Устройство приема фазоманипулированных сигналов Советский патент 1989 года по МПК H04B7/00 H04L27/22 

ЬО

3 У1

Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости приема. Устройство содержит приемный блок 1, формирователь 2 последовательностей кодов Баркера, каналы выделения информационного сигнала, имеющие перемножители 5, 6 и 7, узкополосные фильтры 8, полосовые фильтры 9, фазовращатели 10 и эл-ты 11 задержки, а также сумматоры 12 и 13, вычитатель 14 и решающий блок 15. В устройстве осуществляется квазиоптимальный прием сигналов в условиях многолучевости. Цель достигается за счет устранения помех, искажающих полезный сигнал, путем компенсации вспомогательного сигнала. 1 ил.

QJGD---U

1483653

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в системах передачи манипулированных по фазе дискретных сигналов по каналам связи с многолучевостью.

Цель Изобретения - повышение помехоустойчивости приема.

На чертеже дана структурная электрическая схема устройства.

Устройство приема фазоманипулиро- ванных сигналов содержит приемный блок 1, формирователь 2 последовательностей кодов Баркера, выполненный на регистре 3 и синхронизаторе 4, первый, второй и третий перемножители 5-7, узкополосные фильтры 8, полосовые фильтры 9, фазовращатели 105 элементы 11 задержки, первый и второй сумматоры 12 и 13, вычитатель 14 и решающий блок 15,

Для осуществления киазиоптималь- ного приема сигналов в условиях много лучевости на приемной стороне необхо- димо с высокой степенью точности -знать импульсную реакцию канала (параметры многолучевости). Для этого передают специальный сигнал - мани- пулированную по фазе кодовой последовательностью Баркера () несущую, сдвинутую по Фазе на 90° относительно фазы несущей информационного сигнала, т„е„ полный передаваемый сигнал

Uc(t)Ue cos c30t+|(t) +U

|l(t)s(1)

Д.

+2 где

(t)1 - передаваемая информация ;

n(t)-tl кодовая последователь-

ность Баркера.

Уровень вспомогательного сигнала может регулироваться в зависимости от условий распространения. В простейшем случае, когда мощность вспомога- тельного сигнала равна мощности информационного передается сигнал дифференциальной фазовой модуляции. Вспомогательный сигнал позволяет однозначно с высокой степенью точности опреде- лить параметры (амплитуды и фазы лучей) декаметрового диапазона волн при передаче в полосе частот 3,1 кГц со скоростью 2,4 кбит с длительностью многолучевости 13/2400 5,4 мс, что достаточно для большинства случаев распространения КВ-радиоволн.

Сигнал на приемном блоке 1 устройства равен

Ue, Г An Ub f (t-fct) cos ( t-1,) +

+ +Uqi(t-),(t-C,) + j+n(t),

(2)

где A-j - амплитуда 1-го луча;

и Wj - временной и фазовый сдвиги

1-го луча; n(t) - аддитивная помеха;

k - количество лучей. Входной сигнал в перемножителях перемножается со сдвинутыми во времени последовательностями кода Баркера tj(t-jT) с выходов формирователя 2, где Т - период тактового сигнала синхронизатора 4. Сигналы с выходов перемножителей 5 усредняются узкополосными фильтрами 8, настроенными на частоту С30 Напряжение на выходе j-ro узкополосного фильтра 8 равно

Ц« Ј Ai U9 Вп (t-j T) s in o30 (t-ti ) +

+ + ZI A, X( t) eosЈ&3o(t-fcj) + % +ap( t), (3)

5 0

0

5 0 5

U|

где Вц (t) - функция корреляции последовательности кода Бар- кера;

X(t) - случайный нормальный сигнал, вызванный воздействием информационного сигнала.

Дисперсия сигнала X(t) равна ®($ «Т дЈ, где дЈ - полоса пропускания узкополосного фильтра 8. Величина (t) - флуктуационная помеха.

Первое слагаемое выражения (3) - представляет собой регулярные гармонические составляющие лучей декаметро- вого диапазона волн, среди которых выделяется j-й луч (если он имеется)„ Второе и третье слагаемые выражения (3) можно сделать достаточно малыми путем выбора узкой полосы пропускания узкополосного фильтра 8 (uf fc.10 Гц) . Таким образом, на выходах узкополосных фильтров 8 выделяется гармоническое напряжение с частотой CJD, амплитудой и фазой соответствующих лучей. Указанные напряжения используются для когерентного детектирования многолучевого сигнала.

Для когерентного детектирования информационного сигнала напряжения лучей A-jUq sin G90(t-t; )+Ц J сдвигаются по фазе на 90° фазовращателями 10 и подаются на первые входы третьих перемножителей 7, на вторые входы которых подается скорректированный входной сигнал с выхода вычитателя 14

s

U (t)Uex(t)-l%t.M(t-)

«sinto0(t-t,-)+ 1(4)

Сигнал UBI (t) отличается от входного сигнала ) тем, что в нем компенсирован вспомогательный сигнал. Если такую компенсацию не производить, то на выходах полосовых фильтров 9 присутствуют составляющие, вызванные воздействием вспомогательного сигнала соседних лучей, а именно

14

М:

Уо 2

Йс

иФнч} -f- -jU-fp-f

+ (-i-12---Uj -(t-)cosC63o(-ro + + lf.-4.j+ i|i(t-)(tj-)

+ (t).(5)

Первое слагаемое выражения (5) представляет собой полезный сигнал - продукт когерентного детектирования j-ro луча, второе слагаемое - продукты детектирования j-м детектором информационного сигнала других лучей, третье слагаемое - реакции на вспомогательный сигнал, пфн1, (t) - реакцию на внешнюю аддитивную помеху. Все тр последних слагаемых являются помехами, искажающими полезный сигнал, представленный первым слагаемым. Поскольку rj (t-fcj) - известная функция то третье слагаемое можно устранить, скомпенсировав вспомогательный сигнал. Для этого напряжения A;UaCosС #(( t -Јj) выходов узкополосных фильтров 8 перемножаются с соответствующими кодовыми последовательностями Варкера с выходов формирователя 2. Полученные произведения суммируются первым сумматором 12 и эта сумма вы- нитается в вычитателе 14 из входного сигнала, компенсируя вспомогательный сигнал.

Напряжения с выходов полосовых фильтров 9 пропускают через элемент 11 задержки с временами задержки taj T(13-j), выравнивая их различное запаздывание, после чего сигналы суммируются во втором сумматоре 13. Полученное на выходе второго

14836536

сумматора 13 напряжение Uj поступает на решаюощй блок 15, снабженный схемой компенсации межсимвольной интерференции.

0

5

0

5

0

0

5

0

5

Формула изобретения

Устройство приема фазоманнпули- рованных сигналов, содержащее линейный тракт, выход которого соединен с объединенными по входу каналами выделения информационного сигнала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных первого перемножителя, узкополосного фильтра и второго перемножителя, rtpvron вхоп которого объединен с яюры.- .о.ч,;: ..сивого перемножнтеля, iwxoiii ятопк.. переычожителей всех каналон HI теле- пня информационного сигнале3, соо шкс- ны с входами сумматора, выкол которого соединен с первым входом вь:чи- тателя, другой вход Koioporo соединен с выходом линейного тракта, и реш.о-- щнй блок, отличающее с я тем, что, с целью повышения устойчивости приема.в него введены формирователь последовательностей кода Баркера, второй сумматор, а в каждый канал выделения информационного сигнала введены последовательно соединенные фазовращатель, третий пе- ремножитель, полосовой фильтр и элемент задержки, причем выход узкополосного фильтра соединен с входом фазовращателя, а выходы всех элементов задержки через второй сумматор соединены с входом решающего блока, выход вычитателя соединен с вторыми входами третьих перемножителен всех каналов выделения информационного сигнала, а выходы формирователя последовательностей кода Баркера соединены с вторыми входами N каналов выделения информационного сигнала, при этом входы первого перемножителя всех каналов выделения информационного сигнала являются первыми и вторыми входами каналов выделения информационного сигнала.