Адаптивный демодулятор сигналов с фазово-импульсной модуляцией Советский патент 1989 года по МПК H03K9/04 

т

f гЛ14з

Ш Н «П

I Г

f гЛ14з

«П

ел

00 СП

00

Выход.

К)

3151

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в системах радиосвязи, телеметрии и преобразования сигналов,и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1137576.

Цель изобретения - повьшение точности устройства при стертых элемен тах сигнала путем восстановления его с помощью вычисления автокорреляционной функции.

На фиг. 1 представлена функционапь ная схема адаптивного демодулятора сигналов с фазово-импульсной модуляцией; на фиг. 2 - схема вычислителя автокорреляционной функции выходного сигнала, пример исполнения.

Адаптивный демодулятор сигналов с фазово-импульсной модуляцией содержит источник I 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, сумматор 13, формирователи 14 весовых коэффициентов, секционную линию 15 задержки и вычислитель 16 автокорреляционной функции, при этом первый вход одновибратора 7 соединен с первой входной шиной устройства, его второй вход - с выходом дифференцирующей цепи 6 и управляющими входами ключей 3 и 4, а выход - с управляющим входом ключа 2, вход которого соединен с выходом источника 1 постоянного тока, а выход через соединенные параллельно ключ 3 и конденсатор 9 - с общей щиной и непосредственно с входом ключа 4 и первым входом компаратора И, второй вход которого соединен с выходом формирователя 10 опорного напряжения, а выход - с входом одновибратора 8, первый выход которого соединен с вторым управляющим входом ключа 4, а второй выход - с управляющим входом ключа 5, вход которого соединен с выходом сумматора 13, а выход - с выходом ключа 4, входом секционной линии 1.5 задержки и входом аналогового запоминающего блока 12, выход которого соединен с выходной шиной устройства и входом вычислителя 16 автокорреляционной функции, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами формирователей 14 весовых коэффициентов, входы которых соединены с выходами секционной линии 15 задержки,

8584

а выходы - с входами сумматора 13, причем вторая входная шина устройства соединена с входом дифференцирующей цепи 6.

Вычислитель 1.6 автокорреляционной функции может быть выполнен по любой известной схеме. Например, он может содержать секционную линию 17

g задержки, перемножители 18 и интеграторы 19,,при этом вход секционной ли-, НИИ 17 задержки соединен с входом вычислителя 16 автокорреляционной функции, вход и выходы секционной

5 линии 17 задержки соединены соответственно с первыми входами перемножителей 18, вторые входы которых соединены с входом, секционной линии 17 задержки, а выходы, через интеграторы

0 19 - с выходами вычислителя 16 автокорреляционной функции.

Адаптивный демодулятор сигналов с фазово-импульсной модуляцией работа-- ет следующим образом,

5На первый вход устройства поступают информационные импульсы с фазово-импульсной модуляцией, а на второй вход устройства поступают такто- вые импульсы (ТИ). Приходящие ТИ диф0 ференцируются в дифференцирующей цепи.

6, которая формирует из них короткие . положительные и отрицательные-импульсы, соответствующие переднему и заднему фронтам, В момент прихода положи5 тельного импульса, соответствующего переднему фронту Ш, ключ 4 на время его длительности замыкается и напряженке на конденсаторе 9 запоминается в блоке 12, Под действием отрицательнр0 ij o импульса, соответствующего задне- .му фронту ТИ, на время его дпитель- ности .ключ 3 замыкается и разряжает конденсатор 9. Одновременно с отрицательным импульсом, соответствующим

5 заднему фронту ТИ, запускается одно-, вибратор 7, формирующий спустя некоторое время задержки tза . , Ьбусловт . ленное срабатыванием самого одновибраг тора 7 и приближенно равное длительности запускающего импульса, импульс управления ключом 2«

Под действием управляющего импульса с одновибратора 7 ключ 2 заьыкает- ся и конденсатор 9 начинает заряжаться постоянным током от источника I, В момент прихода информационного импульса с фазово-импульсной модуляцией генерация импульса одновибратора 7. принудительно срывается, вследствие

0

5

5I5I

чего 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 блока 12 формируется ступенчат тый сигнал с задержкой на один тактовый интервал. Кроме этого, формируемые в результате кратковременного под ключения через ключ 4 конденсатора 9 к блоку 12 импульсы поступают в секционную линию 15 задержки. Временный интервал , задержки одной секции линии 15 равен длительности одного такто- вого интервала, поэтому в линии 15 осуществляется запоминание предшествующих импульсов сегмента информации длиной 1,..т тактовых интервалов.

мент срабатывания компаратора I1 соответствует концу интервала наблюдения С , так как тактовый интервал склггдыва- ется из интервала наблюдения и защитного интервала 1, , наличие последнего

вызвано необходимостью исключения попадания информационного импульса с фазово-импульсной модуляцией в соседний тактовый интервал. Импульс сравнения с компаратора I1 запускает од- новибратор 8, который формирует противофазные импульсы для управления ключами 4 и Ь, несколько превышающие по длительности суммарную длительность защитного интервала и тактового импульса, .Импульс отрицательной полярности с одновибратора 8 исключает открывание ключа 4 в момент

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах радиосвязи, телеметрии и преобразования сигналов. Цель изобретения - повышение точности адаптивного демодулятора сигналов при "стертых" элементах сигнала путем восстановления его с помощью вычисления автокорреляционной функции. Адаптивный демодулятор сигналов содержит источник 1 постоянного тока, ключи 2-5, дифференцирующую цепь 6, одновибратор 7, 8, конденсатор 9, формирователь 10 опорного напряжения, компаратор 11, аналоговый запоминающий блок 12, сумматор 13, формирователи 14 весовых коэффициентов, секционную линию 15 задержки. Введение вычислителя 16 автокорреляционной функции позволило повысить точность работы адаптивного демодулятора сигналов для сигналов, статистические характеристики которых на приемной стороне априори неизвестны, а отдельные элементы сигнала "стерты" в канале связи. 2 ил.

Хранящиеся в линии 15 импульсы, несу- 20 прихода ТИ, а импульс положительной

щие вследствие наличия амплитудной модуляции информацию о поведении сигнала на предшествующих тактовых интервалах, складываются на сумматоре

13 в моменты их появления с выходов секционной линии 15 задержки с соответствующими адаптивными весовыми

коэффициентами, формируемыми в формирователях 14 с помощью управляющих сигналов, поступающих с вычислителя 16, на вход которого поступает сигнал с выхода блока 12, В результате формирования таких адаптивных весовых коэффициентов на выходе сумматора 13 появляются импульсы, амплитуда которых соответствует предсказанному

значению сообщения на предшествующем тактовом интервале, демодулятор, работает с задержкой на один тактовый интер)вал. Таким образом, блоками 13,

, 15, 16 осуществляется предсказание сигнала по его предыдущим замечаниям,

В случае отсутствия на тактовом интервале информсщионного импульса с фазово-импульсной модуляцией из-за наличия в канале связи помех, вызвавших его стирание, одновибратор 7 формирует импульс управления ключом 2, приближенно равный по длит.ельности тактовому интервалу. Под действием этого импульса ключ 2 замыкается на время длительности всего тактового интервала и конденсатор 9 заряжается до

максимально возможного уровня напря- rj ной функции временных сдвижек тактожения. Это вызывает срабатывание компаратора II вследствие превьш1ения некоторого порогового уровня, поступающего, с выхода формирователя 10, Мо- :

вых интервалов,

Таким образом, введение в демодулятор сигналов с фазово-импульсной модуляцией вычислителя автокорреляцигполярности открывает ключ 5 и подключает аналоговый запоминающий блок 12 к выходу сумматора 13, В результате на блок 12 поступает импульс, соответ

5 ствующий предсказанному значению сигнала на тактовом интервале, уровень, которого запоминается блоком 12 на время длительности всего тактового интерв ала и подается на выход устрой0 ства. Кроме того, предсказанный по величине импульс с выхода сумматора 13 через ключ 5 поступает на вход секционной линии 15 задержки для участия в формировании импульсов предска- зания для последующих тактовых интервалов ,

Принцип работы вычислителя 16 автокорреляционной функции заключается в следующем.

Сигнал с выхода аналогового запоминающего блока 12 поступает на вход секционной линии 17 задержки и на

первые входы перемножителей 18,-18, затем этот же сигнал, но с временными

5 задержками с 1,,,т выходов секционной линии задержки подается на вторые входы перемножителей 18,-18, где он перемножается с исходным входным сигналом с блока 12, затем сигнал с вы0 ходов перемножителей 1 8.,-18„ интегрируется интеграторами 19 ,-19, Выходные сигналы с интеграторов, являющи- еся ,.управляющими для блоков 14,- 14, пропорциональны автокорреляцион5

0

вых интервалов,

Таким образом, введение в демодулятор сигналов с фазово-импульсной модуляцией вычислителя автокорреляцигоиной функции позволяет повысить точность работы устройства для сигналов, статистические характеристики которых априори на приемной стороне неизвестны, а отдельные элементы сигнала стер ты в канале связи, Формула изобретения

Адаптивный демодулятор сигналов с фазово-импульсной модуляцией по

Фуг. 2

Редактор А,0гар

Составитель Ё,Борзов Техред Л.Сердюкова

Заказ 5911/57

Тираж 884

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

авт, ев, № 1137576, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния точности, в него дополнительно введен вычислитель автокорреляционной функции, вход которого соединен с выходной шиной устройства, а выход - с управляющими входами соответствуюсдих формирователей весовых коэффициентов, выполненных регулируемыми.

Корректор Э.,Лончакова

Подписное