Устройство для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов Советский патент 1985 года по МПК H04L27/233 

Изобретение относится к синхронным системам связи и может быть применено в аппаратуре, предназначенной для приема дискретной информации, передаваемой по каналам связи с помощью шумоподобных или простых сигналов фазовой телеграфии. Цель изобретения - повышение точ ности детектирования. На чертеже изображена структурно электрическая схема устройства,. Устройство для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов содержит фильтр 1, фазовый детектор 2, решающий блок 3, блок 4 задержки, сумматор 5 и формирователь 6 напряжения, содержащий сумматор 7 и два канала 8, каждый из которых состоит из первого 9 и второго 10 ограничителей, блока 11 сравнения, ключа 12 и третьего огра ничитепя 13, Устройство работает следующим образом. Искаженный шумами фазоманипулированный сигнал, несущая частота ко торого плавно изменяется по произвольному закону, и шум через фильтр поступают на первый вход фазового детектора 2 и на третий вход сумматора 5, На выходе фазового детектора 2 возникают детектированные сигналы, которые подаются на.вход решающего блока 3, принимающего решение о том какой символ был передан, В качестве опорного напряжения, подаваемого на второй вход фазового детектора 2, используется опорное напряжение, выделяемое на выходе сумматора 5. Опорное напряжение является откликом некоторой эквивалентной систе мы автоматического регулирования, отражающей работу блока задержки 4, сумматора 5 и формирователя 6 напряжения на входное воздействие, при кладываемое к третьему входу сумматора 5, Динамические свойства этой системы определяются совокупностью ее динамических звеньев, описываемы простыми дифференциальными уравнениями. Если напряжение U,, вьщеляемое на выходе блока 11 сравнения одного канала 8, осуществляющего вычитание напряжения, поступающего на его пер вьш вход, из напряжения, поступающе 4 го на его второй вход, положительной полярности, т.е, и,0, (1) а напряжение IJ , вьщеляемое на выходе блока 11 сравнения другого канала 8, осуществляющего вьпитание напряжения, поступающего на его первый вход, из напряжения, поступающего на его второй вход, равно нулю, т,е. Ug О или О, О (4) то Динамические свойства сумматора 5 характеризуются передаточной функцией ,(Р, где К, - передаточный коэффициент сумматора 5, относительно воздействия , прикладываемого к произвольному входу. Динамические -свойства блока 4 как звена системы автоматического регулирования характеризуются пе радаточной функцией w,(P) Чe передаточный коэффициент блока 4 задержки; - время задержки блока 4 задержки. Динамические свойства цепи формирователя 6 напряжения, связьгоающей второй вход с его выходом, как системы автоматического регулирования характеризуются передаточной функцией МЗ(, (7) где Kj -передаточный коэффициент формирователя напряжения 6 относительно воздействия, прикладываемого к второму входу. Динамические свойства цепи формирователя 6 напряжения, связывающей первьй вход с его выходом как системы автоматическогорегулирования характеризуются передаточной функцией W4(P)-4, (8)

3

передаточный коэффициент формирователя напряжения 6, относительно воздействия, прикладываемого к первому входу.

В соответствии с выражениями (5-8) динамические свойства эквивалентной системы автоматического регулирования, отображакнцей работу блока 4 задержки, сумматора 5 и формирователя 6 напряжения, при выполнении условий (1-4) характеризуются передаточной функцией: нл - 5 l-4(MtW((.P))+W,(PO -К,к,е5i-k,K, .tj и,г О (1 и . и, О, (1 то передаточную функцию системы а матического регулирования, отобра жающей работу блока 4 задержки, сумматора 5 и формирователя 6 нап жения, при выполнении условий (10 13), можно записать в виде: W(M- (Р -w,(nWi(p)-K KjeДопустим параметры блока 4 за держки, сумматора 5 и формироват ля 6 напряжения удовлетворяют усл вию: N(,(P)W3(P) ):,. Принимая во внимание условие можно записать К, М следовательно W5{P) K5WJP). (17) Пусть время задержки блока 4 задержки: Г п 1,2,3,...,N (,я)

95474

где i - несущая частота выходного фазоманипулированного ситнала.

При заданном событие, заключающееся в том, что выполняются усло5 ВИЯ (1-4), с вероятностью р 0,5, зависящей от отношения сигнала шум на входе устройства для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов, своим появлением 10 свидетельствует о поступлении на

вход устройства сегмента гармонического колебания с начальной фазой (19) На основании вьфажения (17) суть обработки данного сегмента входного гармонического колебания блоком задержки 4,сумматором 5 и формирователем напряжения 6 после фильтрации с помощью фильтра 1, полоса пропускания, которого согласована с полосой частот, занимаемой полезной составляющей входного воздействия , .заключается в усилении напряжения, воздействующего на первой вход сумматора 5 колебания в К раз, область задания значения -5 ограничивается условием: bEiwKj К 5 00 gjrn Kg О IiKi-l 20) с последующим накоплением напряжения колебания с. помощью накопительного устройства, передаточная функция которого V(P)(P1 (21) Событие, заключающееся в том, что выполняются условия (10-13) с вероятностью р , своим появлением свидетельствует о поступлении на вход устройства сегмента гармонического колебания с начальной фазой,t;V cf.. (22) Суть обработки данного сегмента входного гармонического колебания блоком 4 задержки, сумматором 5 и формирователем 6 напряжения после фильтра1.р1И с помощью фильтра 1 заключается в накоплении напряжений колебания с помощью накопительного устройства, передаточная функция которого определена выражением (21) без предварительного усиления.

Вьгавленная зависимость обработки сегментов фазоманипулированного сигнала от начальной фазы сегментов показывает, что колебание, формирует на выходе сумматора 5 при

воздействии на его вход фазоманипулированного сигнала, характеризуется следующими параметрами:

частота колебания соответствует частоте несущего колебания фазоманипулированного сигналаJ

начальная фаза соответствует (f Cf или cf (fj в зависимости от начальных условий работы устройства;

максимальное значение амплитуды колебания, устанавливаемое после окончания, переходного процесса:

(,,c)m,.(.)/ где. Ц- амплитуда входного сигналаТак как 1

то

0 (..

При этом параметры колебания, формируемого на выходе сзт матора 5, соответствуют основным требованиям, предъявляемым к параметрам опорного, колебания, обеспечивающего описанную выше работу фазового детектора 2.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОН НОГО ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ФАЗОМАНИПУЛИРО ВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее блок задержки и последовательно соедине ные фильтр, фазовый детектор и регаамщий блок, отличающеес я тем, что, с целью повьшения точности детектирования, введены последовательно соединенные формирователь напряжения и сумматор, вы ход которого подключен к первому входу формирователя напряжения, вт рому входу фазового детектора и входу блока задержки, выход которого подключен к второму входу формирователя напряжения и второму входу сумматора, третий вход которого соединен с выходом фильтра. 2, Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что формирователь напряжения содержит сумматор и два канала, каждый из которых содержит первый ограничитель и последовательно соединенные второй ограничитель, блок сравнения, ключ и третий ограничитель, причем выход первого ограничителя подключен к второму ВХОДУ блока сравнения, выход блока сравнения одного канала подключен к второму входу ключа другого канала, выходы третьих ограничителей обоих каналов подключены к входам сумматора, выход которого является выходом формирователя напряжения, первым входом которого являются объединенные входы первых ограничителей обоих каналов, а вторым входом - объединенные входы вторых ограничителей обоих каналов.