Устройство для синхронного радиоприема частотно-манипулированных сигналов Советский патент 1988 года по МПК H04L27/14 

Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться в станциях цифровой радиорелейной связи с частотной манинуляцией и является усовершенствованием изобретения по авт.св. (Р 1244804.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при приеме сигналов с малыми индексами модуляции.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжения, поясняющие его работу; на фиг. 3 - вариант выполнения формирователя сигнала синхронизации; на фиг. 4 - эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Устройство для синхронного радиоприема частотно-модулированных сигналов содержит синхронный гетеродин 1, квадратичный направленный ответви- тель 2, первый и второй смесители 3 и 4, первый и второй фильтры 5 и 6 нижних частот, первый и второй усилители-ограничители 7 и 8, первый и второй элементы НЕ 9 и 10, первый, второй, третий, четвертый, пятый,шестой, седьмой и восьмой триггеры 11-1 формирователь 19 сигнала синхронизации, первый и второй сумматоры 20 и 21, компаратор 22, блок 23 тактовой синхронизации, формирователь 24 импульсов установки, регенератор 25.

Формирователь 19 сигнала синхронизации содержит (фиг. 4) сумматор 26, первый, второй, третий и четвертый триггеры 27-30.

Устройство работает следующим образом.

Частотно-модулированный сигнал (фиг. 2а) поступает на вход устройства и одновременно подается на первый и второй смесители 3 и 4, на которые непосредственно через квадратичньш направленный ответвитель 2 подаются сигналы синхронного гетеродина 1, сдвинутые по фазе 90 . При этом,частота синхронного гетеродина 1 устанавливается равной средней частоте спектра принимаемого сигнала, В результате преобразования частотно- манипулированного сигнала на выходах первого и второго смесителей 3 и 4 образуются сигналы, частота заполнения которых равна девиации частоты входного сигнала, а взаимный сдвиг фаз рарен 90°. При изменении знака передаваемой цифровой информации про0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

исходит изменение знака разности фаз сигналов в квадратурных каналах при сохранении их квадратуры, т.е. взаимный фазрвый сдвиг становится равным 270 . Эти сигналы подаются на первый и второй фильтры 5 и 6. Первый и второй фильтры 5 и 6 обеспечивают помехоустойчивость и частотную избирательность устройства. Сигнал (фиг. 2б, где - длительность тактового интервала; t - время) с выхода первого фильтра 5 подается на вход первого усилителя-ограничителя 7, а сигнал (фиг. 2в) с выхода второго/ фильтра 6 подается на вход второго усилителя-ограничителя 8. Первый и второй усилители-ограничители 7 и 8 преобразуют за счет усиления и ограничения аналоговые сигналы (фиг.26,в) соответственно в сигналы (фиг.2г,д) цифровой формы. Сигнал (фиг.2г) с выхода первого усилителя-ограничителя

7подается на информационные Д-входы восьмого 18 и четвертого 14 триггеров С-входы синхронизации седьмого 17 и шестого 16 триггеров, первый вход формирователя 19 сигнала синхронизации и на вход первого элемента НЕ 9, который инвертирует сигнал (фиг.2г ) по полярности. Сигнал с первого элемента НЕ 9 подается на информационные D-входы пятого 15 и первого 11 триггеров, С-входы синхронизации шестого

16 и второго 12 триггеров и на четвертый вход формирователя 19 сигнала синхронизации. Сигнал (фиг.2д) с выхода второго усилителя-ограничителя

8подается на информационные D-входы седьмого 17 и третьего 16 триггеров, С-входы синхронизации восьмого 18 и четвертого 14 триггеров, на второй вход формирователя 19 сигнала синхронизации и на вход второго элемента

НЕ 10, который инвертирует сигнал (фиг. 2д) по полярности. Сигнал с второго элемента НЕ 10 подается на информационные D-входы шестого 16 и второго 12 триггеров, С-входы син- . хронизации пятого 15 и первого 11 триггеров и на третий вход формирователя 19 сигнала синхронизации. Формирователь 19 сигнала синхронизации (фиг. 3) формирует сигнал (фиг.4з) который содержит огибающую информационного сигнала (фиг.4а) и подается на блок 23 тактовой синхронизации. Последний из сигнала (фиг. 4з) выделяет сигнал (фиг.2с) тактовой частоты информационного сигнала. Фаза сигнала (фиг.2с) тактовой частоты блоком 23 устанавливается таким образом чтобы стробирование в регенераторе 25 происходило в конце тактового интервала, т.е. в зоне максимального значения сигнала на выходе первого 20 и второго 21 сумматоров. Этот сигнал (фиг. 2с и фиг. 4м) подается на вход синхронизации регенератора 25 и вход формирователя 24 импульсов установки. Установку всех триггеров 11-18 производят коротким импульсом после стробирования, поэтому форми- рователь 24 импульсов установки содержит элемент задержки. В результате задержки во времени (фиг.2с) сигнала и дифференцирования его передних фронтов на выходе формирователя 24 импульсов установки образуется последовательность коротких импульсов (фиг.2е)-, которая в начале каждого тактового интервала З производит по R-входам установку в О восьмого 18 седьмого 17, шестого 16 и пятого 15 триггеров и по S-входам установки в 1 четвертого 14, третьего 13, второго 12 и первого 11 триггеров (независимо от сигналов на входах D и С)-.

В результате на первый сумматор 20 подаются с прямых выходов восьмого 18, пятого, 15, четвертого 14 и первого 11 триггеров сигналы (фиг.2ж,к, л,о) соответственно и с инверсных выходов седьмого 17, шестого 16,третьего 13 и второго 12 триггеров, сигналы (фиг.2з,и,м,н) соответственно. На второй сумматор 21 подаются сигналы с прямых выходов седьмого 17,шестого 16, третьего 13 и второго 12 триггеров и с инверсных выходов восьмого 18, пятого 15, четвертого 14 и первого 11 триггеров. Первый, второй сумматоры производят суммирование сигналов с выходов указанных триггеров 11-18 по напряжению. В результате на выходе первого сумматора 20 будет сигнал (фиг. 2п), а на выходе второго сумматора 21 будет сигнал, инверсный сигналу (фиг.2п). На сигнальный вход компаратора 22 подается сигнал (фиг.2п) с первого сумматора 20, а на второй опорный вход компаратора 22 подается сигнал с второго сумматора 21. Если на сигналь- ном входе компаратора 22 сигнал больше, чем на его опорном входе,то на выходе его будет 1, если же на

Q 5 0 5

5

0

0

5

0

сигнальном его входе сигнал меньше, чем на опорном, то будет О. Если сигналы на сигнальном и опорном входам компаратора 22 равны, то на его выходе возникает неопределенность, В результате на выходе компаратора 22 появится сигнал (фиг.2р), который подается на информационный вход регенератора 25. На вход синхронизации

регенератора 25 подается сигнал (фиг.2с) с блока 23 тактовой синхронизации. Регенератор 25 осуществляет запись сигнала только в моменты появ.ления передних фронтов сигнала (фиг.2с) тактовой частоты в соответствии с полярностью информационного сигнала (фиг.2р). В результате на : выходе регенератора 25 появится сигнал (фиг.2т), идентичный информационному переданному сигналу (фиг.2а и 4а).

Формирователь 19 сигнала синхронизации (фиг.З) работает следуюш,им образом. Информационный сигнал (фиг.4б) с первого усилителя-ограничителя 7 подается на информационный D-вход первого триггера 27, С-вход синхронизации второго триггера 28 и через первый элемент НЕ 9 в инверсном виде - на С-вход синхронизации третьего триггера 29 и на информационный D-вход четвертого триггера 30. Информационный сигнал (фиг.4в) с второго усилителя-ограничителя 8 подается на С-вход синхронизации первого триггера 27,, информационный D-вход второго триггера 28 и через второй элемент НЕ 10 в инверсном виде на информационный D-вход третьего триггера 29 и С-вход синхронизации четвертого триггера 30. В результате взаимодействия этих сигналов на прямых выходах первого и четвертого триггеров 27 и 30 появятся сигналы (фиг.4г,ж) соответственно и на инверсных выходах второго и третьего триггеров 28 и 29 появятся сигналы (фиг.4 д.е) соответственно, которые.подаются на входы сумматора 26. В результате суммирования этих сигналов по напряжению сумматором 26 на его выходе будет сигнал (фиг.4з,и), которые подаются на блок 23 тактовой синхронизации. Сигналы с вьЕхода блока 23 подаются на компаратор 22, на выходе которого появляются сигналы фиксирующие прием (фиг.4к,л).

Формула изобретения

1. Устройство для синхронного радиоприема частотно-манипулированных сигналов по авт.-св. № 1244804, о т - личающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при приеме сигналов с малыми индексами модуляции, введены пятый, шестой, седьмой и восьмой триггеры, регенератор и последовательно сье- диненные формирователь сигнала синхронизации, блок тактовой синхронизации и формирователь импульсов ус- тановки, выход которого подключен к нулевым установочным входам первого, второго, третьего и четвертого триггеров и к единичным установочным входам пятого, шестого, седьмого и восьмого триггеров, информационный вход первого триггера .соединен с информационным входом пятого триггера с синхронизационным входом шестого триггера и с первым входом формирова теля сигнала синхронизации, второй вход которого соединен с информационным входом шестого триггера,с синхронизационным входом пятого триггера и с информационным входом второго триг гера, информационный вход третьего триггера соединен с информационным входом седьмого триггера, с синхронизационным входом восьмого триггера и с третьим входом формирователя сигнала синхронизации, четвертый вход которого соединен с информационным входом восьмого триггера, с синхронизационным входом седьмого триггера и с информационным входом четвертого

tO 5 0 5 о Q

5

триггера, при этом выход формирователя импульсов установки подключен к синхронизационному входу регенератора, информационный вход которого соединен с выходом компаратора, а прямые выходы пятого и восьмого триггеров и инверсные выходы шестого и седьмого триггеров подключены соответственно к пятому, шестому, седьмому и восьмому входам первого сумматора, прямые выходы шестого и седьмого триггеров и инверсные выходы пятого и восьмого триггеров соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым входами второго сумматора,

2, Устройство по П.1, отличающееся тем, что формирователь сигнала синхронизации содержит сумматор и четыре триггера, при этом прямые выходы первого и четвертого триггеров и инверсные выходы второго и третьего триггеров подключены к входам сумматора, выход которого является выходом формирователя сигнала синхронизации, .первым, вторым, третьим и четвертым входами которого являются соответственно объединенные информационный вход первого триггера и синхронизационный вход второго триггера, объединенные информационный вход второго триггера и синхронизационный вход первого триггера, объединенные информационный вход четвертого триггера и синхронизационный вход третьего триггера и объединенные информационный вход третьего триггера и синхронизационный вход четвертого триггера.

Фиг. З

Изобретение является усовершенствованием устр-ва по авт.св.№ 1244804 и обеспечивает повьшение помехоустойчивости при приеме сигналов с малыми индексами модуляции. Устр-во содержит синхронный гетеродин 1, квадратичный направленный ответвитель 2, смесители 3, 4, фильтры 5,6 нижних частот,усилители-ограничители 7, 8, элементы НЕ 9, 10, восемь триггеров 11-18-, формирователь 19 сигнала синхронизации, сумматоры 20, 21, компаратор 22, блок 23 тактовой синхронизации, формирователь 24 импульсов установки и регенератор 25. Помехоустойчивость при приеме сигналов с малыми индексами модуляции повышается за счет введения триггеров 15-18, регенератора 25, формирователей 19, 24 и блока 23. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л ГЧ) фиеЛ