Демодулятор сигналов с фазово-импульсной модуляцией Советский патент 1986 года по МПК H03K9/04 

Изобретение относится к передаче дискретных сигналов и может быть использовано в системах радиосвязи, телеметрии и преобразования сигналов Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства при приеме сигналов в случаях одиночной ошибки и первой ошибки в непрерывных сериях ошибок. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого демодулятора сигналов Демодулятор сигналов с фазово-импулЬсной модуляцией содержит источник 1 постоянного тока, ключи с первого по четвертый 2 - 5, дифференцирующую цепь 6, первый и второй одновибраторы 7 и 8, конденсатор 9, формирователь 10 опорного напряжения, компаратор I1, аналоговый запоминающий блок 12, первый 13 и второй 14 элементы задержки, регистр 15, дешифратор 16, элемент И 17, Первый вход первого 7 одновибратора соединен с шиной 18 входного сигнала, вход дифференцируюш;ей цепи 6 соединен с шиной 19 тактовых импульсов. Выход дифференцирующей цепи 6 подключен к второму входу пер вого одновибратора 7, управляющему входу второго ключа 3, первому управляющему входу третьего ключа 4 и входу второго элемента 14 задержки. Выход первого одновибратора 7 соединен с управляюпщм входом первого ключа 2, Выход источника постоянного тока подключен через первый ключ 2 к входам второго 3 и третьего 4 ключей, а также к первому выводу конденсатора 9 и к первому входу компаратора 11, выход которого соединен с входом второго одновибратора 8. Выход ключа 3 и второй вывод конденсатора 9 объединены и соединены с общей шиной устройства. Первый выход одновибратора 8 подключен к второму управляющему входу ключа 4, второй выход одновибратора 8 соединен с входом первого элемента 13 за держки и первым входом регистра 15, первый и второй выходь: которого под ключены соответственно к первому и второму входам дешифратора 16, соединенного своим выходом с вторым вх дом элемента И 17, выход которого подключен к управляющему входу четвертого ключа 5, Выход первого элемента 13 задержки соединен с первым входом элемента И 17, а выход второ 052 го элемента 14 задержки подключен к второму входу регистра 15. Формирователь 10 опорного напряжения цодключен своим первым выходом к входу ключа 5, а вторым зьгходом - к второму входу компаратора 11. При этом выходы ключей 4 и 5 объединены и соединены с входом аналогового запоминающего блока 2, выход которого является выходом 20 устройства. Устройство работает следующим образом. На nepBbrti вход устройства поступают информационные импульсы с ФИМ, на второй вход устройства поступают тактовые импульсы (ТИ). Приходящие ТИ дифференцируются в цепи 6, кото-ч рая формирует из них короткие положительные и отрицательные импульсы, соответствующие переднему и заднему фронтам. Б момент прихода положительного импульса, соответствующего переднему фронту ТИ, ключ 4 на время его длительности(замыкается и напряжение на конденсаторе 9 запоминается в блоке 12. Под действием отрицательного импульса, соответствующего заднему фронту ТИ, на время его длительности замыкается ключ 3 и разряжает конденсатор 9, Одновременно отрицательным импульсом, соответствующим заднему фронту ТИ, запускается одновибратор 7, формируемый спустя некоторое время задержки t, обусловленное срабатыванием самого одновибратора 7 и приближенно равное длительности запускающего импульса, импульс управления ключом 2. Под действием управляющего импульса с одновибратора 7 замыкается ключ 2 и конденсатор 9 начинает заряжаться постоянным током от источника 1, В момент прихода информационного импульса с ФИМ генерацияимпульса одновибратора 7 принудительно срывается, вследствие чего ключ 2 размыкается и заряд конденсатора 9 прекращается. Напряжение на конденсаторе 9 остается постоянным до момента прихода следующего тактового импульса, в результате на выходе блока 12 формируется ступенчатый сигнал с задержкой на один тактовый интервал. В случае отсутствия на тактовом интервале информационного импульса с ФИМ из-за наличия в канале связи помех, вызывающих его отпирание, одновибратор 7 формирует импульс управления ключом 2, приближенно равный по длительности тактовому интер валу. Под действием этого импуль.са ключ 2 замыкается на время длительности всего тактового интервала и конденсатор 9 заряжается до максимально возможного уровня напряжения Это вызывает срабатывание компаратора 11 вследствие превьшения некоторого порогового уровня, поступакщего с второго выхода формирователя 10. Момент срабатьшания компаратора 11 соответствует концу интервала наблюдения , а тактовый интервалскладывается из интервала наблюдения и защитного интервала. Наличие последнего вызвано необходимостью исключения попадания информационного импульса с ФИМ в соседний тактовый интервал. Импульс сравнения- с компаратора 11 запускает одновибратор 8, который формирует противофазные импульсы для управления ключами 4 и 5, несколько превышающие по длительности суммарную длительность защитного интервала и тактового импульса. Импульс отрицательной полярности с одновибратора 8 исключает открывание ключа 4 в момент прихода ТИ, а импульс положительной полярности, пройдя с выхода одновибратора 8 через элемент 13 задержки и элемент И 17, открывает ключ 5 и подключает вход блока 12 к второму выходу формирователя 10, на котором постоянно присутствует уровень напряжения, соответствующий математическому ожиданию выходного сигнала демодулятора в отсутствии помех. Импульсы положительной полярности с выхода одновибратора 8 пос- . тупают также на двухразрядный последовательный регистр 15, на тактовый вход регистра 15 поступают ТИ, задержанные при помощи элемента 14 задержки. По переднему фронту задержанных ТИ производится запись в регистр 15. Выходы первого и второго )азрядов регистра 15 подключены соответственно к первому и второму входу дешифратора 16. На выходе дешифратора 16 формируется уровень логического нуля только тогда,когда на его первом входе присутствует единица, а на втором - ноль, во всех остальных случаях на выходе дешифратора 16 формируется сигнал логической единицы. .Сигнал с выхода дешифратора 16 поступает на второй вход элемента И 17, т.е. импульс с первого

2676054

выхода одновибрзтора 8 попадает на управляюш 1й вход ключа 5 только в том случае, когда на втором входе элемента И 17 присутствуют уровень г логической единицы. Элемент 13 задержки задержив ает импульс с первого выхода одновибратора 8 на время, необходимое для того, чтобы этот импульс поступил на первый вход мента И 17 уже после того, как сформируется выходной сигнал дешифратора 16. Таким образом, в случаях одиночной ошибки и первой ошибки в непрерывных сериях импульс положитель)5 ной полярности с выхода одновибратора 8 не поступит на ключ 5 и тем самым аналоговый запоминающий блок 12 сохранит прежнее значение сигнала еще на. один такт.

20 В случае малой интенсивности io мех типа стирание и гауссовского распределения уровней сигнала на выходе демодулятора относительный выигрыш по отношению к прототипу со25 ставляет

K 5 --il+PLT (1/2+MV6D)

. р,, + 2, Г1 - fТ+Г1 , ТРл и П 7 2+м у

где Р , , - вероятность стирания и логического импульса интервала наблюдения;

М, D - математическое ожидание и дисперсия распределения сигнала соответственно; f - крэффициент корреляции сигнала на выходе демодулятора.

формула изобретения

Демодулятор сигналов с фазовоимпульсной модуляцией, содержащий первый одновибратор, первый вход которого соединен с шиной входного . сигнала, выход - с управляющим входом первого ключа, второй вход - с выходом дифференцирующей цепи и с входами управления второго и третьего ключей, причем вход дифференцирующей цепи соединен с шиной тактовых

импульсов, а источник постоянного тока через первый ключ соединен с входами второго и третьего ключей, первым входом компаратора и первым выводом конденсатора, второй вывод

которого соединен с выходом второго

ключа и с общей шиной устройства, первый выход источника опорных напряжений соединен с вторым входом

компаратора, выход которого соединен с входом второго одновибратора, первый выход которого соединен с входом управления третьего ключа, выход которого соединен с входом аналогового эапоминакщего блока, к которому подкгаочен через четвертый ключ второй выход источника опорного напряжения, а выход аналогового запоминающего блока соединен с выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в иего введены первый и второй элементы задержки, регистр, дешифратор и элемент И, причем вход первого элемента задержки соединен с вторым выходом второго одновибратора и с первым входом регистра, выход соединен с первым входом элемента И, подключенного своим выходом к управляющему входу четвертого ключа, при этом вход второго элемента задержки соединен с выходом дифференцирующей цепи, а первый и второй выхода регистрз подключены к первому и второму входам дешифратора соответственно, выход которого соединен с вторым входом элемента И, а выход второго элемента задержки соединен с втopы(

входом регистра.

Изобретение относится к области передачи дискретных сигналов. Может быть использовано в системах радиосвязи, телеметрии и преобразовании сигналов. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости уст-. ройства при приеме сигналов в случаях одиночной ошибки и первой ошибки в непрерывных сериях ошибок. Демодулятор содержит источник I постоянного тока, ключи 2-5, дифференцирующую цепь 6, одновибратор 7 и 8, конденсатор 9, формирователь 10 опорного напряжения, компаратор 11, аналоговый запоминающий блок 12. Для до, стижения поставленной цели в демодулятор введены: элементы 13 и 14 задержки, регистр 15, дешифратор 16 и .элемент И 17. В результате введения этих элементов, в.случае одиночной ошибки и первой ошибки в непрерывных сериях, импульс положительной полярности с выхода одновибратора 8 не i поступает на ключ 5 и тем самым ана(/) логовый запоминающий блок 12 сохраняет прежнее значение сигнала еще на один такт, что и обеспечивает помехоустойчивость устройства. 1 шт.