Устройство для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов Советский патент 1987 года по МПК H04L27/233 

1

Итобротенис (iTiKH HTCH к синхронны системам снячи, может исгю. п.чонаться в аппаратуре, нредиячначгчшой для приема дискретной информации, передаваемой по каналам свячи с использованием шумоподобных или простых сигналов фазовой телеграфии, и является усовершенствованием устройства по ооновном авт. св. № 1193 74.

Цель изобретения - повышение точности детектирования путем снижения вероятности перескоков фазы опорного напряжения.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для синхронного детек- тирг1вания фазоманипулированных сиг - налов содержит фильтр 1, фазовый детектор 2, решающий Г)Л()К 3, блок 4 задержки, сумматор 5, блок 6 вычитания дополнительный блок 7 задержки, допонительный сумматор 8, формирователь 9 напряжения, состоящий из ограничителя 10 напряжения снизу, блока 11 сравнения, ключа 12, от-раничителя 13 напряжения снизу, ограничителя 1 напряжения сверху, блока IS сравнения, ключа 16,ограничителя 17 напряжения с верху, ограничителя 18 напряжения с)П1зу, ограничителя 19 напряжения сверху, ограничителя 20 напряжения сверху и ограничителя 21 напряжения снизу.

YcTpoiicTBO работает следующим образом.

Исжаженный шумами фазоманипулиро- ванный сигнал через фильтр 1 поступает на п(риы11 вход фазового детектора 2 и вход(1 сумматора 5 и дополнительного сумматора 8.

На вьrx(.Jдe фазового детектора 2 возникают детектированные сигналы, которые подан1тся на вход решающего блока 3, прирп1маюшего рещение о том, какой символ бып передан.

В кач(.стве опорного напряжения, по даваемог о на второй вход фазов(5го детектора 2, используется напряжение отклика цепи, содержащей элементы, блок -4 задержки, сумматор 5, блок Ь вычитания, дополнительны блок 7 доржки, дополнительный сумматор 8 и формирователь 9.

Напряжение, формируемое на выходе сумматора 3, ;;ред тав.чяет собой сумму напряженшЧ, nficrynaKiniiix нп его входы.

)42

Аналогично напряжение, формируемое на выходе, допо;пжтельного сумматора 8, представляет собой сумму напряжений, поступаюпщх на его входы. На другой вход сумматора 5 подается напряжение отклика элемента А задержки на воздействие, поступающее на вход блока 4 задержки с выхода сумматора 5. Напряжение отклика блока и задержки представляет собой задержанное на время

-0, n/f, п 1,2,3,..., N,

где f - несущая частота входного фа- зоманипулированного сигнала, выходное напряжение сумматора 5.

Аналогично на второй вход дополнительного сумматора 8 подается напряжение отклика дополнительного блока 7 задержки на воздействие, поступающее на вход этого блока 7 задержки с выхода дополнительного сумматора 8. Напряжение отклика дополнитель- ного блока 7 задержки представляет собой задержа1И1ое на время Т Г, выходное напряжение дополнительного сумматора 8.

Формируемое на выходе блока 4 задержки напряжение через ограничитель 10 напряжения снизу, осуществляющий ограничение поступающего на его вход напряжения снизу на нулевом уровне, воздействует на первый вход блока 11

сравнения, а через ограничитель 14 напряжения сверху, осуществляющий ограничение поступающего на его вход напряжения сверху на нулевом уровне, воздействует на первый вход блока 15

сравнения.

Напряжение, формируемое на выходе сумматора 5, через ограничитель 18 напряжения снизу, осуществляющий ограничение поступающего на его вход

напряжения снизу на нулевом уровне, воздействует на второй вход блока 11 сравнения, а через ограничитель 19 напряжения сверху,осуществляющий огра1П1чение поступающего на его вход

напряжения сверху на нулевом уровне, воздействует на второй вход блока 15 сравнения.

Напряжение, формируемое на выходе блока 11 сравнения, представляющее

собой резул1 7ат вычитания напряжения, возде11ствуюше1 о на ei o первый вход, из напряжения, воздействую- ии-го на его В1(рой пхо,ч, поступае

313

на ПЕфньв и HTopoft входы соответственно ключей 12 и 16, а напряжение, формируемое на выходе блока 15 сравнения, представляющее собой результат вычитания напряжения, вочдейст- вующего на его первый вход, из напряжения, воздействующего на его второй вход, поступает на первьп и второй входы соответственно ключей 16 и 12.

Ключ 12 в зависимости от уровня напряжения, воздействующего на его второй вход, либо передает на выход напряжение, воздействующее на первый вход, либо задерживает. Ключ 16 работает аналогичным образом: в зависимости от уровня напряжения, воздействующего на его второй вход, либо Tiepefi aeT на выход напряжение, воздействующее на его первый вход, либо задерживает. Если ключ 12 (16) находится в закрытом состоянии, то напряжение на его выходе принимает нулевое значение.

Напряжение, формируемое на выходе ключа 12, через ограничитель 13 на- пряжения снизу, осуществляющий ограничение поступающего на его вход напряжения снизу на нулевом уровне, подается на вход сумматора 5, а через ограничитель 20 напряжения сверху, осуществляющий ограничение поступающего на его вход напряжения сверху на нулевом уровне, подается на третий вход дополнительного сумматора 8

Напряжение, формируемое на выходе ключа 16, через ограничитель 17 напряжения сверху, осуществляющий ограничение поступающего на его вход напряжения сверху на нулевом уровне, подается на вход сумматора 5, а через ограничитель 21 напряжения снизу,осуществляющий ограничение поступающего на его вход напряжения снизу на нулевом уровне, подается на соответствующий вход дополнительного сумматора 8

Опорное напряжение, подаваемое на второй вход фазового детектора 2, формируется на выходе блока 6 вычитания и представляет собой результат вычитания напряжения, подаваемого на его первьш вход с .выхода дополнительного сумматора 8, из напряжения, подаваемое на его второй вход с выхода сумматора 5.

Если полярыость напряжения на вы- ходе сумматора 5 совпадает с полярностью напряжения на выходе блока 4 задержки, то в СООТНРТСТВИИ со

ком полярности напряжения на выходах сумматора 5 и блока 4 задержки один из ключей 12 и 16 находится в открытом состоянии. Если указанные напряжения имеют различные полярности, то оба ключа 12 и 16 находятся в закрытом состоянии.

В открытом состоянии ключ 12 пропускает на входы ограничителей 13 и 20 напряжение, формируемое на выходе блока 11 сравнения. Аналогично в открытом состоянии ключ 16 пропускает на входы ограничителей 17 и 21 напряжение, формируемое на выходе блока 1 сравнения.

На интервале подачи на вход предлагаемого устройства первой информационной посылки амплитуда отклика входного радиоимпульса на выходе сумматора 5 превьш1ает амплитуду отклика входного радиоимпульса на выходе блока 4 задержки, причем на интервале передачи информационной посьиши Полярность напряжения на выходе сумматора 5 совпадает с полярностью напряжения на выходе блока 4 задержки. При этом в соответствии с работой устройства обеспечивается прохождение колебания с выхода сумматора 5 н его входы (на входы сумматора 5, соединенные с выходами ограничителей 17 и 13) по цепям положительной обратной связи, содержащим огран1гчите- ли 19, 17, 1В и 13, блоки 15 и 11 сравнения, ключи 16 и 12, и прохождение колебания с выхода сумматора 5 на его первый и четвертый входы по цепям отрицательной связи, содержащим блок 4 задержки, ограничители 14, 17, 10 и 13, блоки 15 и 11 сравнения, ключи 12 и 16. Влияние цепей отрицательной обратной связи на работу сумматора 5 ослабляется влиянием цепи положительной обратной связи, связывающей выход сумматора 5 с входом и содержащей блок 4 задержки.

В результате 1Ц1ркуляции колебания радиоимпульса по цепям, связывающим выход сумматора 5 с его первым, вторым и четвертым входами, на выходе сумматора 5 устанавливается колебание, частота и фаза которого совпадают с частотой и фазой входного радиоимпульса первой информационной посыпки, а амплитуда значительно превьщ1ает амплитуду радиоимпульса, поступаюР1его на вход сумматора 5.

51

На интервале поступления на вход устройства первой информационной посылки ограничители 20 и 21 не пропускают на третий и четшфтьп входы дополнительного сумматора 8 кплеба- НИИ, поступающие на входы ограничителей 20 и 21 с выходов ключей 12 и 16. При этом на выходе дополнительного сумматора 8, охваченного цепью положительной обратной связи,содер- жащей блок 7 задержки, выделяется колебание, частота и флтл к.пторого соответствуют частоте и фа-зр радиоимпульса, поступающего через фильтр 1 на первый вход дополнительного сумматора 8, а амплитуда существенно меньше амплитуды колебания сигнала на выходе сумматора 5.

Колебание,формируемое на выходе блока Ь вычитания,представляет собой ре- зультаг вычитания колебания,формируемого на выходе дополнительного сумматора 8 из колебания,формируемого на выходе сумматора 5.При этом частота и фаза колебания, формируемого на выходе бл ка вычитания 6, соотнсгп твуют частот и фазе несущей фазоманипулированного cигнaJтa и отвечают требованиям, предявляемым к параметрам опорног о колебания фазового детектора 2.

При приеме очерсднон информационной посылки, НС совпадающей по значению с первой принятой информационной посылкой,амплитуда отклика входного радиоимпульса на выходе сумматора 5 .меньше амплитуды отклика входного радиоимпульса на выходе блока 4 задержки, причем полярность напряжения на выходе сумматора 5 совпадает с полярностью напряжения на выходе Блока 4 задержки. При этом в соответствии с работой устройства обеспечивается прохождение колебания с выхода сумматора 5 на третий и четвертьЕй входы дополнительного сумматора 8 и не обеспечивается прохождение колебания с выхода сумматора 5 на его соответствующие входы. При этом амплитуд колебания на выходе сумматора 5 медленно спадает, а амплитуда колебания на выходе дополнительного сумматора 8 быстро уменьшается до нуля и затем также быстро увеличивается по экспоненциальному закону, достигая определенного значения.

Фаза колебания на выходе дополнительного сумматора 8 после перехода амплитуды через нуль скачком изменяется на и радиан. Формируемое при

346

этом колебание на выходе блока 6 вычитания, представляющее результат вычитания колебания, формируемого на выходе дополнительного сумматора 8, из колебания, формируемого на выходе сумматора 5, не изменяет фазу, установленную в момент пр1гхода первой информационной посьшки.

Если же полярность напряжения отклика входного радиоимпульса на выходе сумматора 5 противоположна полярности напряжения отклика входного радиоимпульса на выходе блока 4 задержки, что возможно при наличии помех в канале связи или при наличии нестабильности несущей частоты фазоманипулированного колебания, то на входы сумматора 5 и дополнительного сумматора 8, соединенные с выходами формирователя 9 напряжения, колебание с выхода сумматора 5 не проходит В данном случае амплитуды колебаний на выходах сумматора 5 и дополнительного сумматора 8 медленно уменьшаются по экспоненциальному закону, а на выходе вычитающего устройства колебание сохраняет фазу колебания, установленную в момент поступления на вход устройства первой информационной посылки.

Таким образом, параметры колебаний формируемые на выходе блока 6 вычитания, соответствуют колебаниям, предъявляемым к параметрам опорного колебания фазового детектора 2.

Формула изобретения

1. Устройство для синхронного детектирования фазомани пулированньк сигналов по авт.св. № 1195474, отличающееся тем, что, с целью повышения точности детектирования путем снижения вероятности перескоков фазы опорного напряжения, введены блок вычитания и последовательно соединенные дополнительные сумматор и блок задержки, причем выход сумматора соединен с вторым входом фазового детектора через блок вычитания, другой вход которого соединен с выходом дополнительного сумматора, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены с выходом фильтра, выходом дополнительного блока задержки, вторым и третьим выходами формирователя напряжения,чет вер гый вход сумматора соединен с чет713

вертым выходом формирователя напряжения .

2, Устройство ПС) п. 1, о т л и - чающееся тем, что формирователь напряжения состоит из последовательно соединенных первого ограничителя напряжения снизу, первого блока сравнения, первого ключа и первого ограничителя напряжения сверху, после довательно соединенных второго ограничителя напряжения сверху, второго блока сравнения, второго ключа и второго ограничителя напряжения снизу, третьего и четвертого ограничителей напряжения снизу, третьего и четвер того ограничителей напряжения сверху, причем входы третьего ограничителя напряжения снизу и третьего ограничителя напряжения сверху объединены и являются первым входом формирователя напряжения, входы первого ограничителя снизу и второго ограничителя на

-

Редактор Е. Папп Заказ 1981/57

Составитель Н. Лазарева

Техред А.Кравчук Корректоре. Черни

Тираж 639Подписное

ВМИИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

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

48

пряжения сверху объединены и являются вторым входом формирователя напряжения, в.ыход третьего ограничителя напряжения снизу соединен с другим

входом первого блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом второго ключа, выход которого соединен с входом четвертого oгpaн iчитeля напряжения сверху, выход третьего ограничителя сверху соединен с другим входом второго блока сравнения, выход которого соединен с другим входом первого ключа, выход которого соединен с входом четвертого ограничителя напряжения снизу, выход которого является четвертым выходом формирователя напряжения, первым, вторым и третьим выходами которого являются соответственно пьгходы четвертого ограничителя напряжения сверху, первого ограничителя напряжения сверху, второго ограничителя напряжения снизу.

Изобретение относится к синхронным системам связи. Цель изобретения - повышение точности детектирования путем снижения вероятности перескоков фазы опорного напряжения. Устр-во содержит фильтр 1, фазовый детектор 2, решающий блок 3, блоки задержки (БЗ) 4 и 7, сумматоры 5 и 8, блок вычитания (БВ) 6 и формирователь напряжения (ФН) 9, состоящий из ограничителей 10, 13, 18 и 21 напряжения снизу, блоков 11 и 15 сравнения, ключей 12 и 16 и ограничителей 14, 17, 19 и 20 напряжения сверху. Цель достигается введением БВ 6, БЗ 7 и сумматора 8, которые совместно с БЗ 4, сумматором 5 и ФН 9 образуют цепь, напряжение отклика которой используется в качестве опорного напряжения для фазового детектора 2. Устр-во по п.2 ф-лы отличается вьтолнением ФН 9. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с (Л