Устройство для оптимального приема сигналов частотной телеграфии Советский патент 1989 года по МПК H04L27/14 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиоприемных устройствах.

Цель изобретения - повьшение вероятности приема при флуктуациях частоты.

Ка чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит первый дифференциатор 1, генератор 2, второй дифференциатор 3, вычитатель 4, фазовращатель 5, третий дифференциатор 6, второй перемножитель 7, второй интегратор 8, квадратор 9, инвертор 10, первый перемиожитель 11 н первый интегратор 12.

Устройство работает следующим образом.

Принцип работы устройства основан на реализации метода наименьших квадратов ОИНК), при котором минимизируется разность двух сигналов, параметры одного из которого подобраны оптимальным образом по отношению к другому. Сущность принципа работы предлагаемого устройства заключается в следующем.

Пр1Шимаемый сигнал можно представить

,W (t) « (t).t , 0)

где СО (t) есть значение частоты, содержащее как информационную кому поненту, так и флуктуационную С мед- ленную), СО (t) CO(t) +a)y(t). Всегда можно выбрать такой интервал времени tTeft,, tj, для которого справедливы условия:

для информационной составляющей частоты ,(J

(t)

о,

(2а)

в момент изменения частоты;

для флуктуационной составляющей частоты

)

0, j 1;

JJl

(26)

u- t o.j 1

для любого момента времени t EL t,,, Интервал может быть равен длительности информационного символа.

Первая производная принимаемого сигнала (1) записьшается

(, U(t)))(t)- t. (3)

В соответствии с МНК можно записать функционал

tz (t) J , W(t) - Cj (t)(t). (4)

Тогда условие оптимальности приема сигналов примет вид

(t)3

3co (t)

0.

(5)

В соответствии с условием (5) можно записать tz

3l

3a)(t)

, C0(t)

-to (t)(t)t cosfco (t).

(6)

Тогда из (6) для вьшолнения условия (5) можно определить оптимальное значение производной частоты

,CJ (t).(t)

CO (t) - Ц

(t)tjdt

. Обозначим знаменатель вьфажения (7)

1

P(t)

Z.(U)

j (t)d dt t, Исходя из условия

1

(8)

jx(U) dU

Z OJ)

-x- OJ)

(9)

можно записать

w(t)t

cos

Р (t)

(10)

или

O(t) p (t) - P(t) (t)t.

01)

Тогда с учетом выражения (8) можио записать выражение (7)

1517143

л , м г I Q (t) - Р (t) j у t,CO(t) -cos C0(t), (12)

ti Вторая- производная значения частоты записьтается

(O4t) - Р (t) у t , C0(t) cos Q (t)t dt + P (t),60(t) (t)t. (13)

i.

Выражение 0 3) с учетом (11) можнопредставить

г .

(j(t) - р (t)cosCO (t)t 5 y rt,CJ(t) (t)t1 dt +

t, + P (t)y (t, CO (t) (t)t..(14)

С учетом выражения (12) выражение (14) принимает вид

0) (t) - Р (t)y t,G3(t)cos C0(t)t - P (t)w (t))(t)t (15)

1517143

л , м г I -гO(t) -co

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение вероятности приема при флуктуациях частоты. Устройство содержит дифференциаторы 1,3 и 6, г-р 2, вычитатель 4, фазовращатель 5, перемножители 7 и 11, интеграторы 8 и 12, квадратор 9 и инвертор 10. Принцип работы данного устройства основан на реализации метода наименьших квадратов, при котором минимизируется разность двух сигналов, параметры одного из которых подобраны оптимальным образом по отношению к другому. Т.к. значение частоты принимаемого сигнала содержит как информационную, так и флуктуационную компоненты, то в устройстве обеспечивается подстройка частоты г-ра 2, что оптимизирует прием сигналов, а на выходе устройства формируются импульсы положительной или отрицательной полярности в зависимости от скачкообразного информационного изменения частоты в сторону ее увеличения или уменьшения. 1 ил.

(j(t) - P(t) (t),CO(t) -Co (t)(t)t , (16)

В результате двойного интегриро- Фазовращатель 5 формирует сигнал вания с фазой, сдвинутой относительно вход03(1) Jj (А) (t) dtdt + Сд, (17) ного сигнала на , т.е. Функцию

Дифференциатор 1 осуществляет диф- 30 J- / ч ,

, V Функция Р (t) формируется следуюференцирование входного (принятого) / и j- ,w

.щим образом:

сигнала, формируя сигнал в соответ- Гпс 1

ствии с выражением (3), т.е.. , cos L -tnj

у Ct(t)3- Второй дифференциатор Р (t) Г. р -, |2 3 формирует производную опорного сиг- 35 J ° 1,(

нала от генератора 2, т.е. C0 (t))(

(t)t . Вычитатель 4 форми-(19)

рует сигнал, соответствующий разноститогда в соответствии с (11)

, C0(t) -0)(t)(t)t.

(18) Р (t) -P(t)(t) (20) ti-t,P (t) J P (t)dt - J P (t)(t)t dt. (21) t,-t,

Из 21) видно, что функция Р (t) Сигнал Р (t)cos (t) tj с выхода формируется замкнутым контуром, перемножителя 7 поступает на переобразованным перемножителем 7, квад- множитель 11, где формируется сиг- ратором 9, инвертором 10 и интегра- нал тором S,

Р (t) cos со (t)t.y t,CO (t) - со (t) (t). (22)

55 Перемножитель 11 формирует сигнал вход интегратора 12 подается по(16). Интегратор 12 осуществляет стоянный сигнал С, задавая началь- двойное интегрирование в соответ- ные условия для интегратора 12. Сиг- ствии с выражением (17). На второй нал с выхода интегратора I подается на управляющий вход генератора 2 и обеспечивает подстройку частоты генератора 2, оптимизируя прием, тем самым минимизируя вьфаже- ние (4) .

Третий дифференциатор обеспечивает выполнение условий (2а)и на его выходе формируются импульсы положительной или отрицательной полярности в зависимости от скачкообразного информационного изменения частоты в сторону ее увеличения или уменшения . Эти импульсы в дальнейшем используются для формиров(Ьия прямоугольных импульсов, например-, с помощью одновибратора, триггера или компаратора.

Формула изобретени

Устройство для оптимального приема сигналов частотной телеграфии, содержащее генератор, первый дифференциатор, первый перемножитель.

выход которого соединен с входом первого интегратора, отличающееся тем, что, с целью повы- щения вероятности приема при флук- туациях частоты, введены вычита- тель, второй и третий дифференциаторы, последовательно соединенные фазовращатель, второй перемножитель,

квадратор,инвертор и второй интегратор, причем вход первого дифференциатора является входом устройства, выход первого дифференциатора соеди нен с входом вычитателя,второй вход

которого соединен с выходом второго дифференциатора, вход которого и вход фазовращателя соединены с выходом генератора, вход которого соединен с выходом первого интегратора, выход

вычитателя через первый перемножитель соединен с входом третьего дифференциатора, выход которого является выходом устройства, выход второго интегратора через второй перемножитель

соединен с вторым входом первого перемножителя .