены с выходами второго и четвертого детекторов огибающей, входы второго перемножителя соединены с выходами первого и третьего детекторов огибающей , а выходы обоих перемножителей соединены с соответствующими входами четвертого коммутирующего блока. Классификатор помех содержит не менее четырех параллельных ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных блока стробирования, Ьлока вычисления модуля и блока памяти, выходы всех блоков памяти соединены с входами коммутирующего блока, выход которого через последовательно соединенные блоки вычисления среднего,, разности, отклонения и блок деления соединен с входом блока сравнения, выходы которого являются выходами классификатора помех, причем выход коммутирующего блока соединен с другим входом блока вычисления разности, а выход блока вычисления среднего соединен с другим входом блока деления, выход первого блока вычитания соединен с входом первого блока стробирования -и одним входом блока сложения, выход которого соединен с входом второго блока стробирования, выход второго блока вычитания соединен с другим входом блока сложения и входом третьего блока стробирования, выходы обоих блоков перемножения соединены с входами

третьего блока вычитания, выход которого соединен .с входом четвертого. ( блока стробирования, причем входы первого и второго блоков вычитания и обоих перемножителей являются входами классификатора помех.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного адаптивного демодулятора.

Адаптивный демодулятор дискретных частотно модулированных сигналов содержит четыре параллельные ветви, каждая из которых содержит последовательно соединенные согласованный фильтр 1 (1-1, 1-2, 1-3, 1-4) и детектор 2 огибающей (2-1, 2-2, 2-3, ), классификатор 3 помех, первый, второй, третий и четвертый коммутируюцие блоки 4-7, блок 8 квадратичного сложения, первый и второй перемножители 9 и 10 и решающий блок 11. Классификатор 3 помех содержит не менее четырех параллельных ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных блока 12 стробирования (12-1, 12-2, 12-3, 12-4) блока 13 вычисления модуля (13-1, 13-2, 13-3, 13-4) и блока 14 памяти (14-1, 14-2, 14-3, 14-4), а также содержит коммутирующий блок 15, блок 16 вычисления среднего, блок 17 вычисления разност.и, блок 18 вычисления отклонения, блок 19 деления, блок 20 сравнения, первый, второй и третий блоки 21-23 вычитания, первый и второй блоки 24,25 перемножения и блок 26 сложения.

Адаптивный демодулятор дискретных частотно-модулированных сигналов работает следующим образом. I- .

Входной сигнал, представляющий собой сумму двух частотно-модулированных сигналов и помех, поступает на входы согласованных фильтров (СФ) 1-1-1-4, выходы которых соединены с детектором огибаквдих (ДО) 2-1-2-8, СФ 1-1 и 1-2 настроены на частоты составляющих одного канала, а, СФ 1-3 и 1-4 на частоты составляющих другого канала, с выхода детектора, огибающей 2-4 сигнал поступаем на классификатор 3 помех, блок 8 квадратичного сложения 8, первый 9 и второй 10 перемножители огибающих, пербый и второй коммутирующие блоки 5 и 4. В случае наличия сосредоточенной помехи классификатор 3 помех выявляет факт ее наличия в одном из каналов и классифицирует ее как боль шой, малой или средней мощности. 1В зависимости от величины помехи .-. ее напряжение воздействует на один из коммутирующих блоков 4-7. При попадании мощной помехи в первый канал превьЕяается большой порог и открывается второй коммутирующий блок 5, подключающий сигнал крешаю

щему блоку 11. При попадании мощной . помехи во второй канал открывается первый коммутирующий блок 4, пропуекающий сигнал первого канала.

При отсутствии помехи (ни один из

порогов Не превышен) открывается второй коммутирующий блок 5, подключающий к решающему блоку 11 суммы квадратов пар огибающих каждого из каналов. Соответственно блок 8 квадратич0 ного сложения содержит четыре устройства возведения в квадрат и два сумматора, каждый из которых суммирует квадраты огибающих одного из каналов. При воздействии помехи средней

5 мощности независимо от того, в каком из каналов присутствует помеха, классификатор 3 помех формирует сигнал, открывающий четвертый коммутирующий блок 7, подключающий к решаквдему бло0 ку 11 два произведения огибающих,

сформированные перемножителями 9 и 10. -При этом на входы первого перемно-, .жителя 9 поступают огибающие от разных каналов, соответствующие посылке

5 одного варианта сигнала (например, единица), а на входы.второго перемножителя 10-другого варианта. Решение о том, передается один или другой вариант сигнала, формируется реQ шающим блоком 11.

Классификатор 3 помех работает следующим образом.

Огибающие сигн.алов с каждого из детекторов огибающей 2-1 - 2-4 поступают на вход классификатора 3 помех,

5 где с помощью блоков 21 и 22 вычитания образуются два отдельных канала обработки огибающих сигналов (два элементарных демодулятора). Третий канал обработки образуется путем

квадратичного сложения огибающих сиг- налов блоком 26 сложения, а четвертый - на выходе блока 23 вычитания при Помощи перемножения огибающих сигналов соседних подканалов блоками

5 24 и 25 перемножения.Полученные таким Ъбразом выходы четырех каналов (выходы четырех элементарных демодуляторов) подключены к блоку 12 стробирования.

Блок 12 стробирования в мсхент

окончания действия посылки производит отсчет значения сгибающей смеси сигнала с помехой Q j, представляющей собой короткие импульсы, равные по величине смеси суммы сигнала и

помехи. Эти отсчеты, как отрицательные, так и положительные, поступают на вход блока 13 вычисления модуля, где формируются импульсы только положительной .полярности. Далее модуль

отсчетов поступает на вход блока 14 памяти и запоминается. Блок памяти может быть реализован как в аналоговом, так и дискретном виде. При записи в дискретном виде перед блоком

памяти должны использоваться аналого-цифровые преобразователи, преобразующие значение модуля отсчета в двоичный код. Объем памяти зависит о числа отсчетов, которые используются для классификации помех, После записи в блоки 14 памяти последнего отсчета а„ с помощью коммутирующего блока 15 выход каждого и блоков 14 памяти последовательно подключается к блоку 16 вычисления среднего, где, вычисляется величина среднего арифметического no.N отсчеiBMf т.е. «cp Tr5i° Затем в блоке 17 вычисления разно сти вычисляется {лодуль величины разности между средним значением и каждам отсчетом, т.е. : ( (2). Далее -блоком 18 вычисления откло нения вычисляется среднее арифметическое величины отклонения . а Блоко№ 19 деления вычисляется величина отношения которая определяет надежность раяе-. ; ния, принятого тем или иный демодуляг тором. Блоком 20 сравнения производится последовательное сравнение надежности решений, принятых четырьмя элементарными демодуляторами, и на основе максимума величины ч производится г коммутация с помощью коммутирующих блоков 4-7 одного из демодуляторов по входу решающего блока 11. . Таким образом, предложенный демодулятор, производя адаптивную демодуляцию дискретных частотно-модулиро ванных сигналов, в зависимости от пОмеховой ситуации в канале, выбирая оптималь.ный для данной ситуации способ демодулирЬвания принимаемых сигналов, позволяет повысить помехоустойчивость существующих демодуляторе в каналах с сосредоточенными помехами и замираниями.