Демодулятор сигналов с фазовоимпульсной модуляцией Советский патент 1985 года по МПК H03K9/04 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах радиосвязи, телеме рии и преобразования сигналов. Известны демодуляторы с фазоноимпульсной модуляцией, содержащие умножитель, фильтр нижних частот, ге нератор, управляемый напряжени ем, до полнительньй выходной фильтр )1 . Недостатки известных устройств конструктивная сложность и, как следствие, низкая надежность. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является демо дулятсф сигналов с фазово-импульсной модуляцией, содержащий соединенные последовательно генераторпостоянного тока, первый и второй ключи и запоминакмций элемент, выход которого . соединен с выходной шиной, между объединенньпу(и выходом первого и входом второго ключей и общей шиной включены соединенные параллельно тре тий ключ и конденсатор, причем управляющие входы второго и третьего ключей соединены с шиной тактовых им пульсов ц первым входом элемента сов падения, к второму входу которого подключена шина входного сигнала, а рыход соединен с управляющим входом первого ключа 2 . Недостаток данного устройства заключается в его низкой помехоустойчивости при приеме сигналов со стер тьми элеме.нтами, так как при потере в канапе связи из-за помех информационного импульса на выходе запоминающего устройства появляется сигнал максимальной амплитуды. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости демодулятора при приеме сигналов со стертыми эле- ментами. Поставленная цель достигается тем что в демодулятор сигналов с фазовоимпульсной модуляцией,содержащий сое диненные последовательно генератор п стоянного тока, первый и второй ключ и запоминающий элемент, выход которо го соединен с выходной шиной, а межд объединенными выходам первого и входом второго ключей и общей шиной вкл чены соединенные параллельно третий ключ и конденсатор, дополнительно введены дифференцирующая цепь, первь и второй одновибраторы, компаратор, четвертьй ключ и формирователь опорных сигналов, причем первьй вход пер вого одновибратора соединен с сигнальным входом устройства, выход с управляющим входом первого ключа, а второй вход - с управляющим входом третьего и первым управляющим входом второго ключей и выходом дифференцирующей цепи, вход которой соединен с тактовым входом устройства, входы компаратора соединены с выходом первого ключа и первым вьосодом фор-.. мирователя опорного сигнала, а выходс входом второго одновибратора, первый выход которого соединен с вторым управляющим входом второго ключа, а второй выход - с управляющий входом четвертого ключа, вход которого соединен с вторым вьжодом формирователя опорных сигналов, а выход - с входом запоминающего элемента. На чертеже представлена блок-схема демодулятора сигналов с фазовоимпульсной модуляцией. Демодулятор содержит генератор 1 постоянного тока, первый клич 2, третий ключ 3, второй ключ 4, запоминающий элемент 5, дифференцирующую цепь 6 конденсатор 7, первьй одновибратор 8, компаратор 9, второй одновибратор 10, четвертьй ключ 11, формирователь 12 опорных сигналов, причем соединены последовательно генератор 1 постоянного тока, первьй ключ 2, второй ключ 4 и запоминающий элеменч 5, выход которого соединен с выходной шиной между объединенными выходом первого ключа 2 и входом второго ключа 4 и общей шиной включены соединенные параллельно третий ключ 3 и конденсатор 7, к управляющему входу первого ключа 2 подключен выход первого одновибратора 8, первьй вход которого соединен с сигнальньм входом устройства, а второй вход - с управляющим входом третьего ключа 3, первым управляющим входом второго ключа 4, и выходом дифференцирующей цепи 6, вход которой соединен с тактовым входом устройства, входы компаратора 9 соединены с выходом первого ключа 2 и первым выходом формирователя 12 опорного сигнала, а выход - с входон второго одновибратора КЗ первьй выход которого соединен с вторым управляющим вхо;ом второго ключа 4, а второй выход - с управляющим входом четвертого ключа 1 1, вход которого совинен с вторым выходом формирователя 12 опорного сигнала, а выход - с входом запоминающего элемента 5.

Демодулятор работает следуюнщм образом.

На сигнальньм вход устройства поступают информационные импульсы, на тактовый вход - тактовые импульсы (ТИ). Приходящие ТИ дифференцируются в дифференцирующей цепи 6, которая формирует из них короткие положительные и отрицательные импульсы, соответствующие переднему и заднему фронтам ТИ. В момент прихода положительного импульса, соответствующего переднему фронту ТИ, второй ключ 4 на время его длительности замыкается, и напряжение на конденсаторе 7 запоминается запоминающим элементом 5. После размыкания второго ключа 4 под действием отрицательного импульса, соответствующего заднему фронту ТИ, на время его длительности замыкается тре тий ключ 3 и разряжает конденсатор 7 Одновременно отрицательным импульсом, соответствующим заднему фронту ТИ, запускается первый одновибратор 8, формирующий спустя некоторое время t задержки, обусловленное сра.батыванием самого первого одновибратора 8 и приближенно равное длительности запускающего импульса, импульс управления первым ключом 2. После размыкания третьего ключа 3 под действием управляющего импульса с первого одновибратора 8 замыкается пер- вьй ключ 2, и конденсатор 7 начинает заряжаться током от генератора 1 постоянного тока. В момент прихода информационного импульса генерация импульса первого одновибратора 8 принудительно срывается, вследствие чего первый ключ 2 размыкается,и заряд конденсатора 7 прекращается. Нат пряжение на конденсаторе 7 остается постоянным до момента прихода сле-дующего тактового импульса, в результате на выходе запоминающего элемента 5 формируется ступенчатьй сигнал, пропорциональный фазе входного с задержкой на один тактовый интервал.

В случае отсутствия на тактовом интервале информационного импульса из-за наличия в канале счязи помех, вызывающих его стирание, первьй одновибратор 8 формирует импульс управления первым ключом 2, приближенно равньм по длительности тактовому интервалу. Под действием этого импульса первьй ключ 2 замыкается

на время длительности всего тактового интервала, и конденсатор 7 заряжается до максимально возможного уровня напряжения. Это вызывает срабатывание компаратора 9 вследствие повышения некоторого порогового уровня УПОР,поступающего с формирователя 12 опорных сигналов и соответствующего длительности интервала наблюдения иц , поскольку тактовьй интервал складывается из интервала наблюдения 11ц и защитного интервала С« , наличие которого вызвано необходимостью исключения попадания информационного импульса в соседний тактовьй интервал. Импульс сравнения с компаратора 9 запускает второй одновибратор 10, которьш формирует противофазные импульсы управления вторым 4 и четвертым 11 ключами, несколько превьшающие по длительности суммарную длительность защитного интервала и тактового импульса. Импульс отрицательной полярности со второго одновибратора 10 исключает открывание второго ключа 4 в момент прихода ТИ, а импульс положительной полярности открывает четвертьй ключ и подключает запоминающий элемент 5 к формирователю 12 опорных сигналов, который постоянно выдает на четвертьй ключ 11 уровень напряжения, соответствующий среднестатистическому значению передаваемого сигнала. В результате на выходе запоминающего элемента 5 вместо максимально возможного (ошибочного) уровня напряжения, накапливаемого на конденсаторе 7 за время тактового интервала при отсутствии информационного импульса стертого помехами в канале связи, запоминается на время одного такта уровень напряжения, соответствукнций наиблее вероятному (среднестатистическому) значению передаваемого сигнала Такой алгоритм обработки сигнала с использованием его статистических характеристик связан с тем, что эти характеристики на приемной стороне, как правило, известны. Это позволяет обнаруживать и частично компенсировать ошибки при приеме сигналов со стертыми элементами, что значительно повьш1ает помехоустойчивость устройства.

Таким образом, применение изобретения позволяет формировать среднестатистический выходной сигнал деЭ 1137576.6

модулятора при пропадании информацион- по крайнеймере в 3 рази для

ного сигнала. При этом помехоустойчи- .сигналов сгауссовым распределевость работы демодулятора повышается нием.

ДЕМОДУЛЯТОР СИГНАЛОВ С ФАЗОВО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащий соединенные последовательно гене ратор постоянного тока, первый и вто рой ключи и запоминающий элемент, выход которого соединен с выходной шиной, между объединенными выходом первого и входом второго ключей и об щей шиной включены соединенные парал лельно третий ключ и конденсатор, о личающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него дополнительно введены дифференцирующая цепь, первый и второй одновибраторы, компаратор, четвертьй ключ и формирователь опорных сигналов, причем первый вход первого одновибратора соединен с сигнальным вхо-t дом устройства, выход - с управляющим входом первого ключа, a второй вход с управлякхцим вхсздом третьего и первым управляющим входом второго ключей и выходом дифференцирующей цепи, вход которой соединен с тактовьм входом устройства, входы компаратора соединены с выходом первого ключа и первым выходом формирователя опорного сигнала, a выход - с входом второго одновибратора, первый выход которого соединен с вторым управляющим входом второго ключа, a второй выход - с управляющим входом четверто- , го ключа, вход которого соединен с вторым выходом формирователя опорных сигналов, a выход - с входом запоминающего элемента.