Устройство для приема сигналов с частотно-фазовой манипуляцией Советский патент 1989 года по МПК H04L27/32 

3

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиосистемам передачи цифровой информации, и может использоваться для совершенствования высокоскоростных систем передачи 1искретных сообщений.

Цель изобретения повышение помхоустойчивости приема .неортогональны сигналов с большой кратностью цифро- вой модуляции их частот в частотном подканале.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит частотный детектор 1, первый интегратор 2, первый аналого-цифровой преобразователь 3, второй ключ 4, второй генератор 5 частот, первый, второй умножители 6,7 частоты, делитель 8 частот, второй блок 9 задержки, смеситель 10 блок 11 выделения несущей, первый генератор 12 частот, первый ключ 13, первый блок И задержки, фазовый детектор 15, второй интегратор 1б, второй аналого-цифровой преобразователь 17.

Устройство работает следующим об- .разом.

На вход предлагаемого устройства поступает сигнал, который описываетс математической формулой следующего

вида:

S,(t) + juCO(t)dt+uq (t) , (

о

где А - амплитуда огибающей принимаемого сигнала S,(t); Wo - круговая частота несущего синала S , (с) ; licO(t) - закон изменения мгновенной

средней частоты принимаемого сигнала S (t);

AC(t) - закон изменения начальной фазы принимаемого сигнала S,(t) Данный сигнал поступает на вход умножителя 6 частоты, на выходе которого формируется колебание, которое можно представить в следующем виде:

)-, ,Uot-t-jfcu(t)dt-b

+H(t)} ° 2

числовой коэффициент умножения частоты первого умножитля частоты; числовой коэффициент, характеризующий потери сигнала при прохождении его через первый умножитель частоты.

где

1, ,

5

0

с выхода первого умножителя 6 колебания поступают на вход частотного детектора 1, на выходе которого формируется изменяющееся напряжение, вели- чина которого определяется функцией от мгновенной разности j-й средней частоты l,Ucj (где ,m) сигнала ) и частоты l)Uj, подстройки частотного детектора;

4(срСОцд) (3)

где г() - априорно известная линейная функция зависимости изменяющегося напряжения от мгновенной разности j-й средней частоты 1,СЗ(;, сигнала S2(t) и частоты 1,0 цд подстройки частотного детектора

Изменяющееся напряжение U интегрируется за тактовый интервал Т, интегратором 2 и поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 3,

25

который преобразует напряжение

Тыы

UH,

5

0

0

0

15

J (t) в код (последовательо

ность бинарных импульсов), соответствующий мгновенней средней частоте сигнала S(t), принимаемого на данном такте элемента. Данный код поступает на управляющий вход ключа 13 и управляющий вход второго ключа k, который под его воздействием производит коммутацию соответствующего сигнального входа на свой выход. При этом с выхода аналого-цифрового преобразователя 3 (выход частотного подканала) в виде двоичного кода выдается последователь ность бинарных импульсов, отражающая . информацию об изменении мгновенной средней частоты принимаемого предла-. гаемым устройством сигнала ), на первый выход предлагаемого устройства для приема сигналов с ЧФМ. Таким образом, путем искусственной ортогона- лизации ЧФМ-сигналов в частотном подканале вследствие увеличения эвклидовых расстояний между соседними информационными значениями мгновенной средней частоты принимаемых предлагаемым устройством ЧФ11-сигналов повышается (по сравнению с арототипом) помехоустойчивость приема неортогональных ЧФМ-сигналов с большой кратностью цифровой модуляции их частоты в частотном подканале.

Сигнал S(t ) с выхода умножителя 6, кроме того, поступает на вход умножителя 7. На выходе умножителя 7 получаем, таким образом, сигнал со снятой фазовой манипуляции за счет того, что произведение начальной фaзылcp(t) при нимаемого предлагаемым устройством сигнала S,(t) и коэффициентов умножителей 6,7 частоты равно 1, Ц ftlp(t) 0 или кратно 21,(t). Сигнал, получаемый с выхода умножителя 7 частоты, можно представить математической формулой следующего вида: .

Sj(t ),- ,- + j&GO(t)dt) | i Acos LrcOpt+jbO(t ). 1,,

I i J (M где Vj - числовой коэффициент, характеризующий потери сигнала при прохождении его через второй умножитель частоты. Выходной сигнал S(t) с выхода умножителя 7 поступает на вход делителя 8 частоты, коэффициент деления которого равен L, На выходе делителя 8 частоты получаем сигнал, который можно представить в следующем виде:

S.Ct ,. г V AcosfcOot + JAuCt )dt.

(5)

где NJ - числовой коэффициент, характеризующий потери сигнала при прохождении его через делитель частоты.

Задержанный в блоке 9 на один такт сигнал с j-и частотой поступает на вход смесителя 10, а на другой вход . смесителя 10 поступает через ключ i с j-ro выхода генератора 5 частот сигнал со значениями частоты, равной разности значений мгновенных средних частот Wcj j принимаемых предлагаемым устройством сигналов S,(t ) и частоты .COort. используемой для когерентной настройки опорного генератора в блоке 1

и (и,-С0вп)« , ml, выделения несущей (а)„-(0о„), где je

Таким образом на выходе смесителя- 10 формируется сигнал с постоянной несущей (центральной) частотой Won i который поступает затем на вход блока 11 выделения несущей. Блок 11 выделения несущей по поступающему на его вход сигналу производит когерентную фазовую автоподстройку сигнала опорного генератора в блоке 11 выделения несущей. Когерентный принятому элементу сигнала S(t) сигнал с несущей (центральной) частотой СОоп опорного генератора блока 11 выделения

1525937

5

несущей поступает на вход генератора 12 частот, который одноврегменно формирует на своих i-x выходах рэвномощ- ные высокостабильные монохроматические колебания (t) с различными зил чениями несущих (центральных) частот ГСО;|, равных информационным знамениям мгновенной средней частоты принимаемых предлагаемым устройством сигналов S,(t), Каждый из m сигналов S-J. (t ), поступающих с j-ro выхода генератора 12 только на один отдельный сигнальный вход ключа 13, в соответствии с кодом сигнала, поступающего на управляющий вход ключа 13 с выхода аналого-цифрового преобразователя 3, коммутируется на выход ключа 13. С выхода ключа 13 сигнал ) по- 0 ступает на первый вход фазового детектора 15, на второй вход которого поступает задержанный в блоке на один такт ЧОМ-сигнал ) с j-й информационной мгновенной средней частотой, сигнал S(t), ,riij. На выходе фазового детектора 13 формируется изменяющееся напряжение, величина которого является априорно известной линейной функцией от разности начальных фаз залержанного в блоке задержки принимаемого предлагаемым устройством сигнала fc i (t-) р ..oi ,и опорного сигнала S , (с)(

(Ц .).СО

Изменяющееся напряжение и интегрируется на тактовый интервал I , вторым интегратором 1б и поступает не вход аналого-цифрового преобразователя 17, который преобразует данное напряжение

Тин

5

0

5

0

5

0

5

Uu 1 ba)(t)dt в код (последователь- Ч i Y

ность бинарных импульсов), соответствующий начальной фазе принятого сигнала S,(c) на данном такте элемента. При этом с выхода аналого-цифрового преобразователя 17 (выход фазового подканала) в виде двоичного кода выдается последовательность бинарных импульсов, отражающая информацию об изменении начальной фазы принимае- .мого предлагаемым устройством сигнала S,(t), на второй выход предлагаемого устройства для приема сигналов

С МФК.

- -

Формула изобретения

Устройство для приема сигналов с частотно-фазовой манипуляцией,

71

солержащее последовательно соединенные частотный детектор, первый интегратор и первый аналого-цифровой преобразователь, выход которого является первым выходом устройства, последовательно соединенные смеситель, блок выделения несущей и первый генератор частот, выходы которого соединены с входами первого ключа, выход первого аналого-цифрового преобразователя соединен с одним входом второго генератора частот, вторые входы которого соединены с выходами второго ключа, вход которого соеди- нен с выходом блока выделения несущей, последовательно соединенные первый блок задержки, фазовый детектор, второй интегратор и второй аналого

8

ется входом устройства, выход первого аналого-цифрового преобразователя соединен с соответствующим входом первого ключа, выход которого соединен с другим входом фазового детектора, выход второго ключа соединен с первым входом смесителя, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости приема неортогональных сигналов с большой кратностью цифровой модуляции их частот в частотном подканале, введены последовательно соединенные первый умножитель частоты, второй умножитель частоты, делитель частоты и второй блок задержки, причем вход первого умножителя частоты соединен с входом первого блока задержки, а его выход

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для совершенствования высокоскоростных систем передачи дискретных сообщений. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости приема неортогональных сигналов с большой кратностью цифровой модуляции их частот в частотном подканале. Для достижения цели в устройство введены два умножителя 6, 7 частоты, делитель 8 частоты и блок 9 задержки. Путем искусственной ортогонализации ЧФМ-сигналов в частотном подканале вследствие увеличения эвклидовых расстояний между соседними информационными значениями мгновенной средней частоты повышается помехоустойчивость устройством по сравнению с прототипом. 1 ил.

цифровой преобразователь, выход кото- 20 входом частотного детектора, выход

второго блока задержки соединен с вто рым входом смесителя.

рого является вторым выходом устройства, вход первого блока задержки явля