Демодулятор сигналов с фазовоимпульсной модуляцией Советский патент 1988 года по МПК H03K9/04 

оо

sj

о

vl

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использован в системах радиосвязи, телеметрии и преобразования сигналов.

Целью изобретения является повьпие ние точности демодулятора при приеме сигналов с пропусками за счет формирования в интервалах с пропусками предсказанного значения уровня сигнала .

На чертеже представлена блок-схема демодулятора сигналов с фазово- импульсной модуляцией.

Демодулятор содержит источник 1 постоянного тока, ключи 2-5, диф- ференцируюшую цепь 6, одновибраторы 7 и 8, конденсатор 9, формирователь 10 опорного напряжения, компаратор 11, аналоговый запоминающий блок 12, сумматор 13, формирователи 14 весовых коэффициентов, секционированную линию 15 задержки, при этом между шиной источника питания и общей ишно включены соединенные последовательно источник 1 постоянного тока, ключи 2 и 3, объединенные выводы ключей соединены с общей шипой через конденсатор 9 с входом ключа 4 и с первым входом компаратора 11, второй вхо, которого соединен с выходом формирователя 10 опорного напряжения, а выход - с входом одновибратора 8, пер- вьш выход которого соединен с первым ут1равляюа1,им входом ключа 4, а второй выход - с управляющим входом ключа 5, вход которого соединен с выходом сумматора 13, а выход - с выходной шиной через аналоговый запоминающий блок 13, с выходом ключа 4 и входом секционированной линии 15 задержки, выходы которой через формирователи 14 весовых коэффициентов соединены с входами сумматора 13, а второй уп- paвляюuцiй вход ключа 4 соединен с управляющим входом ключа 3, выходом дифференцирующей цепи 6 и первым входом одновибратора 7, выход которого соединен с управляющим входом ключа 2, а второй вход - с информа- ционной входной шиной устройства, тактовая входная шина которого соединена с входом дифференцирующей цепи 6.

Демодулятор сигналов с фазово-им- пульсной модуляцией работает следующим образом.

На соответствующие входные тины устройства поступают информационные

импульсы с фазово-импульсной модуляцией и тактовые импульсы. Тактовые импульсы дифференцируются дифференцирующей цепью 6, которая формирует потгожительные импульсы, соответствующие переднему фронту тактовых импульсов, и отрицательные импульсы, соответствующие заднему фронту тактовых импульсов. На время действия положительного импульса замыкается ключ 4 и напряжение с конденсатора 9 запоминается в аналоговом запоминающем блоке 12. На время действия

отрицательного импульса замыкается ключ 3 и конденсатор 9 разряжается до нуля через этот ключ. Одновременно с замыканием ключа 3 запускается одновибратор 7, формирующий через

время задержки,приблизительно равное длительности запускаемого импульса, импульс управления ключом 2. Под действием этого импульса ключ 2 замы-- кается и конденсатор 9 начинает заряжаться постоянным током от источника 1 постоянного тока.

В момент прихода информационного импульса с фазово-импульсной модуляцией одновибратор 7 принудительно

срывается, ключ 2 размыкается и заряд конденсатора 9 прекращается.

Напряжение на конденсаторе 9 остается постоянным до момента прихода следующего тактового импульса, в результате чего на выходе аналогового запоминающего блока 12 формируется ступенчатый сигнал с задержкой на один тактовьм интервал. Кроме того, формируемые в результате кратковременного подключения через ключ 4 конденсатора 9 к блоку 12 импульсы поступают в секционированную линию 15 задержки. Временный интервал задержки ее одной секции равен длительности

одного тактового интервал, поэтому в ней осуществляется запоминание предществ тощих импульсов сегмента информации длиной (1т) тактовых

интервалов. Хранящиеся в секционированной линии 15 задержки импульсы, несущие вследствие наличия амплитудной модуляции информацию о поведении сигнала на предществующих тактовых интервалах, складываются в сумматоре

13 в моменты их появления с соответ- ствующ11ми весовыми коэффициентами, определяемыми формирователями 14 ве- совьк коэффициентов и зависящими от корреляционных характеристик демодулнруемого сигнала. В результате этог на выходе сумматора 13 в начале каждого тактового интервала в моменты действия положительных импульсов с дифференцирующей цепи 6 формируются импульсы, амплитуда которых соответствует предсказанному значению сообщения на предшествующем тактовом интервале, т.е. демодулятор работает с задержкой на один тактовый интервал. Таким образом, цепочка блоков 13, 14,...,т, 15 ocyiuecTBJiHer экстраполяцию (предсказание) сигнала по его предьщущим значениям.

В случае отсутствия .ча тактовом интервале информационного импульса из-за наличия в канале связи помех, вызвавишх его стирание, одновибрагор 7 формирует импульс упрг.вления клю- чом 2, приближенно равный по длительности тактовому интерпалу. Под действием этого импульса ключ 2 замыкается на время длительности всего тактового интервала и конденсатор 9 заряжается до максимально возможного уровня напряжения. Это вызывает срабатывание компаратора 1 1 вследствие ггреньпиения некоторого порогового уровня, поступающего с выхода формирователя 10 опорного напряжения. Момент срабатывания компаратора 11 соответстпует концу интервала наблюдения Т„ , так как тактовый интервал складынается из интервала наблюдения С и чащит- ного интервала , наличие последнего вызвано необходимостью исключения попадания информационного импульса в соседний тактовый интервал. Импульс сравнения с компаратора 11 запускает одновибратор 8, который формирует противофазные импульсы для управления ключами 4 и 5, несколько пpeвышaюп иe по длительности сумматорную длитель-I ность защитного интервала и тактового импульса. Импульс отрицательной полярности с одновибратора 8 исключает открывание ключа 4 в момент прихода тактового импульса, а импульс положительной полярности открывает ключ 5 и подключает аналоговый запоминающий блок 12 к выходу cyi iMaTopa 13. В результате на блок 12 поступает импульс, соответствующий предсказанному значению сигнала на тактовом интервале, уровень которого запо№1нает1 ся блоком 12 на время длительности всего тактового интервала и передается на выход устройства. Кроме того.

Q )5

20 25 0 |Q 45 Q

5

импульс с выхода сумматора 13 через ключ 5 поступает еще на вход секционированной линии 15 задержки для уча- стия в формировании импульсов предсказания для последующих тактовых интервалов.

Такой алгоритм обработки сигнала с использованием его корреляционных ха1)актеристик связан с тем, что эти характеристики на приемной стороне, как правило, известны. Это позволяет с.пнаружить и частично компенсировать ошибки при приеме сигналов со стер- ТЫТ-111-- элементами.

Таким образом, введение в устрой- стно с тчматора (1,...,т) формирователей высоких коэф4)ициентов и ceKiyio нированной линии задержки позволяет компенсировать ошибки за счет подстановки в пораженньш помехой пустой тлктовьй интервал вместо уровня сигнала, равного его математическому (шиланию или значению из предшествующего тактового интервала, предска- зан}1ого значения уровня сигнала, что, с 1цественно уменьшает ошибки при приеме cигнiUIa с фазово-импульсной М , ,у:1яцией и тем самым повышает точность демодуляции входного сигнала.

Формула Изобретения

Демодулятор сигналов с фазово-импульсной модуляцией, содержащий включенные между шиной источника питания и общей шиной соединенные последовательно источник постоянного тока, первый и второй ключи, объединенные выводы ключей соединены с общей шиной через конденсатор с входом третьего ключа и с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом форж1рователя опорного напряжения, а выход - с входом первого одно- вибратора, первьй выход которого соединен с первым управляющим входом третьего ключа, выход которого соединен с выходом четвертого ключа и через аналоговый запоминающий блок - с выходной шиной, а второй управляющий вход - с управляющим входом второго ключа, выходом дифференцирующей цепи и первым входом второго одновибратора, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, а второй вход - с информационной входной шиной устройства, тактовая входная

51370762

шина которого соединена с входом диф-динен с входом четвертого ключа, упференцирующей цепи, отличаю-равляющий вход которого соединен с

щ и и с я тем, что, с целью повьппе-вторым выходом первого одновибратора,

НИН точности, в него дополнительно р-а выход - с входом секционированной

вредены секционированная линия задер-линии задержки, вькоды которой через

жки, формирователя весовых коэффици-формирователи весовых коэффициентов

ентов и сумматор, выход которого сое-соединены с входами сумматора.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах радиосвязи, телеметрии и преобразования сигналов. Цель изобретения - повышение точности демодулятора при приеме сигналов с пропусками - достигается за счет формирования в интервалах с пропусками предсказанного значения уровня сигнала. Для этого в демодулятор дополнительно введены секционированная линия 15 задержки, формирователи 14... 14т весовых коэффициентов и сумматор 13. Кроме того, демодулятор содержит источник 1 постоянного тока, ключи 2-5, дифференцирующую цепь 6, одновибра- торы 7 и 8 конденсатор 9, формирователь 10 опорного напряжения, компаратор 11, аналоговый запоминающий блок 12. Введение указанных схемных элементов позволяет скомпенсировать ошибки за счет подстановки в поражен- ньй помехой пустой тактовый интер- вал вместо уровня сигнала, равного его математическому ожиданию или значению из предшествующего тактового интервала, предсказанного значения уровня сигнала, что повьшгает точность демодуляции входного сигнала. 1 ил. i (Л