Устройство для передачи частотно-манипулированных сигналов Советский патент 1984 года по МПК H04L27/12 

Изобретение относится к радиотех нике и можей найти применение в информационных линиях с цифровыми мет дами передачи информации. По основному авт. св. № 692108 известно устройство для передачи частотно-манипулированных сигналов, которое содержит два генератора гар монических колебаний, выходы которых подключены к входам коммутатора выход последнего соединен с входом мощного автогенератора, инвертор и последовательно соединенные смеситель, фильтр нижних частот, фазосдв гающий блок, усилитель-ограничитель дифференцирующий блок, сумматор одно полярных сигналов, синхронизатор и блок формирования цифровых сигналов выход которого подключен к дополнительному входу коммутатора, при этом выходы генераторов гармонических колебаний соединены с входами смесителя, а второй выход дифференцирующего блока подключен к входу инвертора, выход которого соединен с вторым входом сумматора однополярных сигналов, причем на соответствующий вход блока формирования цифровых сигналов подан информационный сигнал l , Недос.таток известного устройства заключается в том, что оно имеет скорость передачи информации в два раза меньшую, чем это возможно при передаче частотно-манипулированных сигналов с ортогональньгми символами Целью изобретения является увеличение скорости передачи информации путем уменьшения длительности символов сигнала. Эта цель достигается тем, что в устройство для передачи частотно-манипулированных сигналов введены фазо вый манипулятор, первый умножитель частоты, последовательно соединенные второй фазосдвигающий блок, второй усилитель-ограничитель, второй дифференцирующий блок, второй инвертор, второй сумматор однополярных сигналов, второй умножитель частоты и пер вый триггер, последовательно соедине ные третий дифференцируклдий блок, третий инвертор, третий сумматор однополярных сигналов, элемент И и второй триггер, при этом выход комму татора подключен к входу мощного автогенератора через фазовый манипулятор, управляющий вход которого соеди иен с выходом второго триггера, выход первого сумматора однополярных сигналов подключен к установочному входу первого триггера и через первый умножитель частоты - к выходу синхронизатора, выход фильтра нижних частот подключен к входу второго фазосдвигающего блока, второй выход .второго дифференцирующего блока подключен к второму входу второго сумматора однополярных сигналов, выход первого триггера подключен к второму входу элемента И, а выход блока формирования цифровых сигналов подключен к входу третьего дифференцирующего блока, второй выход которого подключен к второму входу третьего сумматора однополярных сигналов. На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Устройство для передачи частотноманипулированных сигналов содержит генераторы 1 и 2 гармонических колебаний, коммутатор 3, мощный автогенератор 4, инвертор 5, смеситель 6, фильтр 7 нижних частот, фазосдвигающий блок 8, усилитель-ограничитель 9, дифференцирующий блок 10, сумматор 11 однополярных сигналов, синхронизатор 12, блок 13 формирования цифровых сигналов, фазовый манипулятор 14, первый умножитель 15 частоты, второй фазосдвигающий блок 16, второй усилитель-ограничитель 17, второй дифференцирующий блок 18, второй инверЧ тор 19, второй сумматор 20 однополярных сигналов, второй умножитель 21 . частоты, первый триггер 22, третий дифференцирующий блок 23, третий инвертор 24, третий сумматор 25 однополярных сигналов, элемент И 26 и второй триггер 27. Устройство для передачи частотноманипулированньгх сигналов работает следующим образом. На соответствующие входы коммутатора 3 поступают от генераторов 1 и 2 гармонических сигналов сигналы (фиг. 2а, 26) с частотами f иf, которые соответствуют символам цифрового сигнала 1 или О. С выхода коммутатора 3 высокочастотный сигнал, соответствующий символам 1 или О, поступает через фазовый манипулятор 14 на вход мощного автогенератора 4 и синхронизирует его частоту.В связи с тем, что время вхождения в синхронизм мощного автогенератора 4 зависит от соотношения фазы синхронизирующего сигнала и фазы колебаний самого мощного автогенератора 4, необходимо на границах символов цифрового сигнала обеспечить равенство фаз синхронизируемого и синхронизирующего колебаний. Для обеспечения указанного условия в предложенном устройстве имеются три цепи последовательно соединенных элементов. Первая цепь элементов предназначе на для управления коммутатором 3 и состоит из смесителя 6, на входы которого подают сигналы (фиг. 2аи 26) с генераторов 1 и 2 гармонических сигналов, фильтра 7, с выхода которо го снимают колебание (фиг. 2в), нули которого соответствуют моментам совпадения фаз частот f и fj, фазосдвигающего блока 8, необходимого для установления нужного для переключения фазового сдвига, усилителяограничителя 9, дифференцирующего блока 10, инвертора 5 и сумматора 11 однополярных сигналов, на выходе которого получают последовательность импульсов (фиг. 2г), формируемых в моменты совпадения фаз синхронизуемого и синхронизирующего колебаний, первого умножителя 15 частоты, импул сы (фиг. 2д) на выходе которого появляются в момент времени, когда фазы исходных колебаний (фиг. 2а и 26) с частотами f и fj либо равны, либо противоположны друг другу, синхронизатора 12, синхронизирующего сигналы цифровой информации по импульсам (фиг. 2д) первого умножителя 15 частоты и блока 13 формирования цифровых сигналов, откуда синхронизирован ный сигнал (фиг. 2е) цифровой информ ции поступает на дополнительный вход коммутатора 3. На выходе коммутатора 3 получают частотно-манипулированный сигнал (фиг. 2ж), на границах символов которого возможны разрывы фазы на 180. Указанные разрывы фазы частотному нипулированного сигнала (фиг. 2ж) устраняются с помощью фазового манипулятора 14, управление которым осуществляется с помощью второй и третьей цепочек последовательно соединенных элейентов. Вторая цепь элементов является вспомогательной для третьей цепи, предназначена для определения интервалов времени, в которых возможны разрывы фазы частотно-манипулированного сигнала (фиг. 2ж) на входе фазового манипулятора 14, и состоит из второго фазосдвигающего блока 16, нули выходного колебания (фиг. 2з) которого задержаны по времени на 1/8 периода относительной нулей входного колебания (фиг. 2в), поступающего с выхода фильтра 7 нижних частот, второго усилителя-ограничителя 17, второго дифференцирующего блока 18, второго инвертора 19, второго сумматора 20 однополярных сигналов, на выходе которого получают последовательность импульсов (фиг. 2и), соответствующих по времени нулям колебания (фиг. 2з) на выходе второго фазосдвигающего блока 16, второго умножителя 21 частоты, импульсы (фиг. 2к) на выходе которого имеют вдвое большую частоту следования, чем на его входе, и первого триггера 22, формирующего сиг- . нал (фиг. 2л) типа меандр, символы 1 которого по времени соответствуют центральным частям положительных и отрицательных полупериодов колебания (фиг. 2в) на выходе фильтра 7 нижних частот, в серединах которых фазы высокочастотных колебаний (фиг. 2а и 2б) на входых коммутатора 3 противоположны друг другу. Фазирование первого триггера 22 осуществляется путем подачи на его установочный вход последовательности импульсов (фиг. 2г с выхода сумматора 11 однополярных сигналов. Третья цепь элементов предназначена для выявления разрывов фазы во входном сигнале (фиг. 2ж) фазового манипулятора 14 и формирования сигналов управления этим манипулятором с целью устранения указанных разрывов фазы. Эта цепь содержит третий дифференцирующий блок 23 на вход которого поступает цифровой сигнал (фиг. 2е) с выхода блока 13 формирования цифровых сигналов, третий инвертор 24, третий сумматор 25 однополярных сигналов, на выходе которого формируются импульсы (фиг. 2м) в моменты изменения состояния указанного цифрового сигнала (фиг. 2е), элемент И 26, на выход которого (фиг.2р{) входные импульсы (фиг. 2м) проходят лишь при состоянии 1 управляющего сигнала (фиг. 2л), поступающего на второй вход элемента И 26 с выхода первого триггера 22, к второй триггер 27, выходной сигнал (фиг. 2о) к торого изменяет свое состояние лишь в те моменты времени, когда сигнал (фиг. 2ж).на входе фазового манипуляторе 14 имеет разрывы фазы на 180 Под воздействием управляющего си нала (фиг. 2о), поступанщего с выхода второго триггера 27 на управля щий вход фазового манипулятора 14, изменяется на 180 фаза входного высокочастотного сигнала (фиг.2ж). В результате на выходе фазового манипулятора 14 получают .частотноманипулированный сигнал (фиг. 2п) без разрыва фазы. Устройство для передачи частотноманипулированных сигналов позволяет формировать сигнал с частотной манипуляцией без разрыва фазы, причем длительность символов выходного сигнала в два раза меньше и связана с частотами f и f. заполнения символов 1 соотношением Т При этом 2(f4-f2) символы выходного сигнала являются ортогональными. Технико-экономический эффект предлагаемого устройства для передачи частотно-манипулированных сигналов состоит в увеличении скорости передачи информации при сохранении помехоустойчивости и уровня внеполосных излучений выходного сигнала.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЧАСТОТНО-МАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ по авт. св. № 692108, отличающ ее с я тем, что, с целью увеличения скорости передачи информавдш путем уменьшения длительности символов сигнала, введены фазовый манипулятЬр, первый умножитель частоты, последовательно соединенные второй фазосдвигающий блок, второй усилитель-ограничитель, второй дифференцирующий блок, второй инвертор, второй сумматор однополярных сигналов, второй умножитель частоты и первый триггер, последовательно соединенные третий дифференцирующий блок, третий инвертор, третий сумматор однополярных сигналов, элемент И и второй триггер, при этом выход коммутатора подключен к входу мощного автогенератора через фазовый манипулятор, управляющий вход которого соединен с вьгходом второго триггера, выход первого сумматора однополярных сигналов . подключен к установочному входу первого триггера и через первый умножитель частоты - к вьЬсоду синхронизатора, выход фильтра нижних частот подключен к входу второго фазосдвигающего блока, второй выход второго дифференцирующего блока подключен к (О второму входу второго сумматора однополярных сигналов, выход первого триггера подключен к второму входу элемента И, a выход блока формирования цифровых сигналов подключен к входу третьего дифференцирующего блока, второй выход которого подклю.чен к второму входу третьего сумматора однополярных сигналов. со САЭ 4: