Устройство для формирования фазоманипулированных сигналова Советский патент 1987 года по МПК H04L27/20 

Изобретение относится к технике связи и может использоват1 ся в системах передачи дискретной информации для формирования фазоманипулированны сигналов.

Цель изобретения - расширение ансамбля формируемых сигналов.

На фиг. 1 представлена структурна электрическая схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие его работу на фиг. 3 - вариант выполнения формирователя импульсов управления.

Устройство для формирования фазо- манипулированных сигналов содержит (фиг. 1) формирователь 1 кодов, пер- вьй коммутатор 2, регистр 3, формирователь 4 импульсов управления, полосовой фильтр 5, формирователь 6 моду лирующих последовательностей, второй коммутатор 7, счетчик 8.

Формирователь 4 импульсов управления содержит (фиг. 3),, элемент 9 сравнения, три D-триггера 10-12, эле мент НЕ 13, два элемента И 14, 15, два элемента 16 и 17 задержки, элемент ИЛИ 18, коммутатор 19.

Устройство работает следующим образом.

На выходах формирователя 1 формируются параллельные коды в виде п- разрядных двоичных чисел, являющихся строками матрицы А и представляющих собой последовательные поэлементные сдвиги первой строки, соответствуюрда сдвигу несущей частоты на определен- ный угол, причем число столбцов и строк матрицы равно п, где п опреде ляет количество фаз манипз ляции.

где эле

В зависимсГсти от комбинации модулирующих последовательностей (их число определяется как К ) на выходе первого коммутатора 2 появляется одно из чисел формируемых формирователем 1. С выхода первого коммутатора 2 число в параллельной форме поступает на информационные входы второго коммутатора 7, служащего для перекодировки соответствующей строки матрицы А в строку матрицы А , которая и определяет сдвиг фазы в конкретный момент времени, причем первой строкой матрицы А является строка матрицы А, соответствующая кодовой комбинации на управляющих входах первого коммутатора 2, а остальные строки матрицы А представляют собой последовательные поэлементные сдвиги первой строки влево. Так, при четырехфазной манипуляции для второй строки матрицы А радиан) матрица

1 О О 1

.(

Выбор определенной строки матрицы осуществляется счетчиком 8, работающим в режиме счета до п под действием тактовой частоты nf, гдеп - число фаз манипуляции. Каждое новое двоичное число на,выходе счетчика 8 соответствует очередному такту высокой частоты, а следовательно, и необходимости осуществлять формирование очередной фазовой компоненты с конкретного момента времени, т.е. формирование новой строки матрица А . После включения устройства счетчик 8 может устанавливаться в произвольное состояние, т.е. в начальный момент времени к входу регистра 3 можно оказаться подключенной любая строка матрицы А , а значит сигнал на выходе

35

50

45

устройства имеет произвольную начальную фазу. Однако это не сбивает всего устройства, так как формирование остальных фазовых компонент сигнала осуществляется аналогичным образом, и во всех фазовых компонентах сигнала присутствует одинаковый начальньй фазовый сдвиг, определяемый начальным состоянием счетчика.

I

На тактовый вход регистра 3 поступает последовательность коротких импульсов, представляющих собой сумму (фиг. 2в), коротких импульсов частоты nfj, (фиг. 2а) и коротких импульсов, соответствунлцих переднему фронту тактовой частоты (фиг. 2б). На управляющем входе регистра 3 в момент при- gg хода импульса, соответствующего пе- Р1вднему фронту тактовой частоты, появляется импульс управления, причем передний фронт короткого импульса, соответствующего переднему фронту такТОБОЙ частоты, должен находит д;я внутри управляющего импульса (фиг. 2г), Наличие импульса управления на управляющем входе регистра 3 соответствует параллельному режиму работы регистра 3, отсутствие импульса соответствует последовательному режиму работы регистра. В момент прихода импульса управления с формирователя 4 и тактирующего импульса, соответствующего переднему фронту тактового импульса, двоичное число с выхода второго коммутатора 7 записывается в регистр 3 параллельно. Далее регистр 3 переходит в последовательный режин работы (импульс управления с формирователя 4 отсутствует) и число, записанное в регистр 3, под действием тактирующих импульсов поразрядно поступает с выхода старшего разряда регистра 3 на вход полосового фильтра 5 и на вход последовательной записи этого же регистра 3. Таким образом, при работе регистра 3 в последовательном режиме число с выхода старшего разряда регистра 3 поразрядно записывается в регистр 3 с входа последовательной записи и циклически перемещается в регистре 3, поразрядно поступая на вход до тех пор, пока в регистр 3 не записывается очередное число.

Допустим, числа на входе и выходе регистра 3 (фиг. 1) сравнялись (после того, как число записалось в регистр 3). Тогда на выходе элемента 9 сравнения (фиг. 3), соответствующие группы входов которого соединены с информационными входами и выходами регистра 3, появляется 1, которая, поступая на R-вход D-триггера 12, удерживает его в состоянии О. На управляющих входах коммутатора 19 присутствуют О. Б этом случае через коммутатор 19 на тактовый вход регистра 3 поступают импульсы с выхода элемента И 14, имеющие частоту nf и формирующиеся следующим образом.

Входные импульсы с частотой п.€„ поступают на тактовый вход D-тригге- ра 10 и на первый вход элемента И 14 На D-вход D-триггера 10 поступает 1 На R-вход D-триггера 10 команда на . обнуление D-триггера 10 не поступает (она может появиться только по фронту импульсов с частотой Fy), следовательно, на выходе D-триггера 10 присутстн

вует 1 и импульсы с частотой nf

с высокочастотностью входа формирователя 4 проходят через элемент И 14 без изменений.

Пусть по перепаду единица-ноль тактовых импульсов с частотой Iv изменяется число на выходе первого коммутатора 2. На входах элемента 9 сравнения в- этом случае появляется

уровень О. В момент перепада ноль- единица тактового импульса в D-триг- гер 12 записывается 1 сформированная на D-входе D-триггера 12. 1 появившаяся на выходе D-триггера 12,

поступает на управляющий вход регистра 3 и переводит последний в параллельный режим работы. На первом управляющем входе -коммутатора 19 появляется 1, а на втором входе

вследствие задержки, создаваемой элементом 17 задержки - О, и коммутатор 19 пропускает на выход устройства сигнал с выхода элемента И 15. В момент появления 1 на выходе Dтриггера 12 на выходе элемента И 15 держится О и только спустя некоторое время, определяемое элементом 16 задержки, на выходе элемента И 15 появляется 1. По перепаду нольединица на выходе элемента И 15 в регистр 3 параллельным кодом записывается двоичное число с выхода второго коммутатора 7. После этого числа на информационных входах и выходах

регистра 3 сравниваются, и на выходе элемента 9 сравнения появляется 1, которая поступая на R-вход D-триггера 12 устанавливает его в состояние О. В этом случае на выходе элемента И 15 появляется О, на управляющих входах коммутатора 19 появляются О, и сигнал с выхода элемента И 14 поступает через коммутатор 19 на тактовый вход регистра 3,

В работе предлагаемого устройства могут возникнуть две критические ситуации .

Первая ситуация возникает в момент совпадения параллельной записи в регистр 3 с моментом переключения второго коммутатора 7. В этом случае в регистр 3 может записаться ложная информация вследствие конечного времени переключения первого и второго

,коммутаторов 2 и 7.

Вторая ситуация может возникнуть после параллельной записи в регистр 3. Тактовый импульс, по которому производилась запись в регистр 3,исчеза-.

ет спустя некоторое время, определяемое задержкой элементом 9 сравнения, за,цержкой D-триггера 12 и временем переключения коммутатора 19.- Если в течение этого импульса появляется фронт импульса, по которому должен осуществляться сдвиг в регистре 3, то этого, сдвига не происходит, и устройство передает сигнал с ошибочной фазой.

Для устранения первой критической ситуации в формирователь 4 введены элемент НЕ 13 и элемент 17 задержки,, Если происходит первая ситуация, то

3 перепадом ноль-единица ocyoiecTB- ляется последовательный сдвиг. Если фронт тактового импульса, по которому осуществляется параллельная запись в регистр 3, принял в момент присутствия 1 на выходе элемента И 14, в

II л II

регистр 3 записывается 1 , которая, поступая на R-вход D-триггера 10, обнуляет его, и на выходе элемента И 14 Ш появляется О, чем исключается воз- можность дополнительной сдвижки в регистре 3. В то же время 1 с инверсного выхода D-триггера 10 устанавливает D-триггер 11 в состояние О

на выходе элемента 9 сравнения не по- 5 В дальнейшем формирователь 4 работает

Ч и D-триггер 12 остается

состоянии 1. Регистр 3 остается

является

в

в режиме параллельной записи.

Через время, определяемое элементом 17 задержки, на втором управляющем входе коммутатора 19 появляется единица, а через коммутатор 19 проходят импульсы с выхода элемента НЕ 13. По первому перепаду ноль-единикак указано.

Формула изобретения

20 Устройство для формирования фазо- манипулированных сигналов, содержащее формирователь модулирующих последовательностей, информационный вход которого является информационным вхоца этих импульсов в регистр 3 осуще- дом устройства, выходом которого яв- ствляется параллельная запись числа ляется выход полосового фильтра, к

входу которого подключен один выход регистра, управляющий вход которого

, D-триггер 12 переходит в сое- соединен с одним выходом формировате- 0. Спустя время задержки 30 ля импульсов управления, и формировас выхода второго коммутатора 7, На выходе элемента 9 сравнения появляетМ 1 tl

ся - 1 тояние

элемента 16 задержки на первом управляющем входе коммутатора 19 появляется О и на выход коммутатора 19 поступают импульсы с выхода элемента И 14. Время задержки элемента 17 задержки выбирается заведомо большим суммарного времени задержки регистра 3, элемента 9 сравнения, D-триггера 12, элемента 16 задержки, элемента ИЛИ 18 и коммутатора 19.

Для устранения второй ситуации в формирователь 4 введены элемент ИЛИ 18, D-триггеры 10 и 11, элемент И 14, которые работают следующим образом.

Допустим, произошла вторая критическая ситуация. С помощью элемента ИЛИ 18 переключение коммутатора 19 после перехода D-триггера 12 в состояние О задерживается на время задержки элемента 16. В течение этого времени к выходу коммутатора 19 подключается элемент И 15, на выходе которого появляется О,- После переключения коммутатора 19 на его выход поступает сигнал с выхода элемента И 14, который равен 1 и в регистре

тель кодов, выходы, которого подключены к информационным входам первого коммутатора, управляющие входь; которого соединены с выходами формирова35 теля модулирующих последовательностей, отличающееся тем, что, с целью расширения ансамбля формируемых сигналов, введены второй коммутатор и счетчик, выходы которого

40 подключены к управляющим входам второго коммутатора, информационные входы и выходы которого соединены соответственно с выходами первого коммутатора и входами параллельной записи

45 регистра, другие выходы которого подключены к одним входам формирователя импульсов управления, соответствующий вход которого соединен с одним выходом и входом последовательной записи

50 регистра, входы параллельной записи которого соединены с другими входами формирователя импульсов управления, тактовый и высокочастотный входы которого соединены соответственно с

55 тактовым входом формирователя модулирующих последовательностей и входом счетчика.

А5367-6

3 перепадом ноль-единица ocyoiecTB- ляется последовательный сдвиг. Если фронт тактового импульса, по которому осуществляется параллельная запись в регистр 3, принял в момент присутствия 1 на выходе элемента И 14, в

II л II

регистр 3 записывается 1 , которая, поступая на R-вход D-триггера 10, обнуляет его, и на выходе элемента И 14 Ш появляется О, чем исключается воз- можность дополнительной сдвижки в регистре 3. В то же время 1 с инверсного выхода D-триггера 10 устанавливает D-триггер 11 в состояние О

как указано.

Формула изобретения

Устройство для формирования фазо- манипулированных сигналов, содержащее формирователь модулирующих последовательностей, информационный вход которого является информационным вхотель кодов, выходы, которого подключены к информационным входам первого коммутатора, управляющие входь; которого соединены с выходами формирова35 теля модулирующих последовательностей, отличающееся тем, что, с целью расширения ансамбля формируемых сигналов, введены второй коммутатор и счетчик, выходы которого

40 подключены к управляющим входам второго коммутатора, информационные входы и выходы которого соединены соответственно с выходами первого коммутатора и входами параллельной записи

45 регистра, другие выходы которого подключены к одним входам формирователя импульсов управления, соответствующий вход которого соединен с одним выходом и входом последовательной записи

50 регистра, входы параллельной записи которого соединены с другими входами формирователя импульсов управления, тактовый и высокочастотный входы которого соединены соответственно с

55 тактовым входом формирователя модулирующих последовательностей и входом счетчика.

, I 11 И 11 I 1111 И I I И I М I 111 I I И И n I 11 11111 I И 1111 D И IIII,

iMHiiMiiiiiiiiiiiiMiiiiMiiiiinininiiiitimnMi

2 Jl.ППП

Л

Л

фие2

}юг,.1

Редактор С.Лисина

Заказ 4933/56 -Тираж 635Подписное

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

фие.5

Составитель А.Москевич

Техред Л.Сердюкова. Корректор М.Макснмишинец

Изобретение относится к технике связи. Устр-во содержит формирователь 1 кодов, коммутатор 2, регистр 3, формирователь 4 импульсов управления, полосовой фильтр, формирователь 6 модулирующих последовательностей.. Для расширения ансамбля формируемых сигналов введены коммутатор 7 и счетчик 8. Формирователь 4 содержит эл-т сравнения, три D-триггера, эл-т НЕ, два эл-та И, два эл-та задержки, эл-т ИЛИ, коммутатор, 3 ил. (Л СО 4 ел &D О5