Устройство демодуляции фазоманипулированных сигналов Советский патент 1989 года по МПК H04L27/38 

Xt7

ел

СП

00

Изобретение относится к радиосвязи, может быть использовано для приема и демодуляции сигналов с комбинированной амплитудой модуляцией и фа- зовой манипуляцией и является усовершенствованием известного устройства по основному авт.св. № 1322498.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости демодуляции сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемо1 о устройства.

Устройство содержит первый смеситель 1, управляемый генератор 2, первый усилитель 3 промежуточной частоты, амплитудньй ограничитель 4, первый удвоитель 5 частоты, узкополос- нкй фильтр 6, генератор 7 опорног о напряжения, второй удвоитель 8 частоты, первый фазовый детектор 9, фильтр 10 нижних частот, фазовращатель 11, второй фазовый детектор 12, перемно- житель 13, первый полосовой фильтр 14, синхронный детектор 15, фазовращатель 16 на -90 , третий смеситель 17, второй смеситель 18, второй усилитель 19 промежуточной частоты, вто рой полосовой фильтр 20, амплитудный детектор 21, фазовращатель 22 на +90 , ключ 23 и сумматор 24.

Устройство работает следуюсдим образом.

Принимаемый сигнал с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМн)

Uc(t) Vc l+m(c) +М кСс)+

+ 4,, О t с Тс, где V(. ,ОЭс,

, N - длительность и количество элементарных посыпок, из которых составлен сигнал длительностью Т. (Т

).

одновременно поступает на первые входы перемножитепя 13, фазовращателя 16 и смесителей 1 и 18. На второй вход смесителя 1 подается напряжение управляемого генератора 2

U(t)V, uosCcOr t+tfr),

где Vp,

Qj., Lfr амплитуда, частота и начальная фаза напряжения управляемого генератора 2. На выходе смесителя 1 образуются напряжения-комбинационных частот. Усилителем 3 промежуточной частоты выделяется напряжение промежуточной (разностной) частоты

Unp,(t)Vnp, l+mCt). t + + M K(t) + M np,l, 0 6 t T,

где Vnp, -

K,- коэффициент передачи смесителя ; и)(-С)г- промежуточная частота;

Пр, .

Напряжение Unp, (t) с выхода усилителя 3 промежуточной частоты поступает на второй ВХ|ОД смесителя 18, на выходе которого образуется напряжение разностной частоты

Unpi (t) Vnp l+m(t)2.;os(cJrt+(fr) Об ,

Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости демодуляции сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией. В устройство введены смесители 17, 18, фазовращатели на -90° и на +90° 16 и 22, у-ль промежуточной частоты 19, амплитудный детектор 21, ключ 23 и сумматор 24. Введенные блоки позволяют подавлять ложный сигнал (помеху), принимаемый по зеркальному каналу, первому и второму комбинационным каналам. 1 ил.

j,. Ц-,, - амплитуда,несущая часто- г.де v - K, ,

та, дл итепьность и начальная фаза сигнала; oCt) - модулирующая функция

амплитудной модулягщи; С{ к(с)0, |Г - манипулирунмая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующей функцией,причем СркСс) Const, при (К+1)и может изменяться скачком при , т.е. на границах между элементарными посыпками (,2,... ,N-1);

45

50

55

которое вьщеляется поло 20, настроенным на част (гируется амплитудным де hocTynaeT на управляющи 23, открывая его. Ключ

состоянии закрыт. Напря с выхода усилителя 3 пр частоты через открытый пает на первый вход сум

Принимаемый АМ-ФМн с менно поступает на вход 16 на -90, на выходе к зуется сигнал

45

0

5

которое вьщеляется полосовым фильтром 20, настроенным на частоту СЭ детек- (гируется амплитудным детектор-ом 21 и hocTynaeT на управляющий вход ключа 23, открывая его. Ключ 23 в исходном

состоянии закрыт. Напряжение И„. (t) с выхода усилителя 3 промежуточной частоты через открытый ключ 23 поступает на первый вход сумматора 24.

Принимаемый АМ-ФМн сигнал одновременно поступает на вход фазовращателя 16 на -90, на выходе которого образуется сигнал

U,(t)Vc l-t-m(c). ,t +

M ,(t) 90°, ,,

который поступает на первый вход смесителя 17, на второй вход которого подается напряжение управляемого генератора 2. На выходе смесителя 17 образуется напряжение комбинационных частот. Усилителем 19 вьделяется напряжение промежуточной частоты,

Uppi (, n-m(t). ,pC +

q . (t) + ,-90°, ,

которое поступает на вход фазовращателя 22 на +90 , на выходе которох о

образуется напряжение

l+m(c)l. + М, (О + Чпр,, 0

Unp,(t)Vnp,

t

которое поступает на второй вход сумматора 24, На выходе сумматора 24 образуется следующее напряжение:

V , (t)+Unp(c)2V,p, к +m(t).cos cOnpt+CpH(tJ + -bCfnp, , О 6 с 6 Т ,

которое поступает на вход амплитудного ограничителя 4, На выходе последнего образуется напряжение

U,(t)V,cos С0прс+ е(с)+Ч „р , О t Т,

в котором амплитудная-модуляция устранена. Указанное напряжение поступает на второй вход перемножителя 13, на первый вход фазового детектора 12 и на вход удвоителя 5 частоты, на выходе которого образуется следующее гармоническое колебание:

U,(t)V, cos 2COnpt+2Cf,(c)+2efnp,l

V, cos 2co«pt+2q.,p, ,0 t i Т, ,

где 2c(k(t) 0,27,

в котором манипуляция фазы уже отсутствует. Это напряжение вьщеляется узкополосным фильтром 6 и поступает на первый вход фазового детектора 9.

Опорное напряжение генератора 7 Vo cos(cOo t + lfo.

U,(t)

ех п

T,,

15

20

мб

25

30

35

где

Vo (c

амплитуда опорного напряжения;

,д -СОрр- частота опорного напряжения, поступает на вход удвоителя 8 часто- 10 ты, на выходе которого образуется напряжение, которое подается на второй вход фазового детектора 9, где оно сравнивается по фазе с напряжением U,j(t), поступающим с выхода узкополосного фильтра 6, Если указанные напряжения отличаются друг от друга по фазе, то на выходе фазового детектора 9 вьщеляется управляющее напряжение. Причем амплитуда и полярность этого напряжения зависят от степени и направления отклонения удвоенной промежуточной частоты от удвоенной частоты опорного напряжения (2СОпр 2СОо) . Управляющее напряжение через фильтр 1U нижних частот воздействует на управляемый генератор 2, изменяя его частоту так,чтобы сохранялось равенство СОд.

Опорное напряжение ) генератора 7 через фазовращатель 11 поступает на второй вход фазового детектора 12, Фазовращатель 11 служит для компенсации фазовых сдвигов, вносимых различными элементами устройства.

На выходе фазового детектора 12 образуется низкочастотное напряжение

и

К|

(t) Jc),

40 где У„ - .V,;

коэффициент передачи фазового

детектора,

которое содержит полезную информацию о законе фазовой манипуляции принимаемого сигнала,

В результате перемножение сигналов

Uc(t)

и

U(t) на выходе перемножителя 13 образуется результирующее колебание

U(t)(c)- cosWr u

. +m(t) -cos (2U,-CO(,)t. где U K,V,V,;

К - коэффициент, передачи перемножителя, из которого полосо715lb39U

вым фильтром 14 вьщеляется напряжение разностной частоты;

) V l+m(r.) cosGO,. с ,

(поступающее на информационный вход синхронного детектора 15, на выходе которого образуется напряжение

которое вьщеляется полосовь1м фильтром 20, детектируется амплитудным детектором 21 и поступает на управляющий вход ключа 23,открывая его. Напряже- JO ние Upp (t:) с выхода усилителя 3

промежуточной частоты через открытый ключ 23 поступает на первый вход сумматора 24.

Принимаемая помеха ) одновреного детектора, пропорциональ-15 менно поступает на вход фазовращателя 16 на -90 , на выходе которого обUH(t) VH UmCt) где U, K,V,V,;

Кд- коэффициент передачи синхрон-.

ньй модулирующей функции т(с).

Следовательно, если на вход устройства поступает сигнал с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипулягщей (АМ-ФМн), то в рабо-20 те участвуют синхронный 15 и фазоаый 12 детекторы.

Если на вход устройства поступает только сигнал с амплитудной модуляцией (AM) или только сигнал с фазовой 25 манипуляцией (ФМн), то полезное напряжение появляется на выходе синхронного 15 или фазового 12 детекторов.

Описанная работа устройства соот- ЗО ветствует случаю приема АМ-ФМн сигнала по основному каналу на частоте СО .

Если ложный сигнал (помеха)

Un(t) (), Oi , 35

Де V,, Q,

Т , Ц п - амплитуда, несущая частота, длительност. и начальная фаза помехи, Q

принимается по зеркальному каналу,

то на выходе смесител 1 образуется

напряжение

разуется помеха

U(c)VnCOs(), ,

которая поступает на первый вход смесителя 17, на второй вход которого подается напряжение bV(t) управляемого генератора 2, На выходе смесителя 17 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 19 вьщеляется напряжение промежуточной частоты

Unp(t)Vnp cos(COppt + Cfnp +90 ),

О ё t 6 Т, которое поступает на вход фазовращаО

теля 22 на +90 , па выходе которого образуется };апряжение

Unp, (t)Vnp. cos(a%pt+q p -H80 )

-У„р cos(COnpt+Cfpp), О t Т ,

которое поступает на второй вход сумматора 24. Напряжения Unp. (с) ,Unp (t) , поступающие на два входа сумматора, на ei o выходе компенсируются, Следо- 45 вательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на частоте W-i , подавляется.

), cos( COnp t+Cf

Pi

),

0 : t 1

n

ГПР V - К V

Д пр n 2 1 г

которое поступает на второй вход сумматора 24. Напряжения Unp. (с) ,Unp (t) , поступающие на два входа сумматора, на ei o выходе компенсируются, Следо- 45 вательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на частоте W-i , подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается полпервому комбинационному COr-ti),- промежуточная частота; 50 налу на частоте QK, , то на выходе Ч прг Чг-Чп у которое поступает на---.---« i «-о,,- .„,

второй вход смесителя 18, на первый

вход которого подается принимаемая

помеха и„(г.) . На выходе смесителя 18

образуется напряжение разностной час- 55

тоты

смесителя 1 образуется напряжение

Unp (t)Vnp4- соз(СОпрС+Ц)„рС) , t Т„,

гдеСЗ„р 2Ог-СО(,,- промежуточная часUnp (t)Vpp5 сОз(Сл)г+,),

О t Т

где V,j, - K,V,V,p

разуется помеха

U(c)VnCOs(),

которая поступает на первый вход смесителя 17, на второй вход которого подается напряжение bV(t) управляемого генератора 2, На выходе смесителя 17 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 19 вьщеляется напряжение промежуточной частоты

Unp(t)Vnp cos(COppt + Cfnp +90 ),

О ё t 6 Т, которое поступает на вход фазовращаО

теля 22 на +90 , па выходе которого образуется };апряжение

Unp, (t)Vnp. cos(a%pt+q p -H80 )

-У„р cos(COnpt+Cfpp), О t Т ,

которое поступает на второй вход сумматора 24. Напряжения Unp. (с) ,Unp (t) , поступающие на два входа сумматора, на ei o выходе компенсируются, Следо- вательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на частоте W-i , подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) прини налу на частоте QK, , то на выходе ---.---« i «-о,,- .„,

смесителя 1 образуется напряжение

Unp (t)Vnp4- соз(СОпрС+Ц)„рС) , t Т„,

гдеСЗ„р 2Ог-СО(,,- промежуточная частота;

которое поступает на второй вход смесителя 18, на первый вход которого подается принимаемая помеха U(t). На выходе смесителя 18 образуется напряжение разностной частоты

Upp, (t)Vnp5- cos(2CO,+tf,),,

которое не попадает в полосу пропускания полосового фильтра 20. Ключ 23 не открывается и ложный сигнал (поме- О ха), принимаемый по первому комбинационному каналу на частоте СО к,, подавляется .

По аналогичной причине подавляется и ложный сигнал (помеха), принимав- мый по второму комбинационному каналу на частоте Сл),

Форм

Устройство демодуляции фазоманипу- лированных сигналов по авт.св. |№ 1322498, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоусфазовой манипуляцией, в него введены последовательно соединенные второй смеситель, второй полосовой фильтр и

амплитудный детектор, последовательно соединенные фазовращатель на - 90 , третий смеситепь, второй усилитель промежуточной частоты и фазовращатель на 90°, а также ключ и сумматор, причем выход первого усилителя промежуточной частоты соединен с входом ам- питудного ограничителя через последовательно соединенные ключ и сумматор, второй вход первого смесителя соединен с первым входом второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, выход амплитудного детектора соединен с вторьм входом ключа, второй вход первого смесителя соединен, с входом фазовращателя на -90 ,второй выход управляемого генератора соединен с вторым входом третьего смесителя, выход фазовращателя

тойчивости демодуляции сигналов с на +90 соединен с вторым входом сумбинированной амплитудной модуляцией и матора.

К2 .

ула изобретения

а я151Ь390 О

фазовой манипуляцией, в него введены последовательно соединенные второй смеситель, второй полосовой фильтр и