Логический фазоразностный демодулятор Советский патент 1987 года по МПК H04L27/22 

113

Изобретение относится к области связи и может найти применение в системах передачи дискретной информации и аппаратуре магнитной записи.

Целью изобретения является повы- шение верности демодуляции.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Устройство содержит формирователь 1 входного сигнала, генератор 2 опорной частоты, первый 3, второй 4, третий 5 триггеры, счетчик 6, первьй 7, второй 8 элементы И, элемент ИЛИ 9, дешифратор 10 и четвертый триггер 11, причем формирователь входного сигнала содержит полосовый фильтр 12 усилитель-ограничитель 13, преобразователь 14 уровня, первый 15 и второй 16 инверторы.

Демодулятор работает следующим образом.

Входной фазоразностный сигнал (фиг. 2а) через полосовый фильтр 12 формирователя 1 входного сигнала поступает на вход усилителя-ограничителя 13, где усиливается и ограничивается, затем в преобразователе 14 уровня подвергается преобразованию уровня 5 которое необходимо для согла сования уровней выходного сигнала усилителя-ограничителя (обычно операционного усилителя со стандартными напряжениями питания) с цифровым входом первого инвертора 15. Далее сиг- нал поступает на вход второго инвертора 16. С формирователя 1 входного сигнала прямой и инверсный импульсные сигналы (фиг. 26,в) поступают на тактовые входы второго 4 и третье го 5 триггеров, которые тактируются положительным фронтом, и один из этих двух сигналов (прямой или инверсный) устанавливает выход соответствующего триггера в нулевое- состоя- ние,- так как к управляющим входам второго 4 и третьего 5 триггеров постоянно подключен нулевой потенциал. Этот нулевой потенциал на выходе второго 4 И.ПИ третьего 5,, или того и другого триггеров вместе разрешает счет счетчику 6 импульсов генератора опорной частоты 2, так как используемый счетчик 6 имеет логику И на установочных входах.

Частота импульсов генератора 2 опорной частоты выбрана в сто раз больше тактовой частоты манипуляции, т.е. оп.ген.100 W- После установле12

ния режима счета первым фронтом входного фазоразностного сигнала счетчик 6 начинает считать импульсы генератора 2 опорной частоты на протяжении тактового интервала частоты манипуляции до счета 75, В момент счета 75, т.е. в момент времени ,75 Т, где T l/f

««и . а f„„ -. частота ма5

5 0

О 5 0 5 0 5

нипуляции фазоразностного сигнала, на протяжении каждого тактового интервала с второго выхода дешифратора 10 короткий импульс, действуя на установочные входы второго 4 и третьего 5 триггеров, устанавливает их в единичное состояние одновременно. Одновременное воздействие двух единичных уровней на установочные входы с счетчика 6 останавливает счет и производит сброс выходов счетчика 6 в нулевое состояние, (на фиг. 2г,д ин- тервалы останова счета заштрихованы).

Точность привязки счетных импульсов к моменту установления режима счета счетчика 6 в этом меньше величины одного периода генератора 2 опорной частоты, что составляет менее одного процента от длительности тактового интервала Т. Частоту генератора 2 опорной част оты можно выбрать иной, но с изменением опорной частоты изменяется и точность привязки счетных импульсов к моменту установления режима счета. С ростом опорной частоты эта точность растет, но при этом растут и аппаратурные затраты. На первом и втором выходах дешифратора 10 формируются соответственно два импульса на протяжении одного бита информации входного сигнала: один с задержкой Т, 0,25 Т, , а второй с задержкой ,75 TO от момента начала счета или относительно начала каждого тактового интервала битов входного фазоразностного сигнала. I

Таким образом, формируются две

серии коротких отрицательных импульсов (фиг. 2е,ж), которые приходятся на середины каждого полупериода тактовой частоты манипуляции на протяжении каяодого бита входной информации и затем использ тотся как моменты отсчета при анализе входной информации. Анализ заключается в том, что демодулятор фиксирует, меняется или нет полярность импульсного сигнала, сс юрмированного формирователем 1 входного сигнала на протяжении одного тактового интервала

т , Изменение полярности означает появление нуля на выходе демодуля- тора (фаза несущего колебания с тактовой частотой манипуляции осталась неизменной). Отсутствие такого из- менения означает появление единицы на выходе демодулятора. Отсчеты для анализа берутся в моменты времени 0,25 и 0,75 Тр .

Логическая функция , реализуется первым 7 и вторым 8 элементами И и элементом ИЛИ 9, а первый триггер 3 фиксирует уровень входного сигнала в момент времени 0,25 на протяжении каждого бита входного фазоразностного сигнала. На фиг.2з,и показаны эпюры напряжений на прямом и инверсном выходе первого триггера 5, а на фиг, 2к - напряжение на выходе элемента ИЛИ 9. Выходной сигнал в прямой двоичной форме появляется на выходе четвертого триггера 11 в моменты 0,75 Т каждого бита входного фазоразностиого сигнала (фиг, 2л)

При прохождении через канал свя- зи фазоразностный сигнал подвергается искажениям, в результате которых происходит нарушение временных соотношений в структуре сигнала, которое выражается в смещении фронтов. Если смещается только задний отрицательный фронт фазоразностного сигнала, то в этом случае правильная демодуляция возможна, если он смещается в пределах-0,25-0,75 Тр, т.е. на

±0,25 TO f величина, составляющая менее 1% от длительности тактового интервала Т, обусловленная выбором частоты генератора 2 опорной частоты, которую можно умень шать за счет увеличения частоты этог генератора, В наихудшем случае происходит смещение положительного и отрицательного фронтов в разные стороны. Правильная демодуляция в этом случае возможна, если суммарное смещение не превышает величину 0,25 Т -лГзад, где 0,01 Тр ,

Преимущества логического фазоразностного демодулятора заключаются в повьш1ении вероятности правильной демодуляции, что достигается расширением диапазона допустимых смещений фрон тов входного сигнала после прохожде- нид его через помеховый канал связи, а также более высокой устойчиво

с

fO ( |5 20 ,

25 jp

п-

3241214

стью работы счетчика, которая, в свою очередь, достигается применением указанной схемы включения третьего и четвертого триггеров для управления режимом счета, вследствие чего схема является нечувствительной к помехам в течение всего времени счета, т,е, на протяжении 0,75 Т каждого интервала фазоразностного сигнала.

Формула изобретения 1 , Логический фаз-оразностный демодулятор , содержащий формирователь входного сигнала, первый элемент И, генератор опорной частоты, выход которого подключен к счетному входу счетчика, выходы которого подключены к входам дешифратора,-- первый выход которого подключен к тактовому входу первого триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения верности демодуляции, введены второй и третий триггеры, последовательно соединенные второй элемент И, элемент ИЛИ и четвертый триггер, при этом первьй выход формирователя входного сигнала подключен к тактовому входу второго триггера, к информационному входу первого триггера и к первому входу первого элемента И, вы ход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, второй выход формирователя входного сигнала подключен к тактовому входу третьего триггера и к первому входу второго элемента И, выходы первого триггера подключены к вторым входам первого и второго элементов И, выходы второго и третьего триггеров подключены к установочным входам Счетчика, а второй выход дешифратора подключен к тактово му входу четвертого триггера и к установочным входам второго и третьего триггеров,

2, Демодулятор по п, 1, отличающийся тем, что формирователь входного сигнала выполнен в.виде последовательно соединенных полосового фильтра, усилителя-ограничителя, преобразователя уровня, первого инвертора и второго инвертора, выход которого, а также выход первого инвертора являются соответственно вторым и первым выходами формирователя входного сигнала,,

50

55

00 77/ 100 1

ж

f I Г I I I I I I I П1ГП тГПтг

if

к я

,/7 ГУ 7 7 I 7П I Г7

(U22

Редактор Л.Веселовская

Составитель О.Андрушко Техред Л. Олийнык

Заказ 2973/57Тираж 638Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Корректор Н.Король

Изобретение относится к области связи. Цель изобретения - повышение верности демодуляции. Устр-во содержит формирователь 1 входного сигнала, г-р 2 опорной частоты, триггер 3, счетчик 6, эл-т И 7, дешифратор 10, Вновь введены триггеры 4, 5 и 11, эл-т И 8 и эл-т ИЛИ 9, Формирователь 1 выполнен в виде последовательно соединенных полосового фильтра 12, усилителя-ограничителя 13, преобразователя 14 уровня, 1-го инвертора 15 и 2-го инвертора 16, вы- ходы к-рых являются выходами формирователя 1. 1 а.п. ф-лы, 2 ил. (Л с фиг л