Система для передачи и приема сигналов с фазочастотной манипуляцией Советский патент 1987 года по МПК H04L5/00 

Изобретение относится к радиосвязи

Цель.изобретения - повышение помехоустойчивости от Сосредоточенных помех.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предложенной системы; на фиг. 2 - 4 - блок сопряжения, кодер и декодер, соответственно.

Система для передачи и приема сигналов с фазочастотной манипуляцией содержит источники 1 - 3 сообщений, блок 4 сопряжения, инвертор 5, первые ключи 6, кодеры 7, перемножители 8, фазовые манипуляторы 9, вторые ключи 10, генераторы 11 сигналов, генератор 12 псевдослучайной последовательности (ПСП), блок 13 передачи, блок 14 приема, ограничитель 15, согласованные фильтры 16, буферные усилители 17, согласованные фильтры 18, буферные усилители 19, фазовые детекторы 20, формирователи 21 когерентных колебаний, декодеры 22, ключи 23, 25 блока 4 сопряжения подаются на второй

второй получатель 24 сообщения, выпрямители 25, блок 26 вычитания, первьй получатель 27 сообщений, инвертор 28, амплитудные детекторы 29 и 30,

вход ключа 6 в первом канале формирования непосредственно, а на второй вход первого ключа во втором канале формирования через инвертор 5. Пер35

40

решающий блок 31, третий получатель;32 зо вый ключ з первом канале пропускает сообщений; блок 4 сопряжения состоит из выделителя 33 тактовых импульсов, D-триггеров 34 и 35; кодер 7 состоит из выделителя 36 импульсов, дифференциатора 37, выделителей 38 и 39 импульсов, RS-триггера 40, преобразователей 41 и 42 импульсов; декодер 22 9ОСТОИТ из выделителя 43 импульсов,

RS-триггера 44, преобразователя 45 импульсов, вьщелителя 46 импульсов, преобразователя 47 импульсов.

Система работает следзпощим образом.

Последовательности положительных и отрицательных импульсов от источников 1-3 сообщения поступают соответственно на первый, второй и третий входы блока 4 сопряжения. При этом скорости передачи двоичных информационных символов, поступающих от всех источников сообщений, равные между собой и определяются длительностью одного символа Tj. . В блоке 4 сопряжения осуществляется синхронизация по времени двоичных последовательностей, поступающих на него, от .трех источников сообщений. Выделитель 33 тактовых импульсов вырабатьшает короткие импульсы, которые следуют

45

50

55

постоянные посьшки на вход кодера 7 этого же канала. При положительных импульсах во втором канале ключ 6 второго канала пропускает постоянные посылки на вход кодера 7 второго канала, при отрицательных импульсах во втором канале - поступающих с второг выхода блока 4 сопряжения. Кодеры 7 обоих каналов формирования осуществляют преобразование трехпозиционного абсолютного кода в .двухпозиционный относительный.

Кодеры 7 работают следующим образом.

С, выхода выделителя 36 импульсов

импульсы отрицатепькой полярности поступают на вход дифференциатора 37 Вьщелитель 38 импульсов из сигнала с выхода дифференциатора 37 осуществ ляет выделен е импульсов положительной полярности, которые подаются на первый вход триггера 40. Отрицательные импульсы с выхода дифференциатора 37 выделяются выделителем 39 импульсов и подаются на вход преобразо вателя 41 импульсов, которьпЧ представляет собой кольцевой диодный выпрямитель. Положительные импульсы с его выхода поступают на вход триггечерез интервал времени Т и определяют границы двоичных информационных символов, поступающих на блок 4 сопря- жения от источника 1 сообщений. Под действием этих импульсов, поступающих на входы синхронизации D-триггеров 34 и 35, происходит считывание с их выходов (в моменты времени, кратные Т)

двоичных символов, записанных в этих D-триггерах и поступивших на них соответственно от источников 2 и 3 сообщений. Таким образом, осуществляется синхронизация двоичных информационных символов всех трех источников сообщений.

Последовательность положительных и отрицательных импульсов с первого выхода блока 4 сопряжения поступает

на первые входы ключей 6 обоих каналов формирования сигналов с фазочастотной манипуляцией. Импульсы постоянного тока положительной и отрицательной полярности с второго выхода

вход ключа 6 в первом канале формирования непосредственно, а на второй вход первого ключа во втором канале формирования через инвертор 5. Пер5

0

о вый ключ з первом канале пропускает

5

0

5

постоянные посьшки на вход кодера 7 этого же канала. При положительных импульсах во втором канале ключ 6 второго канала пропускает постоянные посылки на вход кодера 7 второго канала, при отрицательных импульсах во втором канале - поступающих с второго выхода блока 4 сопряжения. Кодеры 7 обоих каналов формирования осуществляют преобразование трехпозиционного абсолютного кода в .двухпозиционный относительный.

Кодеры 7 работают следующим образом.

С, выхода выделителя 36 импульсов

импульсы отрицатепькой полярности поступают на вход дифференциатора 37. Вьщелитель 38 импульсов из сигнала с выхода дифференциатора 37 осуществляет выделен е импульсов положительной полярности, которые подаются на первый вход триггера 40. Отрицательные импульсы с выхода дифференциатора 37 выделяются выделителем 39 импульсов и подаются на вход преобразователя 41 импульсов, которьпЧ представляет собой кольцевой диодный выпрямитель. Положительные импульсы с его выхода поступают на вход триггеpa 40. Напряжение с выхода триггера 40 поступает на вход преобразователя 42 импульсов, полярность постоянного напряжения на выходе которого меняется на противоположную при поступлении на его вход отрицательного импульса.

Напряжение с выходов кодеров 7 в каждом канале формирования подается на вторые входы перемножителей 8, На первые входы перемножителей 8 подается двоичная псевдослучайная последо10 источника 1 сообщений, представленными в относительном коде, т.е. в передаваемом колебании информация о символах источника 1 сообщений заложена в разности начальных фаз сосед2

вательность, вырабатьшаемая генератором 12 псевдослучайной последователь-15 них сигналов., о символах источника ности.сообщений - в абсолютном значении

В зависимости от полярности им- излучаемой частоты, а о символах ис- пульса (положительной или отрицатель- точника 3 сообщений - в структуре ной) на третьем выходе блока 4 сопря- накладываемой на высокочастотное коле- жения, который поступает на вход ге- 20 бание псевдослучайной последовательности.

На приемной стороне сигнал проходит через блок 14 приема, который осуществляет предварительную избиранератора 12 ПСП, последний вырабатывает ПСП первой или второй структуры. В частности, при передаче источником 3 сообщений импульса положительной полярности генератором 12 форми- 25 тельность, усиление, преобразование.

руется ПСП первой структуры, а при передаче импульса отрицательной полярности - ПСП второй структуры. Структура ПСП определяется порядком следования единиц и нулей в ней. Структуры ПСП, вырабатываемые генератором 12 ПСП, зависят от полярности двоичных символов источника 3 сообщений. В перемножителях 8 осуществляется перемножение ПСП с двоичными импульсами положительной и отрицательной полярности, образованными на выходе кодеров 7. Напряжение с выходов перемножителей В в обоих каналах подается на вторые входы фазовых манипуляторов 9, на первые входы кото- . рых подается высокочастотное колебание с частотами f, и f от генераторов 11. В результате с выходов фазовых манипуляторов 9 снимается колебание, проманипулированное по фазе двоичной ПСП. Эти колебания через ключи 10 поступают в блок 13 передачи. Ключи 10 управляются постоянно- точными посылками источника 2 сообщений так же, как и ключи 6. В результате колебание с частотой f, поступает в блок 13 передачи только при положительных импульсах от ис- точника 2 сообщений, а колебания с частотой fj - только при отрицательных импульсах от источника 2 сообщений. Поэтому колебания на выходе бло- ка 13 передачи оказьтаются манипулии через ограничитель 15. С выхода ограничителя 15 широкополосньй сигнал поступает на входы .согласованных фильтров 16 и 18 обоих каналов обра30 ботки частотно-фазоманипулированного сигнала. Согласованные фильтры 16 обоих каналов обработки согласованы с первой структурой ПСП, соответствующей положительному импульсу на вы35 ходе источника 3 сообщений, а согласованные фильтры 18 - с второй структурной ПСП. При этом в первом канале осуществляется обработка широкополосных сигналов, действующих на частоте

40 f,, а во второй ветви обработки - на частоте f.

На приеме широкополосного сигнала на выходе одного из согласованных фильтров 16 или 18 в зависимости от

45 структуры передаваемой ПСП и частоты (f, или f ) принимаемого сигнала появляется отклик, представляющий собой высокочастотное колебание, форма огибающей которого определяется функцией

50 автокорреляции фазоманипулированного псевдослучайного сигнала. В моменты приема данной ПСП на выходах остальных согласованных фильтров будет присутствовать только . С выходов со55 гласованных фильтров высокочастотные колебания поступают на вход амплитудных детекторов 29 и 30, которые осуществляют выделение огибающей высоко- Частотного колебания. Выходы ампли-

рованными по частоте посылками постоянного тока источника 2 сообщений. При этом частоты f, и f проманипулированыпофазе двоичными ПСП различной структуры в зависимости от двоичных символов источника 3 сообщений. Кроме того, полярность ПСП изменяется в соответствии, с двоичными символами

источника 1 сообщений, представленными в относительном коде, т.е. в передаваемом колебании информация о символах источника 1 сообщений заложена в разности начальных фаз сосед2

них сигналов., о символах источника сообщений - в абсолютном значении

и через ограничитель 15. С выхода ограничителя 15 широкополосньй сигнал поступает на входы .согласованных фильтров 16 и 18 обоих каналов обра30 ботки частотно-фазоманипулированного сигнала. Согласованные фильтры 16 обоих каналов обработки согласованы с первой структурой ПСП, соответствующей положительному импульсу на вы35 ходе источника 3 сообщений, а согласованные фильтры 18 - с второй структурной ПСП. При этом в первом канале осуществляется обработка широкополосных сигналов, действующих на частоте

40 f,, а во второй ветви обработки - на частоте f.

На приеме широкополосного сигнала на выходе одного из согласованных фильтров 16 или 18 в зависимости от

45 структуры передаваемой ПСП и частоты (f, или f ) принимаемого сигнала появляется отклик, представляющий собой высокочастотное колебание, форма огибающей которого определяется функцией

50 автокорреляции фазоманипулированного псевдослучайного сигнала. В моменты приема данной ПСП на выходах остальных согласованных фильтров будет присутствовать только . С выходов со55 гласованных фильтров высокочастотные колебания поступают на вход амплитудных детекторов 29 и 30, которые осуществляют выделение огибающей высоко- Частотного колебания. Выходы ампли-

тудных детекторов 29 первого и второго каМалов обработки, а также выходы амплитудных детекторов 30 объединены и подключены соответственно к первому и второму входам решающего блока 31. Ка выходе решающего блока 31 в зависимости от максимального сигнала на одном из его входов формируются импульсы положительной или отрицательной полярности, которые поступают на вход получателя 32 сообщений .

В обоих каналах обработки отклики с выходов согласованных фильтров 16 и 18 поступают наЛвходы буферных усилителей 17 и 19. Выходы буферных усилителей в каждом канале обработки объединены. Необходимость буферных усилителей обусловлена следующим. В получаемых откликах на выходах согласованных фильтров 16 и 18 в зависимости от того, на выходе какого конкретного согласованного фильтра

появился отклик и какова его началь- 25 вого детектора 20 подаются через выная фаза, заложена информация о передаваемых сообщениях сразу по трем каналам, поэтому требуется объединен ние выходов согласованных фильтров ,16 и 18 в каждом канале. Вместе с тем, при непосредс.-венном, обычном объе- динении их выходов отклик с каждого из согласованных фильтров будет через амплитудные детекторы 29 и 30 посту-

пать одновременно сразу на два входа - полярностях соседних посылок на его

решаюгдего блока 31, что сделает не возможньм его работу. С этой целью вькоды согласованных фильтров 16 и 18 должны быть разделены. С целью вьтол- нения обоих указанных условий исполь- 40 зуются буферные усилители 17 и 19. С выходов буферных усилителей 17 и 19 . отклики поступают на входы фазовых детекторов 20 и формирователей 21 когерентных колебаний.

В разности начальных фаз высокочастотных колебаний двух соседних откликов заложе1 а информация о двоичных символах,

выходе возникает положительное напряжение, а при противоположных - отрицательное. Это напряжение является выходным напряжением декодера 22.

Выходы декодеров 22 через ключи 23 подключены к входу получателя 24. Клю чи 23 управляются импульсами постоянкого тока второго канала, причем на второй вход ключа 23 первого канала 45 обработки эти импульсы подаются непосредственно, а на второй вход ключа 23 второго канала обработки - через инвертор 28,

., передаваемых от источника 1 сообщений. Фазовые детекторы 20 пер- gQ вого канала детектируют фазоманипули- рованные сигналы с частотой f, , а во втором канале - с частотой f. В формирователях 21 когерентного колебания, в качестве которых могут быть исполь- g источника сообщений, блок передачи, зованы известные схемы Пистелькорса, инвертор и два канала, каждый из ко- Сифорова Костоса, осуществляется торых состоит из последовательно со- форг-дарованиа когерентных колебаний единенных первого ключа и кодера, по- с частотами f, и f. Продетектирован- следовательно соединенных фазового

Формула изобретения

Система дпя передачи и приема сиг- калов с фазочастотной манипуляцией, содержащая на передающей стороне два

5

ные сигналы с выходов фазовых детекторов 20 подаются на входы вьmpя штe- лей 25, которые ocyщectвляют преобразование импульсов отрицательной полярности в импульсы положительной полярности. Выпрямленные сигналы с выхо- f,oB вьшрямителей 25 поступают на входы блока 26 вычитания, на выходе которого получается последовательность положительных и отрицательных импульсов, переданных от источников 2 сообщений. Эти посылки подаются на вход получателя 27 сообщений.

Продетектированные сигналы с выходов фазовых детекторов 20 поступают также на входы декодеров 22. Декодеры 22 осуществляют преобразование трехпозиционного относительного кода 0 в двухпозиционный абсолютный код. В декодере 22 положительные импульсы через первый выделитель 43 импульсов подаются на первый вход триггера 44. Отрицательные импульсы с выхода фазоделитель 46 импульсов на вход преобразователя 47 импульсов, выполненного по кольцевой диодной схеме выпрямителя, и с его выхода подаются на 30 второй вход триггера 44. Это напряжение поступает на вход преобразователя 45 импульсов, где осуществляется сравнение полярностей предыдущей и последующей посыпок. При одинаковых

выходе возникает положительное напряжение, а при противоположных - отрицательное. Это напряжение является выходным напряжением декодера 22.

Выходы декодеров 22 через ключи 23 подключены к входу получателя 24. Ключи 23 управляются импульсами постоян. кого тока второго канала, причем на второй вход ключа 23 первого канала обработки эти импульсы подаются непосредственно, а на второй вход ключа 23 второго канала обработки - через инвертор 28,

источника сообщений, блок передачи, инвертор и два канала, каждый из ко- торых состоит из последовательно со- единенных первого ключа и кодера, по- следовательно соединенных фазового

Формула изобретения

Система дпя передачи и приема сиг- калов с фазочастотной манипуляцией, содержащая на передающей стороне два

манипулятора и второго ключа, первые входы фазовых манипуляторов соединены с соответствующими генераторами сигналов, выходы вторых ключей соединены с входом блока передачи, первые входы первых ключей объединены, второй вход первого ключа второго канала соединен с выходом инвертора,

вход которого соединен с вторыми ВХО-

дами первого и второго ключей первого канала, на приемной стороне - последовательно соединенные блок приема и ограничитель, блок вычитания, а также

два канала, состоящих из последовательно соединенных фазового детектора, декодера и ключа, первый вход фазового детектора объединен с входом формирователя когерентного колебания, вьсход которого соединен с вторым входом фазового детектора, выход которого через выпрямитель соединен с соответствующим входом блока вычитания, выход которого соединен с первым получателем сообщений, с вторым входом ключа первого канала и через инвертор с вторым входом ключа второго канала, выходы ключей обоих каналов соединены с входом второго получателя сообщений, отличающаяся тем, что, с целью повьше- ния помехоустойчивости от сосредоточенных помех, введены на передающей стороне третий источник сообщений, блок сопряжения, генератор псевдослучайной последовательности, а в

5

0

5

0

5

каждый канал - перемножитель, причем выходы всех источников сообщений соединены с соответствующими входами блока сопряжения, первый выход которого соединен с входом генератора псевдослучайной последовательности, выход которого соединен с первыми входами перемножителей первого и второго каналов, вторые входы которых соединены с выходами кодеров, выходы перемножителей соединены с вторыми входами фазовых манипуляторов, второй и третий выходы блока сопряжения соединены соответственно с входами первых ключей и инвертора, на приемной стороне введены решающий блок и третий получатель сообщений, а в каждьй канал - два объединенных по входам согласованных фильтра, выходы которых соединены с входами соответствующих введенных буферных усилителей и первого и второго амплитудных детекторов, причем выходы первых амплитудных детекторов обоих каналов соединены с одним входом решающего блока, выходы вторых амплитудных детекторов обоих каналов соединены с другим входом решающего блока, выход которого соединен с входом третьего получателя сообщений, выходы буферных усилителей в каждом канале соединены с первыми входами фазового детектора, входы согласованных фильтров обоих каналов объединены и соединены с выходом ограничителя.

Изобретение относится к радио™ связи. Для повышения помехоустойчивости от сосредоточенных помех введены на передающей стороне источник 3 сообщений, блок 4 сопряжения, генератор 12 псевдослучайной последовательности, а в каждьш канал перемно- житель 8. На приемной стороне введены решающий блок 31 и получатель 32 сообщений, а в каждый канал - два ненных по входам согласованных фильтра 18, буферные усилители 17 и 19 и амплитудные детекторы 29 и 30. 4 кл. СО СП D

Фиг. 2

фиг, 5

ФигЛ