Демодулятор фазоманипулированного сигнала Советский патент 1990 года по МПК H03K9/04 

СП

оо

0 СЛ

о

О5

31536

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах передачи и обработки информации с фазоманипулированными сигналами.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности и расширение функциональных возможностей путем осуществления синхронней демодуляции входных сигналов различных частот.

На фиг. 1 представлена функциональная схема демодулятора фазоманипули- рованного сигнала; на фиг. 2 - схема блока установки регистра; на фиг. 3 - временные диаграммыработы устройства. Демодулятор фазоманипулированного сигнала содержит формирователь 1 меандра, блок 2 выделения фронтов, элементы 3-5 совпадений, элемент ШШ 6, задающий генератор 7, управляемый де- литель 8 частоты, формирователь 9 временного интервала, D-триггер 10, счетчик-накопитель 11, блок 12 установки регистра, универсальный регистр 13, при этом выход задающего генера- тора 7 соединен с первым входом управляемого делителя 8 частоты, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 6, первый выход - с первым входом формирователя 9 временного интервала, третьим входом элемента ИЛИ 6 и нулевым входом D-триггера 10, а второй выход - с вторым входом формирователя 9 временного интервала, причем вход формирователя 1 меандра соединен с входной шиной, а его выход - с первыми входами универсального регистра 13, блока 12 установки регистра и блока 2 выделения фронтов, выход которого соединен с первым входом элемента 3 совпадений и первым входом элемента 4 совпадений, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 6, первым входом счетчика-накопителя 11 и единичным входом D-триггера 10, информационный вход которого соединен с обцей шиной, а инверсный выход - с вторым входом элемента 3 совпадений, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 6 и вторым входом счетчика-на- копителя 11, выход которого соединен с вторым входом блока 2 выделения фронтов и вторым входом элемента 5 совпадений, первый вход которого соединен с выходом формирователя 9 вре- менного интервала и вторыми входами элемента 4 совпадений и блока 12 установки регистра, а выход - с вторым

35 40 45 50 55 0

входом универсального регистра 1 J . выход старшего разряда которого соединен с динамическим входом U-тригге- ра 10, выходы остальных разрядов - с выходной параллельной шиной устройства, выход младшего разряда - с выходной последовательной шиной устройства, вход младшего разряда - с шиной 1, остальные разрядные входы с общей шиной, а третий и четвертый входы - с первым и вторым выходами блока 12 установки регистра, третий вход которого соединен с выходом счетчика-накопителя 1.

Блок 12 установки регистра может быть выполнен из инвертора 14, элемента 15 совпадений, D-триггера 16 и одновибратора 17, при этом выход инвертора 14 соединен с первым входом элемента 15 совпадений, выход которого соединен с единичным входом D-триггера 16, информационный вход которого соединен с общей шиной, а выход - i

с входом одновибратора, причем вход инвертора 14, второй вход элемента 15 совпадений и динамический вход D-триггера 16-подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока 12, а выход и вход одновибратора 17 - к первому и второму его выходам.

Демодулятор фазоманипулированного сигнала работает следующим образом.

При отсутствии сигнала на входе устройства управляемый делитель 8 частоты, делящий частоту задающего генератора 7 с помощью формирователя 9 временного интервала вырабатывает импульсы, соответствующие допустимому разбросу частот манипуляции (фиг. Зд, пунктир). Импульс управляемого делителя 8, соответствующий низшей граничной частоте, устанавливает D-триггер 10 в О. С инверсного выхода D-триггера 10 уровень 1 поступает на вход элемента 3 совпадения. Поэтому в исходном состоянии элемент 3 открыт для прохождения импульсов с блока 2 выделения фронтов.

При поступлении колебаний фаэома- нипулированного сигнала происходят следующие процессы.

Сигнал, состоящий из синхропосыл- ки, нулевой паузы и сообщения (фиг.За, соответственно интервалы t0-t4, l;4- t, ts и далее), поступает на формирователь 1 меандра в виде синусоидального колебания с изменяющейся фа

зой (фиг о 36). На выходе формирователя 1 меандра образуется последовательность прямоугольных импульсов с промежутками, соответствующими перемене фазына 180° (фиг. Зв).Этот сигнал поступает на блок 2 выделения фронтов, инвертор 14 блока 12 установки регистра и информационный вход последовательной записи универсального регистра 13. Блок 2 выделения фронтов устроен таким образом, что в исходном состоянии (при низком уровне на выходе счетчика-накопителя 11) он вырабатывает короткие импульсы только по спадам входного сигнала (фиг. Зг, интервал t0-t,). Импульсы с выхода блока 2 выделения фронтов поступают на входы элементов совпадений 3 и 4. Так как эти импульсы в данном случае следуют с частотой манипуляции, а управляемый делитель 8 частоты устанавливается ими через элемент 3 совпадений и элемент ИЛИ 6 каждый период в исходное состояние, формирователь 9 временного интервала выдает на вход элемента 4 совпадений сигнал, открывающий его для прохождения импульсов с блока 2. Они перебрасывают U-триггер 10 в 1 (с О на инверсном выходе) и попадают на счетный вход счетчика-накопителя 11. Низкий уровень с инверсного выхода D-триггера 10 закрывает элемент 3, а синхронизация делителя 8 происходит через элемент 4 и элемент ИЛИ 6. I

Через определенное число импульсов, соответствующее отрезку времени, не превышающему длительности синхро- посылки, счетчик-накопитель 11 останавливается и вьщает 1 на блок 2 выделения фронтов, элемент 5 и динамический вход D-триггера 16 блока 12 установки регистра. Триггер 16 перебрасывается в состояние О, которое передается на вход режима работы универсального регистра 13 и соответствует режиму параллельной записи. По перепаду выходного уровня триггера 16 одновибратор 17 вырабатывает импульс, который поступает на динамический вход параллельной записи универсального регистра 13. Информационные входы параллельной записи всех разрядов регистра 13 соединены с общей шиной за исключением младшего разряда, на котором поддерживается уровень 1.

Поэтому на выходы универсального регистра 13 переписывается комбинация

5

10

15

из 1 в младшем разряде и О во всех остальных.

Блок 2 выделения фронтов начинает формировать короткие синхронизирующие импульсы не только по спаду, но и по нарастанию входных колебаний (фиг. За, момент t4). Так как настройка демодулятора фазоманипулированного сигнала была произведена по задним фронтам, вплоть до окончания синхропосьщ- ки в интервал, задаваемый формирователем 9, попадают только те синхроимпульсы, которые соответствуют спадам входного сигнала. В случае изме30

нения фазы на 180 в-разрешенный интервал попадают импульсы, соответствующие нарастанию входных колебаний .

20 На элемент 15 совпадений через первый вход блока 12 установки регистра поступают входной сигнал, инвертируемый инвертором 14, и импульсы с формирователя 9 временного интервала.

25 В момент первого изменения фазы на 180 (что соответствует нулевой паузе) на выходе элемента 15 совпадения появляется сигнал, который поступает на единичный вход D-триггера 16 блока 12 установки регистра и перебрасывает триггер 16 в 1. Универсальный регистр 13 по этому сигналу переходит в режим последовательной записи (сдвига) , которая происходит по положительным фронтам импульсов

35 с выхода элемента 5 совпадении, который открыт сигналом со счетчика- накопителя 11 для прохождения импульсов с выхода формирователя 9 временного интервала.

40 Универсальный регистр 13 заполняется восстанавливаемой исходной последовательностью, а записанная ранее в него 1 продвигается к старшему разряду.

45 На выходе младшего разряда универсального регистра 13 происходит восстановление фазоманипулированного сигнала в последовательном коде (фиг. Зе, момент Ц).

50 В момент, когда на выходе старшего разряда универсального регистра 13 происходит смена 1 соответствующим паузе О, происходит переключение D-триггера 10 по динамическо55 му входу. Высокий уровень с инверсного выхода триггера открывает элемент 3 совпадений, и демодулятор фазоманипулированного сигнала готов для приема следующего сообщения. На

выходах разрядов универсального регистра 13, кроме старшего, устанавливается демодулированный сигнал в параллельном коде.

Если на вход демодулятора фазо- манипулированного сигнала поступают колебания с частотой вьпие допустимого отклонения частоты манипуляции, короткие импульсы с выхода блока 2 выделения фронтов через элемент 3 обнуляют счетчик-накопитель 11. Проходя через элемент ИЛИ 6, они постоянно устанавливают управляемый делитель 8 частоты в исходное состояние, не давая формирователю 9 временного интервала выдать на элемент 4 открывающий сигнал.

Если частота входного сигнала ниже допустимого отклонения частоты манипуляции, то несмотря на открывание элемента 4 короткие импульсы с выхода блока 2 выделения фронтов не попадают в моменты открывания элемента 4. Кроме того, импульс , соответствующий концу допустимой зоны, с выхода управляемого делителя 8 частоты обнуляет D-триггер 10, устанавливая демодулятор фазоманипули- рованного сигнала в исходное состояние.

Таким образом, введение в демодулятор новых элементов и связей позволило осуществить демодуляцию сигнала в заданной полосе частот, при этом восстановление фазоманипулнрованно- го сигнала происходит только по переднему фронту импульса формирователя временного интервала и вероятность совпадения момента записи с импульсной помехой существенно уменьшается. Если же помеха попадает

после момента восстановления, то она также не приводит к сбоям устройства

так как в этом случае подстройка осуществляется по фронту следующего входного импульса за счет запаса по времени формирователя временного ин- -ериала.

Формула изобретения 50

1. Демодулятор фазоманипулирован- ного сигнала, содержащий формирователь меандра, вход которого соединен с входной шиной, бпок выделения фронтов, первый элемент совпадений, D-триггер, задающий генератор, выход которого соединен с первым входом управляемого делителя частоты, и

5

0

5

0

0

5

0

5

5

универсальный регистр, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности и расширения функциональных возможностей путем осуществления синхронной демодуляции, в него дополнительно введены формирователь временного интервала, счетчик-накопитель, блок установки регистра, элемент ИЛИ, второй и третий элементы совпадений, причем выход формирователя меандра соединен с первыми входами универсального регистра, блока установки регистра и блока выделения фронтов, выход которого соединен с первым входом первого элемента совпадений и с первым входом второго элемента совпадений, выход которого соединен с первьм входом элемента ИЛИ, первым входом счетчика-накопителя и единичным входом D-триггера, информационный вход которого соединен с общей шиной, а инверсный выход - с вторым входом первого элемента совпадений, выход которого соединен с вторым входом счетчика-накопителя и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу управляемого делителя частоты, первый выход которого соединен с нулевым входом D-триггера, третьим входом элемента ИЛИ и первым входом формирователя временного интервала, второй вход которого соединен с вторым выходом управляемого делителя частоты, а выход - с вторым входом блока установки регистра, вторым входом второго элемента совпадений и первым входом третьего элемента совпадений, второй вход которого соединен с выходом счетчика- накопителя, вторым входом блока выделения фронтов и третьим входом блока установки регистра, а выход - с вторым входом универсального регистра, вход младшего разряда которого соединен с шиной логической единицы, остальные разрядные входы - с общей шиной, третий и четвертый входы - с первым и вторым выходами блока установки регистра соответственно, выход старшего разряда - с динамическим входом D-триггера, выходы остальных разрядов - с параллельной выходной шиной, а выход младшего разряда - с последовательной выходной шиной устройства.

2. Демодулятор по п. 1 , отличающийся тем, что и нем блок установки регистра содержит одновиб

ратор, D-триггер, элемент совпадений и инвертор, при этом вход инвертора соединен с первым входом блока установки регистра, а выход - с первым входом элемента совпадений, второй вход которого соединен с вторым входом блока установки регистра, а выход - с единичным входом D-триггег а

ра, информационный вход которого соединен с общей шиной, динамический вход - с третьим входом блока установки регистра, а выход - с входом одновибратора, выход и вход которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока установки регистра .

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах передачи и обработки информации с фазоманипулированными сигналами. Цель изобретения - повышение помехозащищенности и расширение функциональных возможностей-достигается путем осуществления синхронной демодуляции входных сигналов различных частот. Демодулятор фазоманипулированного сигнала содержит формирователь 1 меандра, блок 2 выделения фронтов, элементы 3,4 и 5 совпадений, элемент ИЛИ 6, задающий генератор 7, управляемый делитель 8 частоты, формирователь 9 временного интервала, D-триггер 10, счетчик-накопитель 11, блок 12 установки регистра, универсальный регистр 13. Введение в демодулятор новых элементов и функциональных связей позволило осуществить демодуляцию сигнала в заданной полосе частот. При этом восстановление фазоманипулированного сигнала происходит только по переднему фронту импульса формирователя временного интервала и вероятность совпадения момента записи с импульсной помехой существенно уменьшается. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

tg t6