Устройство для приема частотно-манипулированных сигналов Советский патент 1989 года по МПК H04L27/14 

4 05

оо

Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Устройство содержит смесители 1-5, эталонный г-р 6, фильтры 7-9 нижних частот, фазовращатель 10, управляемый г-р 11, полосовые фильтры 12 и 13, удвоитель 14 частот, демодулятор 15, блоки фазовой автоподстройки 16 и 17 частоты, делители 18, 19 и 22 частоты, перемножители 20 и 23 и фильтры суммарной 21 и разностной 24 частот. Цель достигается за счет обеспечения приема сигналов с комбинированной частотной и фазовой манипуляцией. 1 ил. и

N:

Изобретение относится к радиосвязи, может использоваться для приема дискретной информации, передаваемой сигналами с комбинированной частотной и фазовой манипуляцией, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1061285.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем приема сигналов с комбинированной частотой и фазовой манипуляцией.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит смесители 1-5, эталонный генератор 6, фильтры 7-9 нижних частот, фазовращатель 10, управляемый генератор 11, первый 12 и второй 13 полосовые фильтры, удвоитель 14 частот, демодулятор 15, блоки 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты, первый 18 и второй 19 делители частоты, первый перемножитель 20, фильтр 2 суммарной частоты, третий делитель 22 частоты, второй перемножитель 23 и фильтр 24 разностной частоты.

Устройство работает следующим образом.

Принимаемый радиосигнал с комбинированной частотной и фазовой манипуляцией- (ЧМн-ФМн) аналитически описывается выражением

Uc{t) Uc. cos{2.4fcpt-f(pK), ,

, 2,

где индексы 1 и 2 для частот и фаз соответствуют символам, передаваемым в частотном и фазовом подканалах;

Uc - амплитуда сигнала; fi fcp- - частота, соответствующая символу « +

4Т

f,fcp + ±

- частота, соответствующая символу

Т - длительность элементарных посылок (символьных интервалов);

-средняя частота сигнала

Ол(,2) -манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции, причем cpK const при (гн. -|-1) Т, и может изменяться скачком при , т. е. на границах между элементарными посылками (,2..., N-1);

N- количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Тс(Тс N. Т);

(t) + 1,-1 -последовательность информационных символов

(модулирующий код), в соответствии с которыми манипулируется частота сигнала;

M2(t) {-fl,-li - последовательность информационных символов Ойодулирующий код), в соответствии с которыми манипулируется фаза

сигнала.

Указанный сигнал поступает на входы смесителей 1 и 3 частот. С помощью смесителя 1 частот, эталонного генератора 6 и полосового фильтра 12 осуществляется 5 перенос спектра радиосигнала на среднюю частоту

,

где Гэт - частота сигнала эталонного генератора 6.

0 Смесители 2, 4 и 5 частот, фильтры 7-9 нижних частот, управляемый генератор 11 и фазовращатель 10, осуществляющий сдвиг по фазе на 90°, образуют кольцо Костаса, предназначенное для слежения за

r подавленной несущей. В спектре ЧМн- ФМн сигнала с индексом манипуляции

D(f2-f,),5

символьные частоты подавлены. Поэтому кольцо Костаса следит за «мнимой средней частотой fcp, учитывая нестабильность

0 частоты входного сигнала. Если абсолютная нестабильность принимаемого сигнала ±б больше разноса между символьными частотами (f2-f), то полосы пропускания фильтров нижних частот должны быть равны

...

Таким образом, управляемый генератор 11, заключенный в кольцо Костаса, является гетеродином с частотой

1ср 1срТэт

с помощью смесителя 3 частот и полосового фильтра 13 осуществляется перенос спектра принимаемого радиосигнала на эталонную частоту

1эт 1ср-fcp;

иэт(1) иэтС05(2л эт1Н-ф),

.

с помощью гетеродинирования и указанного свойства петли Костаса стабильность символьных частот существенно улучшается и определяется стабильностью час0 тоты fsT эталонного генератора 6. Поэтому полосы захвата блоков 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты могут быть выбраны достаточно узкими для устранения возможности ложных захватов и перезахватов за одну из дискретных состав5 ляющих. Если стабиЛ(Ьность частоты far эталонного генератора 6 высокая, то на входе демодулятора присутствует высокостабильный ЧМн-ФМн сигнал.

5

0

5

Удвоитель 14 частоты, блоки 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты и делители 18 и 19 частоты образуют систему символьной синхронизации, необходимую для когерентной демодуляции, которая осуществляется в демодуляторе 15. Символьная синхронизация основана на том, что в энергетическом спектре ЧМн-ФМн сигнала с индексом манипуляции присутствуют дискретные составляющие на символьных частотах fi и fg. Сигнал с индексом манипуляции формируется из принимаемого ЧМн-ФМн сигнала с помощью удвоителя 14 частоты. С помощью блоков 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты осуществляется фильтрация дискретных составляющих, а делители 18 и 19 частоты предназначены для приведения в соответствие частот сигнала синхронизации и принимаемого сигнала.

На выходах делителей 18 и 19 час- готы образуются следующие гармонические колебания:

U:(t) Ui- cos2nf|t;

U2(t) U2COS2nf2t.

Гармонические колебания Ui(t) и U2(t) с выходвв делителей 18 и 19 частоты вместе с принимаемым сигналом с выхода полосового фильтра 13 поступают на демодулятор 15, с выхода которого двойная последовательность символов MI (t), переданная с помощью частотной манипуляции (ЧМн), поступает к получателю информации.

Одновременно гармонические колебания Ui(t) и U2(t) с выходов делителей 18 и 19 частоты поступают на входы перемножителя 20, на выходе которого образуется напряжение

U3(t)U(t)- U2(t)Vo- COS2n(f, + f2)t-«+Vo- со52л(Ь-f,)t, гдеУг, , V,- V2;

Ki - коэффициент передачи перемножителей. Фильтром 21 суммарной частоты выделяется напряжение

U4(t)Vo- cos2n(f:+f2)t. На выходе делителя 22 частоты образуется напряжение

U5(t)Vo. cos2n() cos2nf3Tt,

,ef.lf-.

Гармоническое напряжение U(t) с-выхода делителя 22 частоты подается на второй вход перемножителя 23, на первый вход

° которого поступает сигнал иэт{1). На выходе перемножителя 23 образуется следующее напряжение:

U6(t)Vi- С05(4л(эт1+фк) где Vo.

5 Фильтром 24 раз- стной частоты выделяется напряжение

Up(t)Vi- С05ф,

представляющее собой двойную последовательность символов, переданную с помощью фазовой манипуляции сигнала. Это 0 напряжение поступает к получателю информации.

Формула изобретения

5 Устройство для приема частотно-мани- пулированных сигналов по авт. св. № 1061285, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей путем приема сигнало в с комбинированной частотной и фазовой манипу0 ляцией, введены последовательно соединенные первый перемножитель, фильтр суммарной частоты, третий делитель частоты, второй перемножитель и фильтр разностной частоты, выход которого является дополнительным выходом устройст5 ва, причем выход первого делителя частоты соединен с первым входом первого перемножителя, второй вход которого соединен с выходом второго делител я частоты, а второй вход второго перемножителя соединен с выходом второго полосового фильтра.