Устройство демодуляции фазоманипулированных сигналов Советский патент 1987 года по МПК H04L27/22 

11322498

Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться для приема сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (),,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем демодуляции сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией,}0

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство демодуляции фазоманиU Ct) , .

где Up и амплитуда и частота напряжения генератора 2. На выходе смесителя 1 образуются

напряжения комбинационных частот.

Усилителем 3 промежуточной частоты

выделяется напряжение промежуточной

(разностной) частоты

Unp(t)Unp ri+m(t)J )ppt+t/(t) ,

где Unp 1/2К, UcUr ;

U - коэффициент преобразования смесителя 1;

пулированных сигналов содержит смеси- 15 и).-а)г- промежуточная частота. тель 1, управляемый генератор 2, уси- Напряжение Upp(t) с выхода усилите- литель 3 промежуточной частоты, ам- ля 3 промежуточной частоты поступает плитудный ограничитель 4, первый уд- на вход амплитудного ограничителя 4, воитель 5 частоты, узкополосный фильтр на выходе которого образуется напря- 6, генератор 7 опорного напряжения, 20 женив второй удвоитель 8 частоты, первый фазовый детектор 9, фильтр 10 нижних частот, фазовращатель 11, второй фазовый детектор 12, перемнолситель 13,

25

U,(t)U cosCu;npt +CfJt)

полосовой фильтр 14, синхронный детектор 15,

Устройство работает следующим образом.

Принимаемый сигнал с комбиниров котором амплитудная модуляция устранена. Указанное напряжение поступает на второй вход перемножителя 13, на первый вход второго фазового детектора 12 и на вход первого удвоителя 5 частоты, на выходе которого

в котором амплитудная модуляция уст ранена. Указанное напряжение поступает на второй вход перемножителя 13, на первый вход второго фазового детектора 12 и на вход первого удво ителя 5 частоты, на выходе которого

ванной амплитудной модуляцией и фазо- зо образуетсяследующее гармоническое

колебание: .(t).

вой манипуляцией (АМ-ФМн) Uc(t) (t)cosrwct +

и, (t) и, со5Г2 „.t+2 L|. (t) U, cos2 wnp

где Uj. и (jOc амплитуда и несущая

частота сигнала; m(t) - модулирующая функция

амплитудной модуляции j

Lfj(t)0, /г - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответст- нии с модулир ующей фунедией, причем t/(t)

35

40

const при к Tf, t

и, (t) и, со5Г2 „.t+2 L|. (t) U, cos2 wnpt,

где 2LfJt) 0, 2/T, в котором манипуляция фазы уже отсутствует. Это напряжение выделяется узкополосным фильтром 6 и поступает на первый вход первого фазового детектора 9. Опорное напряжение генератора 7

U.(t) U-cosw-t,

Г„

и N няться скачком при , т.е. на границах между элементарными посыпками (,2, 3,. . . ,N-1) ;

дд1ительность и количество элементарных по- сьшок, из которых составлен сигнал длительностью Tf.(),

45

о V -/ (K+l)Tf, и может изме- где Uo - амплитуда опорного напряжения;

- частота опорного напряжения,

поступает на вход второго удвоителя 8 частоты, на выходе которого образуется напряжение

50

U,(t)UgCos2wot UoCos2u)npt.

Это напряжение подается на второй вход первого фазового детектора 9,

поступает на первые входы перемножи- 55 где оно сравнивается по фазе с напрятеля 13 и смесителя 1, на второй вход которого подается напряжение управляемого генератора 2.

) , .

где Up и амплитуда и частота напряжения генератора 2. На выходе смесителя 1 образуются

напряжения комбинационных частот.

Усилителем 3 промежуточной частоты

выделяется напряжение промежуточной

(разностной) частоты

Unp(t)Unp ri+m(t)J )ppt+t/(t) ,

где Unp 1/2К, UcUr ;

U - коэффициент преобразоваи).-а)г- промежуточная Напряжение Upp(t) с вых ля 3 промежуточной частот на вход амплитудного огра на выходе которого образу женив

U,(t)U cosCu;npt +CfJt)

и).-а)г- промежуточная частота. Напряжение Upp(t) с выхода усилите- ля 3 промежуточной частоты поступает на вход амплитудного ограничителя 4, на выходе которого образуется напря- женив

в котором амплитудная модуляция устранена. Указанное напряжение поступает на второй вход перемножителя 13, на первый вход второго фазового детектора 12 и на вход первого удвоителя 5 частоты, на выходе которого

образуетсяследующее гармоническое

колебание:

и, (t) и, со5Г2 „.t+2 L|. (t) U, cos2 wnpt,

где 2LfJt) 0, 2/T, в котором манипуляция фазы уже отсутствует. Это напряжение выделяется узкополосным фильтром 6 и поступает на первый вход первого фазового детектора 9. Опорное напряжение генератора 7

U.(t) U-cosw-t,

о V -/ ,(t)UgCos2wot UoCos2u)npt.

Это напряжение подается на второй вход первого фазового детектора 9,

где оно сравнивается по фазе с напр

жением U2(t), Поступающим с выхода узкополосного фильтра 6. Если указанные напряжения отличаются друг от,

друга по фазе, то на выходе первого фазового детектора 9 выделяется управляющее напряжение. Причем амплитуда и полярность этого напряжения зависят от степени и направления отклонения удвоенной промежуточной частоты от удвоенной частоты опорного напряжения (2и;пр 2и;о) . Управляющее напряжение через фильтр 10 нижних, частот воздействует на управляемый генератор 2, изменяя его частоту так, чтобы сохранялось равенство

a),

о

Опорное напряжение ) генератора 7 через фазовращатель I1 посту- J5 пает на второй вход второго фазового детектора 12, Фазовращатель 11 слу- ;кит для компенсации фазовых сдвигов, вносимых различными элементами устройства.

На выходе второго фазового детектора 12 образуется низкочастотное напряжение

U,(t) Uncosc/ t),

где UH, I/2KiU,Uo;

Kj - коэффициент передачи второго фазового детектора 12, которое содержит полезную информацию о законе фазовой манипуляции принимаемого сигнала. В результате перемножения сигналов U(.(t) и UnCt) на выходе перемножителя 13 образуется результирующее колебание

U(t)U4 Cl+m(t) coswpt + +иД Itm(t)cos(2a)c-ujr)t,

где U4 l/2K3UcU, ;

Kj - коэффициент передачи перемножителя 13,

из которого полосовым фильтром 14 выделяется напряжение разностной частоты

)U4Cl+m(t)J ,

Это напряжение поступает на информационный вход синхронного детектора 15, на опорный вход которого подается напряжение с выхода управляемого генератора 2. В результате синхронного детектирования на выходе синхронного детектора 15 образуется низкочастотное напряжение

20

25

30

5

50

35

40

UH/C) UH°jHm(t), ,

где и„2 l/2K4U Ur;

К - коэффициент передачи синхронного детектора 15,

пропорциональное модулирующей функ-- ции m(t).

Следовательно, если на вход устройства поступает сигнал с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМ,), то в работе участвуют синхронный детектор 15 и второй фазовый детектор 12. Если на вход устройства поступает только сигнал с амплитудной модуляцией (AM) или только сигнал с фазовой манипуляцией (ФМ), то полезное напряжение появляется на выходе синхронного детектора 15 или второго фазового детектора 12.

Формула изобретения

Устройство демодуляции фазомани- пулированных сигналов, содержащее усилитель промежуточной частоты, последовательно соединенные первый фазовый детектор, фильтр нижних частот и управляемый генератор и последовательно соединенные фазовращатель и второй,фазовый детектор, о т л и - чающее, ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем демодуляции сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией, введены смеситель, амплитудный ограничитель, два удвоителя частоты, узкополосный фильтр, генератор опорного напряже- ния и последовательно соединенные перемножитель, полосовой фильтр и синхронный детектор, второй вход которого соединен с выходом управляемого генератора и с первым входом смесителя, второй вход которого соединен с первым входом перемножителя, второй вход которого соединен с вторым входом второго фазового детектора, с выходом амплитудного огр аничителя, к

входу которого подключен выход усилителя промежуточной частоты, и с входом первого удвоителя частоты, выход которого через узкополо.сный фильтр подключен к первому входу первого

фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго удвоителя частоты, к входу которого подключен один выход генератора опорного напряжения, другой выход которого соединен с входом фазовращателя, при этом выход смесителя подключен к входу усилителя промежуточной частоты.

Изобретение относится к радиосвязи и обеспечивает расширение функциональных возможностей путем демодуляции сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией (AM) и фазовой манипуляцией (ФМ). Устройство содержит смеситель 1, управляемый г-р 2, УПЧ 3, амплитудный ограничитель 4, удвоители 5 и 8 частоты, узкополосный фильтр 6, г-р 7 опорного напряжения, фазовые детекторы 9 и 12, фильтр 10 нижних частот, фазовращатель 1, перемножитель 13, полосовой фильтр 14, синхронный детектор 15, Если на вход устройства поступает сигнал с комбинированной AM-4W|, то в работе участвуют детектор 15 и детектор 12. Если на вход устройства поступает только сигнал с AM или только сигнал с ФМ.,, то полезное напряжение появляется на выходе детектора 15 или детектора 12. 1 ил.