Устройство приема сигналов с амплитудно-фазовой манипуляцией Советский патент 1987 года по МПК H04L5/12 

1

Изобретение относится к электро- связи и может найти применение в устройствах многоканальной передачи данных для приема сигналов с ампли- тудно-фазовой манипуляцией при изменении среднего уровня входного сигнала .

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости при изменении среднего уровня входного сигнала

На чертеже изображена структурно- электрическая схема устройства.

Устройство содержит фазовый демодулятор 1, коммутатор 2 полярности, управляемый аттенюатор 3, усилитель А постоянного тока, фильтр 5 нижних частот и амплитудный компаратор 6, причем фазовый демодулятор 1 содержит .решающий блок 7, блок 8 синхронизации и синхронные детекторы 9.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал устройства проходи через блок синхронизации 8, где освобождается от однократной информационной манипуляции фазы.

Синхронные детекторы 9 осуществляют детектирование амплитуды и фазы входного сигнала устройства. На выходах решающего блока 7 вырабатываются оценки двоичных сигналов, передаваемых соответственно по подканалам фазовой телеграфии. Блок 8 синхронизации с помощью управляющих сигналов поступающих с решающего блока 7, фор мирует опорные колебания для синхро- ных детекторов 9.

Дальнейший анализ проводят для случая двух подканалов фазовой телеграфии.

Сигнал, поступающий на вход устройства (без учета шумов и других аддитивных помех), имеет вид:

Sjt)(t),),t-4 fS(t)) +

%

,(t)

- последовательность двоичных символов, передаваемых по ам- плитудно-манипулиро- ванному подканалу;

(t)A(t){s ,(t) + (t) I l( мгновенная амплитуда

входного сигнала. Здесь А p(t) - флюктуирующая амплитуда входного сигнала;

7

S,(t)S (t)

t - отношение амплитуды разнопленных посылок при амплитудной манипуляции, О Е d ;

О

J .- последовательности

двоичных символов, передаваемые по фа- зоманипулированным подканалах.

vK(t), S(.(t.),.(t) + R,(t) ® л / 2 , 1

® S (t)

;

- функция манипуляции фазы. Здесь ® - операция суммирования по модулю 2.

Блок 8 синхронизации формирует опорные колебания , подаваемые на первые входы синхронных детекторов 9. Пусть на первый вход синхронно с детектора 9 первого подканала фазового демодулятора 1 из блока 8 синхронизации подается опорное колебание

Uon/t)U,cos u; t-3T/44-i/J.

Если синхронный детектор 9 содержит последовательно соединенные перемно- житель и фильтр нижних частот, то

U(t), ) cos if ),

-

30

S,,/t),,,(t)l5r2S Jt)- J

где ,(t)

- напряжение на выходе

синхронного детектора 9; К - коэффициент передачи

синхронного детектора 9. Из приведенного выражения следует, что Uci)(t) зависит только от сигналов, передаваемых по первому фазо- манипулированному подканалу и ам- плитудно-манипулированному подканалу, и не зависит от сигнала, передаваемого по второму фазоманипулиро- ванному подканалу. Аналогично можно показать, что напряжение на выходе синхронного детектора 9 второго подканала фазового демодулятора не зависит от сигнала, передаваемого по первому фазоманипулированному подканалу .

К

Введем обозначение к

и„

M,w,,

В этом случае

UcD(t)(t)- 2SK(t),(t)x (t) + iri-S (t))-l.

Так как пороговый блок, входящий в. состав рер:ающего блока 7, реагирует только на знак сигнала Ucii -) пода-

ваемого на его вход, то на первом выходе решающего блока 7 имеем оценку Sj(t) сигнала S((t), передаваемого по первому фазоманипулированному подканалу. При достаточно большом отношении сигнал/шум на входе устройства можно считать, что Sj(t) Sc,,(t).

Коммутатор 2 полярности осуществляет операцию

U,(t)U,g,(t)2S,,(t)-l,

где U|(t) - выходное напряжение коммутатора 2 полярности; напряжение, подаваемое на сигнальный вход коммтатора 2 полярности; логический сигнал, подаваемый на управляющий вход коммутатора 2 поля ности, В рассматриваемом устройстве

U,B,(t)HUjt), S,,(t) ), S(t)

UK8.(t)

S.npCt)

.„p(t) S(t),

. Следовательно,

Uk(t)K Ajt)S(t) + l-S (t)U. 2S(t).

Так как R((t) монетпринимать тольк

два значения (О или1), то 2S,.(t)- .

Таким образом,

U,(t)K A,(t){ S(t) + (t)J

ГК Ao(t) при lK Ao(t)g при

Амплитудный компаратор 6 различает случаи B(t)l и Sfl(t)0, т.е. формирует оценку S(t) сигнала ,S(t

Предположим, что на вход амплитудного компаратора 6 подано цороговое напряжение П , , Требуемое для обеспечения наибольшей помехоустойчивости амплитудно-манипулированног подканала. В этом случае при достаточно большом отношении сигнал/шум на входе устройства можно считать, что S(t)S/t).

Отметим, что при любом критерии оптимальности и достаточно большом отношении сигнал/шум на входе устройства линейно зависит от амплитуды несущей входного сигнала A,(t).

Таким образом, U(t)aA Ct), где а - коэффициент, зависящий от выбранного критерия оптимальности

ур-

Управляемый аттенюатор 3 осуществляет операцию

u,,/t)ijy,8x(t)fs;np(t)K,+ i-s;;p(t)3K

(t)K, при (t) l Ks)K

где i;(t) 10

15

о

.

20

25

30

40

45

50

при (t)o ,

и

VA BV

Vnp

(t) напряжение на выходе равляемого аттенюатора 3;

напряжение, подаваемое на первый вход управляемого аттенюатора 3; логический сигнал, подаваемый на второй вход управляемого аттенюато ра 3.

В рассматриваемом устройстве иудвх()к(0, S;p(t);s;(t), S(t) S(t). Следовательно, U(t)- K Ao(t)S/t) + tri-S,(t)}-fS(t)K,+ + 1-8Иь)КЛ K A«(t)fsUt)K . -S,(t).

Выберем K,I, V-. Так как S ,(t) может принимать только два значения (О или 1), то S(t)K,+ -S(t).

Таким образом, Uy,(t)(t) .

Выберем коэффициент передачи фильтра 5 нижних частот равным а/К t, а полосу пропускания фильтра 5 нижних частот - не уже ширины спектра флюктуации амплитуды несущей входного сигнала устройства. В этом случае

35 U(t)U,/t)K,,aA,(t)U,op,,

где и. - напряжение на выходе фильтра 5 нижних частот. Следовательно, на первом входе амплитудного компаратора 6, соединенным с выходом фильтра 5.нижних частот, имеется пороговое напряжение и,,-, требуемое для обесп ечения наиболь- шей помехоустойчивости амплитудно- манипулированного подканала. Так как полоса фильтра 5 нижних частот не связана со скоростью передачи информации, то устройство позволяет осуществлять передачу информации с быстрыми флюктуадиями амплитуды несз щей (замираниями).

Формула изобретения

1. Устройство приема сигналов с амплитудно-фазовой манипуляцией, содержащее фазовый демодулятор и амплитудный компаратор, выход которого является выводом амплитудно-манипу-

лированного подканала устройства, входом и выходами фазоманипулирован ных подканалов которого являются соответственно вход и информационные выходы фазового демодулятора, о т- личающееся тем, что, с це™ лью повьшения помехоустойчивости при изменении среднего уровня входного сигнала, введены последовательно соединенные,, коммутатор полярности, управляемый аттенюатор, усилитель постоянного тока и фильтр нижних частот, выход которого подключен к первому входу амплитудного компаратора j второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом коммутатора полярности и вторым входом управляемого аттенюатора, дополнительный выход и один из информационных выходов базового демодулятора соединены соответственно с сигналь

Редактор М.Бандура

Составитель О.Андрушко Техред М.Ходанич

Заказ 5814/56

Тираж 636Подписное

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

6

И управляющим входами коммута0

5

0

тора полярности.

2. Устройство по п, 1, о т л и- чающееся тем, что фазовый демодулятор содержит решающий блок, блок синхронизации и синхронные детекторы, выходы которых соединены с входами решающего блока, управляющие выходы которого подк;1ючены к управляющим входам блока синхронизации, выходы которого подключены к первым входам синхронных детекторов, вторые входы которых, а также сигнальный вход блока синхронизации являются входом фазового демодулятора, информационными выходами которого являются выходы решающего блока, а выход соответствующего синхронного детектора является дополнительным выходом фазового демодулятора.

Корректор Л.Пилипенко

Изобретение относится к электросвязи и м.б. использовано в устр- вах многоканальной передачи данных для приема сигналов с амплитудно- фазовой манипуляцией при изменении среднего уровня входного сигнала. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости при изменении среднего уровня входного сигнала. Устройство содержит фазовый демодулятор 1, амплитудный компаратор 6, причем фазовый демодулятор 1 содержит решаюший блок 7, блок синхронизации 8 и синхронные детекторы 9. Введены последовательно соединенные коммутатор 2, управляемый аттенюатор 3, усилитель постоянного тока 4 и фильтр нижних частот 5. Устр-во по п. 1 отличается тем, что выходы синхронных детекторов 9 соединены с входами решающего блока 7, управляющие выходы которого подключены к управляющим входам блока синхронизации 8, выходы которого подключены к первым входам синхронных детекторов 9, 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i (Л со ел С5 Ю 4;