Устройство двухканальной связи с фазочастотной манипуляцией Советский патент 1984 года по МПК H04L5/00 

полней в виде последовательно соеди- ненных первого выделителя импульсов, первого дифференциатора, второго выделителя импульсов, триггера и первого преобразователя импульсов и п ослёдовательно соединенных третьего вьщелителя импульсов, второго дифференциатора, четвертого вьщелителя

110731

1

импульсов и второго преобразователя импульсов, выход которого подключен к второму входу триггера, а входы первого и третьего выделителя импульсов соединены вместе и являются входом декодера, выходом которого является выход первого преобразователя импульсов.

1. УСТРОЙСТВО ДВУХКАНАЛЬНОЙ СВЯЗИ С ФАЗОЧАСТОТНОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ, содержащее на передающей стороне блок передачи и в каждом канале источник сообщений и последовательно соединенные генератор сигналов и фазовый манипулятор, а на приемной стороне последовательно соединенные блок приема и ограничитель, выход которого подключен к входам двух каналов, казвдый из которых содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, формирователь когерентных колебаний и фазовый детектор, причем выход полосового фильтра подключен к второму входу фазового детектора, а также получатель сообщений, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, на передающей стороне введены инвертор и в каж дом канале - последовательно соединенные первый ключ и кодер, а также второй ключ, при этом выход кодера подключен к второму входу фазового манипулятора, выход которого подключен к первому входу второго ключа, выход источника сообщений первого канала - к первым входам первых ключей обоих каналов, выход источника сообщений второго канала - к вторым входам первого и второго ключей первого канала непосредственно, а к вторьпч входам первого и второго ключей второго канала через инвертор, выходы вторых ключей обоих каналов подключены к входу блока передачи, на приемной стороне введены блок вычитания и инвертор, а в каждом канале - вьшрямитель и последовательно соединенные декодер и ключ, при этом вьтход фазового детектора подключен к входам вьшрямителя и декодера, выход вьтрямителя каждого канала подключен к соответствуюi (Л щему входу блока вычитания, выход которого подключен к входу получателя сообщений первого канала и к второму входу ключа одного канала непосредственно и через инвертор к второму входу ключа другого канала, а вы§ ходы ключей обоих каналов подключены к входу получателя сообщений второго канала. о 2.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что кодер вы:о полнен в виде последовательно соединенных первого вьзделителя импульсов, дифференциатора, второго вьщелителя импульсов, триггера и первого преобразователя импульсов, при этом выход дифференциатора через последовательно соединенные третий выделитель импульсов и второй преобразователь импульсов подключен к второму входу триггера, а вход первого вьделителя импульсов и выход первого преобразователя импульсов являются соответсственно входом и выходом кодера. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что декодер вы

Изобретение относится к радиосвяз и может найти применение в двухканальных системах передачи дискретных сигналов с фазочастотной манипул , Изйестно устройство двухканальной связи с фазочастотной манипуляцией, содержащее передающие и приемные телеграфные аппараты, частотные и фазовые манипуляторы, приемные и пер дающие блоки, фазовые-и частотные де текторы СП, Недостаток известного устройства состоит в низкой помехоустойчивости при передаче сигналов с фазочастотной манипуляцией. Наиболее близким к предлагаемому является устройство двухканальной связи с фазочастотной манипуляцией, содержащее на передающей стороне блок передачи и в каждом канале исто ник сообщений и последовательно соединенные генератор сигналов и фазовы манипулятор, а на приемной стороне последовательно соединенные блок при ема и ограничитель, выход которого подключен :} входам двух каналов, каж дый из которых содержит последовательно соединенные полосовой фильтр формирователь когерентных колебаний и фазовый детектор, причем вькод пол сового фильтра подключен к второму входу фазового детектора, а также получатель сообщений С23« Недостаток данного устройства состоит в низкой помехоустойчивости вследствие возникновения обратной ра боты из-за скачков фазы опорных коле баний на 180°. Цель изобретения - повышение поме хоустойчивости . Для достижения цели в устройство двухканальной связи с фазочастотной манипуляцией, содержащее на передающей стороне блок передачи и в каждом канале источник сообщений и последовательно соединенные генератор сигналов и фазовый манипулятор, а на приемной стороне - последовательно соединенные блок приема и ограничитель, выход которого подключен к входам двух каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, формирователь когерентных колебаний и фазовый детектор, причем выход полосового фильтра подключен к второму входу фазового детектора, а также получатель сообщений, на передающей стороне введены инвертор и в каждом канале - последовательно соединенные первый ключ и кодер, а также второй ключ, при этом выход кодера подключен к второму входу фазового манипулятора, выход которого подключен к первому входу второго ключа, выход источника сообщений первого канала - к первым входам первых ключей обоих каналов, выход источника сообщений второго канала к вторым входам первого и второго ключей первого канала непосредственно, а к вторым входам первого и второго ключей второго канала через инвертор, выходы вторых ключей обоих каналов подключены к входу блока передачи, на приемной стороне введены блок вычитания и инвертор, а в каждом канале - вьтрямитель и последовательно соединенные декодер и ключ, при этом выход фазового детектора подключен к входам выпрямителя и декодера, выход выпрямителя каждого канала подключен к соответствующему входу блока вычитания, выход которого подключен к входу получателя сообщений первого канала и к второму входу ключа

3110

одного канала непосредственно и че- рез инвертор к второму входу ключа другого канала, а выходы ключей обоих каналов подключены к входу получателя сообщений второго канала. При этом кодер выполнен в виде последовательно соединенных первого выг делителя импульсов, дифференциатора, второго вьщелителя импульсов, триггера и первого преобразователя импульсов, при этом выход дифференциатора через последовательно соединенные третий выделитель импульсов и второй преобразователь импульсов подключен к второму входу триггера, а вход первого вьщелителя импульсов и выход первого преобразователя импульсов, являются соответственно входом и выходом кодера.

Декодер выполнен в виде последовательно соединенных первого вьщелителя импульсов, первого дифференциатора, второго вьщелителя импульсов, триггера и первого преобразователя импульсов и последовательно соединенных третьего вьщелителя импульсов второго дифференциатора, четвертого выделителя импульсов и второго преобразователя импульсов, выход которого подключен к второму входу триг4 гера, а входы первого и третьего выделителя импульсов соединены вместе и являются входом декодера, .выходом которого является выход первого преобразователя импульсов.

На фиг. 1 изображена функциональная электрическая схема устройства на фиг. 2 - функциональные электрические схемы кодера и декодера; на фиг. 3 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит на передающей стороне источники 1 и 2 сообщений, первые ключи 3 и 4, инвертор 5, кодеры 6 и 7, фазовые манипуляторы 8 и 9, генераторы 10 и 11 сигналов, вторые ключи 12 и 13 и блок 14 передачи, на приемной стороне - блок 15 приема ограничитель 16, полосовые фильтры 17 и 18, фазовые детекторы 19 и 20, формирователи 21 и 22 когерентных колебаний выпрямители 23 и 24, блок 25 вычитания, декодеры 26 и 27, ключи 28 и 29, инвертор 30 и получатели 31 к 32 сообщений. При этом кодер 6 содержит первый выделитель 33 импульсов, дифференциатор 34, второй выделитель 35 импульсов, третий вы14

делитель 36 импульсов, триггер 37, первый преобразователь 38 импульсов и второй преобразователь 39 импульсов. Декодер 26 содержит первый выделитель 40 импульсов, первый дифференциатор 41, второй вьщелитель 42 импульсов, третий вьщелитель 43 импульсов, второй дифференциатор 44, четвертый вьщелитель 45 импульсов, триггер 46, первый преобразователь 47 и второй преобразователь 48 импульсов .

Устройство работает следующим образом.

Последовательность положительных и отрицательных импульсов с выхода источника сообщения первого канала поступает на первые входы первых ключей 3,4 (фиг. За). Импульсы постоянного тока с выхода источника 2 сообщений второго канала (фиг. ) подаются на второй вход первого ключа 3 непосредственно, а на второй вход первого ключа 4 через инвертор 5. Первый ключ 3 пропускает постоянные посыпки на вход ко- : дера 6 при положительных импульсах во втором канале, а первый ключ 4 пропускает постоянные посылки на вход кодера 7 при отрицательных импульсах во втором канале. Кодеры 6 и 7 осуществляют преобразование трехпозиционного абсолютного кода (фиг. 3 и г ) в двухпозиционный относительный (фиг. За иол) и построены по одинаковой схеме.

Кодеры 6 и 7 работают следукяцим образом. С выхода первого выделителя 33 импульсов импульсы отрицательной полярности (фиг. 3 Q ) поступают на вход дифференциатора 34. Второй выделитель 35 импульсов из сигнала с выхода дифференциатора 34 (фиг. Зе осуществляет вьделение импульсов положительной полярности (фиг. ), которые подаются на первый вход триггера 37. Отрицательные импульсы с выхода дифференциатора 34 вьщеляются третьим вьвделителем 36 импульсов и подаются на вход второго преобразователя 39 импульсов (фиг. Зя ), которьш представляет собой кольцевой диодный вьшрямитель. Положительные импульсы с его выхода поступают на второй вход триггера 37 (фиг. 3м ) Напряжение с выхода триггера (фиг.З поступает на вход первого преобразователя 38 импульсов, полярность

постоянного напряжения на выходе которого меняется на противоположную при поступлении на его вход отрица тельного импульса (фиг, Зд ), Аналогично работает кодер 7, а эпюры напряжения на его выходе показаны на фиг. 3 м

. Напряжение с выходов кодеров 6 и 7 подается на вторые входы фазовьвс манипуляторов 8 и 9,на первые входы которых подаются вьжокочастотные колебания с частотами f м произволными фазами d и csij от генераторов tO и 11 сигналов соответственно, В результате с выходов фазовых манипуляторов 8 и 9 снимаются колебания вида C0s((0, t +ot и cosCco t ) при по-« отуплении с выхода кодеров 6 и 7 положительных напряжений и колебания вид cos(LU,tt+°(,+TO и cos (Ufjt+c -s-lt) при поступлении с выходов кодеров 6 и 7 отрицательных напряжений. Эти колебания через вторые ключи 12 и 13 поступают в блок 14 передачи. Вторые ключи 12 и 13 управляются постоянно точными псЛьшками второго ключа так же, как первые ключи 3 и 4. В результате колебание с частотой т поступает в блок 14 передачи только при положительных импульсах во втором канале, а колебание с частотой 2. только при отрицательных импульсах во втором канале 4 Поэтому колебания на выходе передающего блока 1Д передачи оказываются манипулированньпШ по частоте посылками постоянного ток второго канала. Последовательность передаваемых частот f, и j представлена на фиго 3w .

Полученные колебания, в свою очередь, манипулированы по фазе импульсами постоянного тока первого канала преобразованными в кодерах 6 и 7, Последовательность смены фаз колебаний с частотами f и 2. на выходах вторых ключей 12 и 13 показана на фиг, Зо 5 где с4| и соответствуют частоте / , а Ыг -частоте Т.. Блок 14 передачи осуществляет перенос сформированного сигнала с от носительной фазочастотной манипуляцией в область рабочих частот и необходимое усиление.

На приемной стороне сигнал проходит через блок 15 приема, который осуществляет предварительную избирательность, усилие преобразование частоты и т.д. Для борьбы с импульс

ными помехами приемная часть устройства построена по схеме ШОУ: широкополосный тракт (блок 15 приема), ог раничитель 16, узкоплосный тракт (полосовые фильтры 17 и 18), Полосы пропускания полосовых фильтров 17 и 18 выбираются в соответствии со скоростью передачи дискретных сигналов (1,5-2,5)В, где В скорость передачи сигналов; t: - длительность сигнала.

Центральные частоты полосовых филтров 17 и 18 Ьоответственно равны и f2. Полоса пропускания блока 15 приема в схеме 11ЮУ обьтчно выбира, ется (6-10)A.fu, . Расфильтрованные сигналы частот , и f2 с выходов полосовых фильтров 17 и 18 поступают на входы фазовых детекторов 19 и 20 формирователей 21 и 22 когерентных колебаний. Фазовый детектор 19 детектирует фазоманипулированные сигналы с частотой ,(, а фазовый детектор

20- с частотой 2 В формирователях

21и 22 когерентных колебаний,в качестве которых могут быть использованы известные схемы Пистолькорса, Снфорова или Костаса, осуществляется формирование когерентных колебаний

с частотами ,и fj Эпюры продетектированных колебаний на выходах фазовых детекторов 19 и 20 представлены на фиг, Эпир,

Пусть в определенный момент времени в колебании формирователя когерентного колебания изменяется фаза скачком на 180, т.е, возникает обратная работа. На фиг. 3 крестиками отмечены элементы, принятые с Обратным знаком в результате этого скачка, Продетектированные сигналы с вьгходов фазовых детекторов 19 и 20 подаются на входы выпрямителей 23 и 24, которые осуществляют преобразование импульсов отрицательной полярности в импульсы положительной полярности. Вьшрямленные сигналы с входов выпрямителей поступают на вход блока 25 вычитания, на выходе которого получается последовательность положительных и отрицательных импульсов, переданных по второму каналу (фиг, 5с). Эти посыпки подаются на вход получателя 32 сообщения второго канала.

Продетектированные сигналы с выходов фазовых детекторов 19 и 20 поступают также на входы декодеров 26 и 27. Декодеры 26 и 27 осуществляют преобразование трехпози1даонного относительного кода (фиг. Зи и р) в двухпозиционный абсолютный код (фиг. 3 и ) и построены по одинаковой схейе В декодере 26 положительные импульсы через первый выделитель 40 импульсов подаются на вход дифференциатора 41 (фиг. 3т). Импульсы с выхода дифференциатора 41 (фиг. 3 р ) через второй вьщелитель 42 импульсов подаются на первый вход триггера 46 (фиг. 3ц,) Отрицательные импульсы с выхода фазового детектора 19 подаются через третий вьщелитель 43 импульсов (фиг. 3ц) на вход дифференциатора44 Импульсы с выхода дифференциатора 44 (фиг. Зх) поступают через четвертьй вьщелитель 45 импульсов на вход второго преобразователя 48 импульсов, K торьй вьшолнен по кольцевой диодной схеме вьтрямителя (фиг. 3ц ), и с его выхода подаются на второй вход триггера 46 (фиг. Зщ)Эпюры напряжения на выходе триггера 46 показаны на фиг. Зи. Это напряжение поступает на вход первого преобразователя 47 импульсов, где осуществляется сравнение полярностей предыдущей и последующей посылок. Пр одинаковых полярностях на его вькоде возникает положительное напряжение, . а при противоположных - отрицательное (фиг. 3 ). Это напряжение является выходным напряжением декодера 26. Декодер 27 работает аналогичным образом, эпюры напряжения на его выходе представлены на фиг. Зю. Выходы декодеров 26 и 27 через ключи 28 и 29 подключены к входу получателя 31 сообщений первого канала. Ключи 28 и 29 управляются импульсами постоянного тока второго канала, причем на второй вход ключа 28 эти импульсы поступают непосредствен но, а на второй вход ключа 29 - через инвертор 30. Эпюры напряжений результирующего сигнала, подаваемого на вход получателя 31 сообщения первого канала показаны на фиг. 3 я Эпюры напряжений на выходах ключей 28 и 29 незаштрихованные импульсы на фиг. Зэ и«соответственно. Заштрихованные импульсы через ключи 28 и 29 на вход получателя 31 сообщений не проникают. Обратная работа, возникшая на выходе фазового детектора 19 в результате скачка фазы опорного колебания на 180, устраняется при декодировании, а пораженньоч оказывается лишь один элемент принятого сигнала. Таким образом, в предлагаемом устройстве введенные функциональные элементы обеспечивают реализацию принципа относительного кодирования фазы передаваемого сигнала с фазочастотной манипуляцией, устраняющего обратную работу при возникновении скачков фазы опорных колебаний Hajr(180 ). Причем сравниваемые по фазе посылки в каждой из ветвей обработки сигналов могут быть разнесены во времени, а время разнесения определяется передаваемым сигналом во втором канале. Технико-экономический эффект изобретения в повышении помехоустойчивости канала передачи информации с фазовой манипуляцией при неиз.менной помехоустойчивости канала пе редачи сигналом с частотной манипуляцией.

Фиг. I

33

J«

-J«7

4/

ffl

45

44

«J

38

37

33

47

4

4

фиг. 2

Фаг.З