Устройство для передачи и приема однополосных сигналов фазовой модуляции с разнесением по частоте Советский патент 1990 года по МПК H04B7/165 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для повытения эффективности связи при передаче) сообщений. Цель изобретения повьшение поме хоустойчивости. На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства. Устройство содержит передающую сторону 1, канал связи 2, приемную сторону 3, передающая сторона 1 состоит из датчика 4 передаваемого сигнала, первого фазового модулятора 5, первого полосового фильтра 6, второго фазового модулятора 7, второго полосового фильтра 8, возбудителя 9, сумматора 10 делителя 11 частоты, ттреобразователя 12 частоты, фильтра 13 нижних частот, блока 14 сравнения управляемого усилителя 15, первого, второго амплитудных детекторов 16 и 17. Приемная сторона 3 состоит из сумматора 18, первого фильтра 19 ниж них частот, первого, второго полосовых фильтров 20, 21, первого, второго амплитудных детекторов 22 и 23, блока 24 сравнения, перемножителя 25 узкополосного фильтра 26, преобразователя 27 частоты, умножителя 28 час тоты, второго фильтра 29 нижних частот, первого и второго фазовых детек торов .30 и 31, управляемого усилителя 32 ..Устрййство работает следующим образом. Напряжение возбудителя 9 частоты .д поступает на фазовый модулятор 5, на делитель 11 частоты и преобразователь 12 частоты. Коэффициент деления п делителя 11 частоты выбирается из условия - индекс фазовой модуляции| верхняя частота передаваемого сигнала. Таким образом, на выходе делителя 11 формируются колебания с частотой, равной максимальной частоте спектра модулированного сигнала, , Которые подаются на вход преобрдзователя 12 частоты. В результате воздействия на выходах преобразователя 12 частоты двух колебаний с частотами f, и F на выходе его выделяется напряжение с частотой колебаний f + + F, используемое в качестве несущей частоты второго канала. Полученные несзтцие частоты f и fp + F синхронно и синфазно модулируются по фазе соответственно в фазовых модуляторах 5 и 7 сигналом, поступающим из датчика 4. При прохождении сигналов через полосовые фильтры 6 и 8 нижние боковые полосы сигналов подавляются и верхние боковые пропускаются только полосы. Эти фильтры имеют полосу пропускания /If J -afj F Сигналы с выходов полосовых фильтров 6 и 8 поступают на входы сумматора 10, обеспечивающего развязку между сигналами каналов и последующее их сложение, В результате на выходе сумматора 10 получается сигнал с общей полосой частот, не превосходящей полосу частот классического фазомодулированного сигнала, В передающей части 1 используется цепь амплитудного выравнивания сигналов. Она состоит из двух амплитудных детекторов 16 и 17, выделяющих огибающие однопрлосных сигналов, блока 14 сравнения выделенных огибающих, фильтра 13 нижних частот, исключающих случайные всплески амплитуды выходного сигнала блока 14 сравнения и управляемого усилителя 15, В результате работы цепи амплитудного выравнивания сигналов устраняется неидентичность информационных каналов, обусловленная как аппаратурной реализацией блоков устройства, так , и воздействием на каналы взаимно независимых и случайных во времени мультиш1икатив.ньпс помех в виде паразитной МОДУЛЯ1ЩИ, Цепь амплитудного выравнивания сигналов обеспечивает автоматическое отслеживание изменения огибающей сигнала на несущей частоте f + + F по огибающей сигнала на несущей частоте f. Поэтому фазовые искажения сигналов в обоих каналах носят одинаковый характер во времени и в каждый фиксированный момент t равны по величине. При этом устраняется неидентичность каналов. Сигналы с выхода канала,.-связи 2 в приемной части 3 расфильтровываются полосовыми фильтрами 20 и 21, Ха-, 5 рактеристики их аналогичны характер тикам соответственно полосовых филь ров 6 и 8. В приемной части 3 так же, как и в переданнцей, .используется цепь амплитудного выравнивания сигналов, обеспечивающая автоматическое отсле живание изменения огибающей однополосного сигнала на несущей частоте fj, + F в соответствии с изменением огибаннцей сигнала на несущей частоте fg. В результате ее работы устра няется неидентичность информационны каналов и выполняется условие входах фазовых детекто ров 30 и Jl, а также на входах перё множителя t5. Она состоит из двух амплитудных детекторов 22 и 23, бло ка. 24 сравнения, фильтра 29 нижних частот, управляемого усилителя 32, Использование двух цепей амплитудного вьфавнивания в передающей и приемной частях устройства позвол ет устранить эффект накопления фа зовых искажений и шумов, обусловлен ного неидентичностыо каналов. Так как при этом в каждый фиксированньп момент времени выполнялись условия Чс, М-сг «,- МиГЧ, то и фазы фазомодулированных искаженных сигналов обоих каналов тоже рав ны, т.е. на входах демодуляторов и перемножителя действуют сигналы с , фазами; 1 М г и 1 При перемножении однополосных сиг налов в перемножителе 25 узкополосным фильтром 26 выделяется напряжение опорной частоты F, С помощью умножителя 28-частоты в п раз и второго преобразователя 27 частоты в приемной части из сигнала опорной частоты F формируются колебания onopiaix частот f,. и f + F которые подаются на входы фазовьпс .детекторов 30 и 31. При делении частоты в п раз в ;передающей части и последзтощем умноIженин в п раз в приемной части нестабильность частоты сперва уменьi шилась по сравнению -с нестабршьНость ; частотыf , а потом увеличилась пропорционально коэффициенту п. Поэтому нестабильности частот f и fo + F, сформированных в передающей 7 Части, одного порядка с нестабильНостями соответствующих частот, сфор мированными в приемной части, и величины их фазовых искажений в каждый момент времени t равны. Кроме того, опорные частоты f и f + F сформированы в приемной части при перемножении фазомодулированных радгосигналов, искаженных действием мультипликативной помехи. Поэтому можно считать, что фазовые искажения фазомодулированных сигналов с несущими fo и fg + F и соответствующих им опорных частот, сформированных в п риемной части в каждый момент времени t,, также примерно равны и зависят от воздействия мультипликативной помехи. В результате при демодуляции радиосигналов в фазовых детекторах 30 и 31 с помощью сформированньтх опорных частот f о и f с происходит компенсация фазовых искажений и шумов, вызванных нестабильностью частот и воздействием мультипликативной помехи в виде паразитной модуляции. Так как узкополосный фильтр 26 с резонансной частотой пропускает только фазовые шумы в пределах полосы пропускания и не пропускает более высокочастотных составляющих, на практике фазовые искажения фазомодулированных сигналов всегда отличны от фазовых искажений , полученных в приемной части опорных частот f и fв + F, При переносе спектра они в основном сконцентрированы вблизи несущих частот, т.е. в данном случае вблизи частоты F. Поэтому становнтся возможным, выбирая полосу пропускания узкополосного фильтра из условия Jf 2 rF, в процессе демодуляции повысить степень компенсации фазовых искажений и DjywoB. при этом внеполосные высокочастотные фазовые искажения будут устранены в результате фильтрации на выходах фазовых модуляторов. Так как фазовые искажения радиосигналов обоих каналов равны, то даже при их неидеальной компенсации в процессе демодуляции на входы суматора 18 демодулированные информаионные сигналы подаются в фазе, следствие чего на выходе сумматора 13 получается удвоенньш по напряжеию и учетверенный по мощности полезый сигнал, который через фильтр 19 поступает на выход нижних частот устройства. Формула изобретения Устройство для передачи и приема однополосных сигналов фазовой модуляции с разнесением по частоте, содержащее на передающей стороне возбудитель, датчик передаваемого сиг нала, выход которого соединен с первыми входами первого и второго фазовых модуляторов, выход первого ф зового модулятора через первый полосовой фильтр соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго полосового фильтра, выход сумматора соединен через капал связи с приемной стороной, содержащей объединенные по входу первый и второй пблосовые Аильтры первого полосового фильтра соединен с первым входом фазового детектору и через последовательно соединенные перемножитель, узкополосный фильтр и умножитель частоты - с вторым входом фазового детектора, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго фазового детектора, выход сумматора соединен с выходом первого фильтра нижних частот, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости введены на передающей стороне делитель частоты, преобразователь частоты, первый амплитудный, детектор, последовательно соединенный второй амплитудный детектор, блок сравнения, Лильтр нижних частот и управляемый усилитель, причем вьтход возбудителя соединен с вторым входом первого фазового модулятора, входом делителя частоты и первым входом преобразователя частоты, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, а выход - с вторым входом второго фазового модулятора, выход которого через управляемый усилитель соединен с входом второго полосового фильтра, выход которого соединен с входом второго амплитудного детектора, выход первого полосового фильтра через первый амплитудный детектор соединен с вторым входом блока сравнения, на .приемной стороне введены первый амплитудный детектор, преобразователь частоты и последовательно соединенные второй амплитудный детектор, блок сравнения, второй фильтр нижних частот и управляемый усилитель, причем выход первого полосового фильтра через первый амплитудный детектор соединен с вторым входом блока сравнения, выход второго полосового фильтра соединен с входом второго амплитудного детектора и вторым входом управляемого усилителя, выход которого соединен с вторым входом перемножителя, и первым входом второго фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом преобразователя частоты, первый и второй входыкоторого соединены соответственно с выходами узкополо.сного фильтра и умножителя частоты.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для повышения эффективности связи при передаче сообщений. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит передающую сторону 1, канал 2 связи и приемную сторону 3. На передающей стороне 1 используется цепь амплитудного выравнивания сигналов /АВС/, состоящая из амплитудных детекторов 16 и 17, выделяющих огибающие однополосных сигналов, блока сравнения 14 выделенных огибающих, фильтра 13 нижних частот, исключающих случайные "всплески" амплитуды выходного сигнала блока сравнения 14, и управляемого усилителя 15. На приемной стороне 3 используется цепь АВС, состоящая из амплитудных детекторов 22 и 23, блока сравнения 24, фильтра 29 нижних частот и управляемого усилителя 32. Эта цепь АВС обеспечивает автоматическое отслеживание изменения огибающей однополосного сигнала на несущей частоте в соответствии с изменением огибающей сигнала. Использование двух цепей АВС на передающей и приемной сторонах 1 и 3 позволяет устранить эффект "накопления" фазовых искажений и шумов, обусловленного неидентичностью каналов, что повышает помехоустойчивость устройства. 1 ил.