Устройство для приема частотно-манипулированных сигналов Советский патент 1989 года по МПК H04L27/152 

1

(61) 1061285

(21)4369019/24-09

(22)19.01.88

(46) 30.10.89. Бюп. № 40

(; .) 10.В. Васильев, В.И. Дикарев

и И.А. Закиров

(53)621.394.62(088.8)

(Ь6) Авторское свидетельство СССР № 1061285, кл. Н 04 L 27/14, 1982.

(54)УСТРОЙСТВО /иШ ПРИЕМА ЧАСТОТНО- МАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ

(57) Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения - расширение диапазона принимаемых сигналов. Устройство для приема частотно-манипулированных сигналов содержит смесители 1-5 частот, эталонньш г-р 6, фильтры 7-9 нижних частот, фазовращатель 10, управляемый г-р 11, полосовые фильтры 12 и 13, удвоитель 14 частоты, демодулятор 15, блоки 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты, делители 18 и 19 частоты. Цель достигается введением амплитудных огра- ш-1чителей 20 и 25, перемножителей 21,22,26 и 27, фильтров 23,24,28 29 нижних частот и синхронного детектора 30, с помощью которых папезнч информация, переД П 11-ая . помощь-о - плитудной модуляг И,, г у; 1 г г аи- луча тел ю, 2 ил.

Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения - расширение диапазона принимаемых сигналов. Устройство для приема частотно-манипулированных сигналов содержит смесители 1-5 частот, эталонный г-р 6, фильтры 7-9 нижних частот, фазовращатель 10, управляемый г-р 11, полосовые фильтры 12 и 13, удвоитель 14 частоты, демодулятор 15, блоки 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты, делители 18 и 19 частоты. Цель достигается введением амплитудных ограничителей 20 и 25, перемножителей 21, 22, 26 и 27, фильтров 23, 24, 28 и 29 нижних частот и синхронного детектора 30, с помощью которых полезная информация, переданная с помощью амплитудной модуляции, поступает к получателю. 2 ил.

Bxof

ел

оо со

IV

Изобретение относится к радиосвя- ;iH, может использоваться при построении приемников аналоговой и дискретной информации, передаваемой сложны- ми сигналами с комбинированной амплитудной модуляцией и частотной манипуляцией, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1061285.

Цель изобретения - расширение диапазона принимаемых сигналов.

На фиг. 1 приведена структурная эл«1ктрическая схема устройства; на фиг. 2 - частотные диаграммы, поясня- ющие принц11П работы устройства.

Устройствб содержит смесители 1- частот, эталонный генератор 6, фильтры 7-9 нижних частот, фазовращатель 10,управляемый генератор 11, паюсовые фильтры 12 и 13, удвоитель 14 частоты, демодулятор 15, блоки 16 и Г/ фазовой автоподстройки частоты, делители 18 и 19 частоты, второй амплитудный ограничитель 20, первый 21 и второй 22 перемножители, четвертый 23 и пятый 2А фильтры нижних частот, первьй амплитудный ограничитель 25, третий 26 и четвертый 27 перемножители, шестой 28 и седьмой 29 фильтры Ш1ЖНИХ частот, синхронный детектор

зи.

Устройство для приема частотно- манипулированных сигналов работает

следующим образом.

Принимаемый сигнал с амплитудной модуляцией и частотной манипуляцией (АМ-4Мн)

UpCt) - и, l+ni(t)cos(2 ;rf ,pt + +с,), О t ii Т,

и , Tj, ,. амплитуда, длительность и начальная фаза 45 сигнала; n(t) - модулирующая функция

амплитудной модуляции;

f I + ft,, „

- - средняя мнимая частота сигнала (фиг.2а);

1

t - 7 частота сигнала, соот-„ , 1 v ц п

ветствующая -И сим-

. С помощью смеси /полосового филь тр перенос спектра пр сигнала на среднюю

f - f - f - cp

Ha выходе полосово разуется сигнал

Un, l+m + tf nO ,

ветствующая +1 символу;

55 где К, - коэффици

+ -л частота сигнала, cooi ветствующая --1 символу;

7- длительность элемен

5

0 5 o

5

тарных nocbsnoK (символов) ,

поступает на входы смесителей 1 и 3 частот. С помощью смесителя 1 частот, эталонного генератора 6 и полосового фильтра 12 осуществляется перенос спектра АМ-ЧМн сигнала на среднюю частоту f fср - f,т-, где частота сигнала эталонного генератора 6 (фиг. 26). Смесители 2,4 и 5 частот, фильтры 7-9 нижних частот, управляемый генератор 11 и фазовращатель 10, осуществляющий сдвиг по фазе на 90 , образуют кольцо Коста- са, предназначенное для слежения за подавленной несущей.

В спектре АМ-ЧМн сигнала с непрерывной фазой и индексом манипуляции D ()( 0,Ь символьные частоты подавлены. Поэтому кольцо Кос- таса следит за мнимой средней частотой f , учитывая нестабильность, частоты входного сигнала.

Если абсолютная нестабильность принимаемого сигнала + S больше разноса между символьными частотами (f,,), то полосы пропускания фильтров 7-9 нижних частот должны быть равны

п- S + .

Таким образом, управляемый 1 енератор 11, заключенный в кольцо Костаса, является гетеродином с частотой (фиг. 26)

40

ср Чт

„ , 1 v ц п

. С помощью смесителя 3 частот и /полосового филь тра 13 осуществляется перенос спектра принимаемого АМ-ЧМн сигнала на среднюю частоту (фиг.2в)

f - f - f - f cp

Ha выходе полосового фильтра 13 образуется сигнал

Un, l+m(t)co8(27-fp,t-t- + tf nO , 0 t i T ;

55 где К, - коэффициент смесителя 3

частот;

t лч ср f ср эт пч Ч с -М-г.

U , Cff. - ашшитуда и начальная фаза управляемого генератора 11, заключенного в кольцо Кос- таса,

которьй одновременно поступает на входы амплитудного ограничителя 20 и перемножителей 21,22, На выходе амплитудного ограничителя 20 образуется частотно-манипулированный (ЧМн) сигнал

пч (t)U

о c°s(2 JrfnHt+Cf,),

О t Т,

который поступает на первый вход демодулятора 15 и удвоителя 14 частоты Если стабильность частоты эталонного генератора 6 высокая, то на первом входе демодулятора 15 присутствует высокостабильный ЧМн сигнал. Удвоитель 14 частоты, блоки 16 и 17 ФАЛЧ и делители 18 и 19 частоты образуют систему символьной синхронизации, необходимую для когерентной демодуляции, которая осуществляется в демодуляторе 15. Символьная синхронизация основана на том, что в энергетическом спектре ЧМн сигнала с индексом манипуля191и присутствуют дискретные составляющие на символьных частотах (фиг.2г). Сигнал с индексом манипуляции формируется из принимаемого сигнала с помощью

удвоителя 14 частоты. С помощью бло-

ков 16 и IX ФАПЧ осуществляется фильтрация дискретных составляющих, а делители 18 и 19 частоты предназначены для приведения в соответствие частот сигналов синхронизации и принимаемого ЧМн сигнала (фиг. 2д).

На выходах делителей 18 и 19 частоты образуются дискретные составляющие (фиг. 2д):

U,(t) и„соз 2Т „ t +CI ,,

г

де f

U,(t) f

22

t +

Ч ггЪ

-ЭГ

-аг

4/ч I t-n

ч t-f,

которые поступают на входы демодуля- тора 15 и перемножителей 21,22,27, на выходе демодулятора 13 образуется двоичная последовательность, переданная с помощью частотной манипуляции.

На выходах перёмножителей 21 и 22 образуются следующие напряжения:

U(t)U, l+m(t)(,, )t+ + tfn4,-M ,.U, n-m(t) (f, + +f,, )t+q,, -Hp,,;

U(t)U, l+m(t)(,T)t

+ n- M-n J+U , l+m( t) cos 2nf,,+

+ f,) - О гг- М рм. где и, К,и,,и„;

коэффициент передачи перемК

ножителей.

Фильтрами 23 и 24 нижних частот выделяются следующие напряжения:

25U,(t)U, l+ra(t)(,, ) t+

.

Ug(t)U, l+m(t)(f,,)t+ 30+ гг-Ч пц Указанные напряжения после предварительного ограничения по амплитуде одного из них в амплитудном ограничи

u 5(t)U cos 2irU ,T-t ,)t +

+ Ч пч-Ч м1

перемножаются в перемножителе 26,

на вькоде которого образуется результирующее колебание

U(t)(t) (,i )

+Cfj,,-q ,,-i-U2 l+m(t) 42f,,-f,i-f,, )t+2((;,-Cj ,. ),

где U - K,U,UO.

Из полученного результирующег о колебания фильтром 28 нижних частот выделяется напряжеяи. разностной час- тоты (фиг. -е)

lig(t).(t) (f22-f,, )t-t- Ч м - .

которое поступает на информационный вход синхронного детектора 30.

Гармонические колебания U|(t) и U2(t) с выходов делителей 18 и 19 частоты одновременно поступают на два входа перемножителей 27, на выходе KOTopoi o образуется результирующее напряже ние

и, (t) 2(-f „ )t-i-M -q ,,+U3Cos 2ir( )t +

.,,. где U {

из KOTopoi o фильтром 29 нижних частот выделяется напряжение разностно частоты (фиг. ;.е)

U,o(t)U,(f ..,- f,, )t +

+ М .

Это напряжение используется в качесве опорного и поступает на опорный вход синхронного детектора 30. Полезная информация, переданная с помощью амплитудной модуляции, с выхода синхронного детектора 30 поступает к псхпучателю. Формула изобретени

Устройство для приема частотно-м нипулированных сигналов по авт.св.

№ 1061285, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона принимаемых сигналов, введены

последовательно соединенные первый перемножитель, четвертый фильтр нижних частот и первый амплитудный ограничитель, последовательно соединенные второй перемножитепь, пятый

фильтр нижних частот, третий перемножитель, шестой фильтр нижних частот и синхронный детектор, выход которого является вторым выходом устройства, последовательно соединенные четвертый перемножитель и седьмой фильтр нижних частот, а также второй амплитудный ограничитель, причем выход первого полосового фильтра соединен с первым входом демодулятора и входом удвоителя частоты через второй амплитудный ограничитель, выход первого делителя частоты подключен к первым входам первого и четвертого перемножит ел ей, выход второго делителя частоты подключен к первому входу второго перемножителя и к второму входу четвертого перемножителя, выход первого полосового фильтра соединен с вторыми входами первого и

второго перемножителей, выход первого амплитудного ограничителя подключен к второму входу третьего перемножителя, а выход седьмого фильтра нижних частот соединен с вторым входом

синхронного детектора.