Устройство для демодуляции сигналов с манипуляцией минимальным сдвигом Советский патент 1986 года по МПК H04L27/14 

1231624

корректирующий соответствующий символ ИЛИ 8 ИК 2. Цель достигается введени- информационного сигнала путем воздей- ем элементов ИСКЛОЧАЩЕЕ ИЛИ 14, сум- ствия на выходной элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ матора 15, РБ 16 и ПК 17. 3 ил.

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в радиоприемниках сигналов, манипулиро- ванных минимальным сдвигом (ММС). ,

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства.

На фиг, 1 изображена структурная электрическая схема устройства для демодуляции сигналов с манипуляцией минимальным сдвигом; на фиг. 2 - пример реализации блока задержки и корректирования сигнала; на фиг. 3 - иллюстрация закона изменения фазы . сигнала с ММС.

Устройство для демодуляции сигналов с манипуляцией минимальным сдвигом содержит основной элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1, информационный канал 2, включающий фазовращатель 3, первый элемент 4 задержки, фаговый детектор 5, формирователь 6;информационного .сигнала, второй элемент 7 задержки и выходной элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 и основной проверочный канал 9, включающий элемент 10 задержки, фазовый детектор 11 , форг-мрователь 12 проверочного сигнала и элемент ИС1Ш10ЧА10- ЩЕЕ ИЛИ 13, а также содержит дополнительные элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14,сумматор 15, решающий блок 16, дополнительные проверочные каналы 17 и входя1дие в каждьш проверочный канал дешифратор 18, формирователь 19 весовых коэффициентов и блок 20 задержки и корректирования сигнала.

. Блок задержки и корректирования сигнала (фиг. 2) содержит элементы 21 задержки и элемент 22 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

Работа устройства для демодуляции сигналов с ММС основывается на свойстве этих сигналов, состоящем в том, что фаза передаваемого сигнала в момент перехода от одной посылки к другой изменяется не скачком, как в

5

0

5

0

5

0

5

обычных системах с фазовой манипуляцией, а плавно. Значение фазы передаваемого сигнала с ММС в конце текущей посылки по отношению к началу нарастает на и /2 при единичной посылке информационного сигнала или спадает на при нулевой посылке. Это иллюстрируется диаграммами на фиг. 3 для конкретной реализации информационного сигнала (0110). Наклонными линиями изображен возможный ход изменения фазы передаваемого сигнала при любых возможных реализациях информационного сигнала. Точки перес еченйя наклонных линий с горизонтальными дают разрешенные значения фаз сигнала с ММС на границах посылок по отношению к точке отсчета, принятой за нулевую. Наличие запрещенных значений фаз сигнала с ММС на границах посылок используется для корректирования ошибок, что позволяет повысить помехоустойчивость связи без введения какого-либо дополнительного кодирования.

. Радиочастотный сигнал с ММС поступает с выхода согласованного фильтра (не показан) на фазовращатель 3 на « /2, на второй вход фазового детектора 5 информационного канала 2, на вторые и третьи входы основного проверочного канала 9 и всех четных дополнительных проверочных каналов 17, а также на третьи входы всех нечетных дополнительных проверочных каналов . Назначение фазовращателя 3 - устранение неопределенности фазы сигнала с ММС, кратной 90 . Элемент А задержки на тактовый интервал (Т) и фазовый детектор 5 информационного канала 2 являются простейшим автокорреляционным демодулятором сигналов с ММС. Напряжение на выходе такого. демодулятора равно U U sineiT. Знак указанного напряжения определяется фазовьш сдвигом между текущей и задержанной на время Т посылками. В

31231624

формирователе 6 информационного сигнала принимается решение о значении текущей- посылки в соответствии с правилом

и 11 но щь

-{i;

если и, 0

если и, 0 .

Полученная последовательность информационных посылок V с выхода формирователя 6 информационного сигнала задерживается на К+1 тактовых интервалов вторым элементом 7 задержки и через выходной элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 поступает на вы5сод устройства (здесь К обозначает общее число проверочных каналов, включая основной ).

В проверочных каналах также осуществляется демодуляция входного сигнала автокорреляционным методом. Однако в отличие от информационного канала величина задержки элементами 10 задержки зависит от номера проверочного канала. Так в основном проверочном канале это время составляет

два тактовых интервала - 2Т, в первом25 который корректирует соответствующий

дополнительном проверочном канале - ЗТ, во втором канале - 4Т и т.д. В дальнейшем работа устройства будет рассматриваться для случая трех проверочных каналов (основного 9 и 30 двух дополнительных 17). В основном проверочном канале 9 формирователь 12 проверочного сигнала принимает решения по тому же правилу, что и формирователь 6 информационного сигнала.. В дополнительных проверочных каналах 17 решение принимается в соответствии с правилом

V V 1 Э 4 о.

если Ugjj О если Ug О .

40

Одновременно основной I и дополни- тельные 14 элементы ИСКЛ10ЧЛЩЕЕ 1ШИ, подключенные к второму элементу 7 задержки, имеющему отводы через тактовый интервал Т, вьфабатываютда своих 45 выходах проверочные сигналы, которые при отсутствии ошибок, полностью совпадают с сигналами, получаемыми в соответствующих проверочных Каналах.

При этом на выходах элементов ИСКЛЮ- 50 ДУЛЮ два в элементе ИСКПЮЧАНЯЦЕЕ ИЛИ ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 в проверочных каналах появляются комбинации из одних О. При одиночном сбое символа в информационном канале 2 и блоках 20 за держки и корректирования сигналов no-ss являются сигналы ошибки вида: в основном проверочном канале 9 - 0011 , в первом проверочном канапе - 0111

22. корректирующего символа с сигнало ошибки позволяет исключить появление ложных ошибок в проверочных каналах, возникающих при сбоях симво лов в информационном канапе, разделенных небольшим числом тактовых интервалов . Дпя повьш1екия точности работы устройства все элементы задержк

и во втором проверочном канале - 1111. Обнаружение ошибок информационного сигнала осуществляется с помощью дешифраторов 18. Ввиду того.

что вероятности Pg возникновения ошибок в проверочных каналах с задержками 2Т, ЗТ и 4т различны, введены формирователи 19 ресовых коэффициентов . Формируемые ими сигналы пропорциональны средним вероятностям ошибки в соответствующих каналах. В случае независимых ошибок в проверочных каналах, вероятность Роен, обнаружения ошибки составляет

ови . Таким образом увеличение числа

проверочных каншшв повьшает вероятность обнаружения ошибок в информационном сигнале.

Сигналы коррекции ошибки с выходов проверочных каналов поступают в сумматор 15, а затем в решающий блок 16, При превышении установленного порога вырабатывается управляющий сигнал.

0

0

5

символ информационного сигнала путем воздействия на второй вход выходного элемента НСКТЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8. При фиксированном пороге срабатывания решающего блока 16 формирователи 19 весовых коэффициентов позволяют получить два алгоритма принятия решения. При первом алгоритме ошибка фиксируется при обнаружении ее во всех проверочных каналах, а при втором - ошибка фиксируется мажоритарным способом, т.е. при обнаружении ее большинством проверочных каналов.

Одновременно корректирующий сигнал с решающего блока 16 поступает в элементы ИСКЛЮ ШОЩЕЕ ИЛИ 22 блоков 20 задержки и корректирования сигнала (фиг. 2) всех проверочных каналов. В каждом проверочном канале элемент ИСКЛЮЧАНЩЕ ИЛИ 22 включен между (n-k) и (n-k+l) элементами 21 задержки, что обусловлено разницей в структуре сигналов ошибки, о чем уже упоминалось вьш1е. Сложение по моДУЛЮ два в элементе ИСКПЮЧАНЯЦЕЕ ИЛИ

22. корректирующего символа с сигналом ошибки позволяет исключить появление ложных ошибок в проверочных каналах, возникающих при сбоях символов в информационном канапе, разделенных небольшим числом тактовых интервалов . Дпя повьш1екия точности работы устройства все элементы задержки

Могут быть тактируемыми и синхронизироваться блоком тактовой синхронизации, подключаемым к входу устройства или к выходу фазового детектора 5 ий- формационногоканала 2.

Как показало моделирование, вероятность ошибок в информационном сигнале при трех проверочных каналах (по сравнению с прототипом, имеющим один проверочньш канал) снижается ; примерно в 2 раза в области малых отношений сигнал/шзга,

Формулаизобретеиия

Устройство для демодуляции сигналов с манипуляцией минимальным сдвигом, содержащее основной элемент ИС1ШОЧА101ЦЕЕ ИЛИ, информационный ка- нал, состоящий из последовательно соединенных фазовращателя, первого элемента задержки, фазового детекто-i ра, формирователя информационного сигнала, второго элемента задержки и выходного элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ и основной проверочный канал, состоящий из последовательно соединенных элемента задержки, фазового детектора, формирователя проверочного сигнала и элемента ИСЮПОЧЛЮЩЕЕ ИЛИ, в торой вход которого подключен к выходу основного элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и является первым входом основного проверочного канала, вторым и третьим входами которого являются соответственно вход элемента задержки и второй вход фазового детектора, причем вход фазовращателя информационного канала второй и третий входы основного про- верочного канала и второй вход фазового детектора информационного канала обьединепы с входом устройства, первый вход основного элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 1ШИ подк.шочен к выходу формирователя информационного сигнала, а выход выходного элемента ИСКТЮЧАЮЩЕЕ ШШ информационного канала является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные дополнительные элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, последовательно соединенные сумматор и решающий блок и дополнительные про- Bepo4iuie каналы, а в каждьш проверочный канал введены последовательно соединенные дешифратор и формирова- . тель весовых коэффициентов и блок задержки и корректирования сигнала, информационньш вход которого подключен к выходу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, входы дешифратора соединены с выходами блока задержки и корректирования сигнала, управляющий вход которого и выход формирователя весовых коэффициентов являются соответственно управляющим входом и выходом проверочного канала, причем входы сумматора соединены с выходами проверочных каналов, выход решающего блока подключен к второму входу выходного элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и управляющим входам проверочных каналов, выходы Дополнительных элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к первым входам соответствующих дополнительных проверочньпс каналов, при-этом выход основного элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первым входом первого дополнительного элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, соответствующие выходы второго элемента задержки информационного канала подключены к вторым входам основного и дополнительных элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы дополнительных элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подклю- чены к первым входам соответствующих дополнительных проверочных каналов, причем второй и третий входы нечет- иых дополнительных проверочных каналов соединены соответственно с выходом и входом фазовращателя информа- |ционного канала, а вторые и третьи входы четных дополнительных проверочных каналов объединены с входом устройства.

Iff

sr

ff

-f

-rt

Составитель В. Зенкин Редактор A. Ревин Техред О.Горта аи Корректор Л. ПялипенкоЗаказ 2662/58 Тираж 624Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

«UMtJ

Изобретение относится к электро- .связи. Повышается помехоустойчивость. Устройство содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1 и 14, сумматор 15, решающий блок (РБ) 16, информационный канал (ИК) 2, состоящий из фазовращателя 3, двух элементов задержки 4 и 7, фазового детектора 5, формирователя 6 информационного сигнала и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, и проверочные каналы (ПК) 9 и 17, состоящие каждьш из элемента задержки 10, фазового детектора I1, формирователя I2 проверочного сигнала, элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, дешифратора 18, формирователя 19 весовых коэффицие нтбв и блока 20 задержки и корректирования сигнала. Радиочастотный сигнал с манипулированным минимальным сдвигом поступает в ИК 2 и ПК 9 И 17, где осуществляется демодуляция входного сигнала автокорреляционным методом. Элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1 и 14, подключенные к ИК 2, вырабатьюают на своих вркодах проверочные сигналы, поступающие вПК9и17. ПК9и17 вырабатывают сигналы коррекции ошибки в случае одиночного сбоя символа в ИК 2. Эти сигналы поступают в сумматор 15 и затем на РБ 16. При превышении установленного порога срабатывания РБ 16 вырабатывает сигнал. (Л С