Многоканальный приемник сигналов с фазоразностной модуляцией Советский патент 1989 года по МПК H04L27/22 

3149

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в цифровых системах связи.

Цель изобретения - повышение по- мехоустойчивости

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого многоканального приемника.

Многоканальный приемник содержит первый смеситель 1, первый фильтр 2, блок 3 демодуляторов, блок 4 синхронизации, блок 5 формирования сетки частот, фильтр 6 нижних частот, гетеродин 7, полосовой фильтр 8, частот- ный дискриминатор 9, формирователь 10 опорного сигнала, второй смеситель 11, второй фильтр 12, аналого-цифро-; вой преобразователь 13, перемножи-. тель 14, ключ 15, цифроаналоговый преобразователь 16, сумматор 17 и сдвиговый регистр 18.

Многоканальный приемник работает, следующим образом.

Входной групповой сигнал многоканального приемника представляет собой сумму N+1 гармонических колебаний, N из которых являются канальными сигналами, а (N+l)-e колебание является пилот-сигналом. Частота i-ro канального сигнала задается соотношением

p., ,2N.

Частота пилот-сигнала равна

F,) F,,,.

Структура rpynnoBorq сигнала явлется стандартной.

Значения Fo,F,n и N для входного сигнала многоканального приемника соответственно равны 495, 110 Гц, 2 и 20.

Канальные сигналы подвергаются на передак)1цей стороне двукратной фа зоразностной модуляции с вариантами разностей фаз, равными

где и: - кодированные четвертичные информационные канальные (,1,2,3); Ц д- разность фаз (при ,

).

Длительность интервала времени такта , в течение которого фазы к н льных сигналов остаются неизменными, равна

T-1/F.

0 5 0

5

5

0

5

5

0

Тактовая частота удовлетворяет условию

.

При работе многоканального приемника частоты канальных сигналов и частота пилот-сигнала на выходе приемника отличаются от указанных значений на величину +&F, обусловленную наличием доплеровского смещения частоты радиосигнала на трассе распространения, а также наличием нестабиль- ностей генераторов несущих частот на передающей и приемной сторонах,

В известных устройствах частотная расстройка UF устраняется с помощью петли частотной автоподстройки (ЧАЛ), включающей в себя первый смеситель I, полосовой фильтр 8, частотный дискриминатор 9, фильтр 6 нижних частот и гетеродин 7, ЧАИ работает по пилот-сигналу следующим образом. Входной сигнал перемножается в первом смесителе 1 с выходным сигналом гетеродина 7, частота которого выбрана так, что канальные сигналы преобразуются по частоте зеркально :

FpFr,-F;; ,2N;

ry

,2,,,,,N,

л-.е, при частота F,Fj,; F

V т.д. Следовательно, при ,

Fj-rF; ; FQ+F +NF. С помощью пер- то фильтра 2 выделяются преобса- Йованные по частоте канальные сигналы, а с помощью полосового фильтра 8 выделяется преобразованный пилот-сигнал, частота которого равна

F F -F г«

При U

2Fo 4N+1 ),-(N+2) ,-F.

Полагая F(), рассмотрим работу блока 3 демо;;уляторов, блока 4 синхронизации и блока 5 формирователей сетки частот. Групповой сигнал в каждом канале умножается на опорные квадратурные сигналы, частота которых равна соответствующей канальной частоте. Разность фаз пары квадратурных каналов равна л/2, Сформированные сигналы произведения интегрируются за время T l/Fjj, Начало и конец интервала интегрирования задаются с помощью синхросигналов, поступающих от блока 4 синхронизации. Опорные

сиг (алы формируются блоком 5 формирователей сетки частот.

Опорные сигналы формируются из одного колебания.

Опорные колебания, поступаю1цие на частотный дискриминатор 9 с ()-ro и (N+2)-ro выходов блока 5 формирователей сетки частот являются квадратурными сигналами, частота которых

равна F

D

i o- uРасс: отрим работу системы ЧАИ, При преобразованные канальные частоты и частота пилот-сигнала

Формирователь 10 опорного сигнала, на входы которого поступает сигнал с выхода гетеродина 7 с частотой F и опоркый сигнал с (N+3)-ro выхода блока 5 формирователей сетки частот, частота которого равна , формирует опорный сигнал с частотой , Опорный сигнал с частотой используется во втором смесителе- I для преобразования входного группового сигнала. Второй фильтр 12 идентичен первому фильтру 2 и используется для выделения спектра преобразованного

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Приемник содержит смесители 1 и 11, фильтры 2 и 12, блок демодуляторов 3, блок синхронизации 4, блок формирования 5 сетки частот, фильтр 6 нижних частот, гетеродин 7, полосовой фильтр 8, частотный дискриминатор 9, формирователь 10 опорного сигнала, АЦП 13, перемножитель 14, ключ 15, ЦАП 16, сумматор 17 и сдвиговый регистр 18. В данном приемнике петля частотной автоподстройки работает как по пилот-сигналу, так и по групповому сигналу. Это позволяет увеличить помехоустойчивость приемника, поскольку подстройка частоты будет осуществляться надежно даже при длительных замираниях пилот-сигнала. 1 ил.

смещены на относительно номиналь- 15 rpynifOBoro сигнала, ных значений.

Полосовой фильтр 8 выделяет преобразованный пилот-сигнал, равный

F.

Ширина полосы полосового фильтра 8 равна не меньше, чем 2 , где UFrngy - максимальное смещение частоты. Частотный дискриминатор 9 настро«- ен на частоту F -FA и

о й при наличии частотной расстройки

FfO выдает сигнал рассогласования, пропорциональный UF. Сигнал рассогласования сглаживается в фильтре 6 нижних частот и используется для управления частотой гетеродина 7, что приводит к изменению частоты и, следовательно, к уменьшению частотного смещения канальных сигналов.

Наличие расстройки по частоте приводит к резкому снижению помехоустойчивости приема сообщений многоканальным приемником. Использование системы частотной автоподстройки, работающей только по пилот-сигналу, не позволяет исключить частотные расстройки при замираниях пилот-сигнала, или при воздействии помех, частота которых близка к частоте пилот-сигнала, что является недостатком устройства- прототипа.

В предлагаемом многоканальном при- еммике сигналов с фазоразностной модуляцией для управления частотой гетеродина используется как выходной сигнал частотного дискриминатора 9, так и сиг нал с выхода цифроаналого- вого преобразователя 16, формируемый путем обработки всех N канальных сигналов и пропорциональный частотной расстройке UF.

Формирование сигнала рассогласования по частоте, пропорционального UF, осуществляется следуюошм образом.

В аналого-цифровом преобразователе 13 осутт;ествляется квантование сигнала на m уровней. При сигнал квантуется на два уровня, а аналого- 20 цифровой 13 преобразователь осуществляет операцию ограничения группового сигнала.

Выходной сигнал аналого-цифрового преобразователя 13 перемножается

следовательно, 25 перемножителем 14 с этим же сигналом, задержанным на время Т. Задержка осуществляется с помощью сдвигового регистра 18, длина которого связана с частотой импульсов сдвига, посту- 30 пающих с (N+1)-го выхода блока 4 синхронизации на управляющий вход сдвигового регистра 18, соотношением

г.

, |

35

где г - длина сдвигового регистра 18; f-f, частота импульсов с.чвига.

С помощью ключа 15 ocyщecтвJl/ : т- ся стробирование выходного сигнала перемножителя, Стробирующий импульс, 40 поступаюишй на первый управляющий вход ключа 13, формируется в блоке А синхронизации так,что середина стро- бирующего импульса совпадает- с моментом окончания интегрирования в д5 каждом канапе блока 3 демодуляторов. Длительность стробирующего импульса выбирается из условия с.,

где Т - длительность такта;

Т - длительность интернала рирования.

В цифроанапоговом преобразователе осуществляется преобразование цифрового сигнала в аналоговый.

В отличие от устройства-прототипа, в котором для устранения частотного рассогласования используется петля частотной автоподстройки, работающая

50

55

г.

, |

где г - длина сдвигового регистра 18; f-f, частота импульсов с.чвига.

С помощью ключа 15 ocyщecтвJl/ : т- ся стробирование выходного сигнала перемножителя, Стробирующий импульс, поступаюишй на первый управляющий вход ключа 13, формируется в блоке А синхронизации так,что середина стро- бирующего импульса совпадает- с моментом окончания интегрирования в каждом канапе блока 3 демодуляторов. Длительность стробирующего импульса выбирается из условия с.,

где Т - длительность такта;

Т - длительность интернала рирования.

В цифроанапоговом преобразователе осуществляется преобразование цифрового сигнала в аналоговый.

В отличие от устройства-прототипа, в котором для устранения частотного рассогласования используется петля частотной автоподстройки, работающая

по пилот-сигналу, в предлагаемом многоканальном приемнике сигналов с фа- зоразностной модуляцией петля частотной автоподстройки работает как по пилот-сигналу, так и по групповому, что позволяет увеличить помехоустойчивость приемника сигналов с фазораз- ностной модуляцией, поскольку подстройка частоты будет осуществляться надежно даже при длительных замираниях пилот-сигнала. В то же время использование группового сигнала для формирования сигнала рассогласования по частоте позволяет уменьшить вели- чину частотных ошибок в петле ЧА11, что также ведет к увеличению помехо : устойчивости приемника.

Формула изобретения

Многоканальный приемник сигналов с фазоразностной модуляцией, содержащий фильтр нижних частот, выход рого соединен с входом гетеродина, выход которого соединен с первым входом первого смесителя, выход которого подключен к входу полосового фильтра, к входу первого фильтра и к входу блока синхронизации, первые выходы которого соединены с синхронизирующими входами блока демодуляторов, опорные входы которого подключе- ны к соответствующим первым выходам блока формирования сетки частот, вто- рые выходы которого соединены с опорными входами частотного дискриминатора, сигнальный вход которого подключен к выходу полосового фильтра, при этом выход первого фильтра сое-

динен с сигнальным входом блока демодуляторов, выход которого является выходом приемника, входом которого является второй вход первого смесителя, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены второй смеситель, второй фильтр, аналого-цифровой преобразователь, перемножитель, ключ, цифроаналоговый преобразователь, сумматор, сдвиговый регистр и форми- юватель опорного сигнала, выход которого соединен с первым йходом второго смесителя, выход которого соеди- нен с входом второго фильтра, выход которого подключен к входу аналого- цифрового преобразователя, выход коорого соединен с Первым входом перемножителя и с первым входом сдвигового регистра, выход которого соединен с вторым входом перемножителя, выход которого подключен к первому входу , люча, выход.. которого через цифро- аналоговый преобразователь соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, при этом второй вход второго смесителя подключен к второму входу первого смесителя, первый вход которого подключен к первому входу формирователя опорного сигнала, второй вход которого п одключен к третьему выходу блока формирования сетки частот, выход частотного дискриминатора соединен с вторым входом сумматора, второй вход сдвигового регистра подключен к второму выходу блока синхронизации, третий выход кото- , рого соединен с вторым входом ключа.