Устройство для приема сигналов с относительной фазовой модуляцией Советский патент 1991 года по МПК H04L27/22 

Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться в аппаратуре передачи данных.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости .

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предложенного устройства-, на фиг. 2 - схема блока фазовой автоподстройки частот, на фиг. 3 - схема корректора1, на фиг.4 схема Глска фазовой автоподстройки частот корректора, на фиг. 5, 6 схемы интегратора и регенера ора , на фиг. 7 - временные диаграммы.

Устройство содержит генератор 1, усилитель-ограничитель 2, блок 3 фазовой автоподстройки частот, корректор 4, интегратор 5, регенератор 6. Блок 3 содержит опорный генератор 7, перемножитель 8, блок 9 задержки, перемножитель 10, реверсивный счетчик 11, сумматор 12 по модулю два, -элемент И 13, управляемый элемент 14, делит( ль 15 частоты, Оло- ки 16, 17 задержки, сумматор 18 по модулю два, делитель 1() частоты. Корректор 4 содержит блок 20 согласованных фильтров, сумматор 21, блок 22 фазовой автоподстройки частот, вычитающий блок 23, перемножитель 24. Блок 22 состоит из элемента И 25, реверсивного счетчика 26, управителя 27 и делителя 28 частот.

Интегратор 5 содержит блок 29 ча- держки, элемент НЕ 30, элемент И 31, элемент НЕ 32, элементы И 33, 34, счетчики 35,, 36, пороговые блоки 37, 38, элемент ИЛИ 39. Регенератор 6 содержит D-триггер 40, RS-трнггер 41, .элемент И 42, элемент НЕ 43, блок 44 задержки.

О5

со ел

ЬЭ 1

00

Устройство работает следующим образок.

Выделение информации основано на формировании тактовой последовательнсти принимаемого искаженного сигнала с помощью блока 3, определении истинных тактовых интервалов и коррекции формы входного сигнала с помощью корректора 4, определении характерных участков fll или оо клип- пированного фазомодулированного сигнала с помощью интегратора 5 и восстановлении информационных посылок в регенераторе 6.

Клиппированный сигнал с выхода усилителя-ограничителя 2 поступает на блок 3, где производится выделение тактовой составляющей его спектра. Сигнал поступает на входы перемножителей 8 и 10 через блок 9 задержки и на вход опорного генератора 7, представляющего собой регистр сдвига и работающего в режиме регенератора. На выходах блоков 16, 17 задержки вырабатываются сигналы со сдвигом на незначительные части Јц (где с ц - длительность элемента информационной последовательности) относительно выходного сигнала опорного генератора 7. В установившемся режиме сигнал на выходе блока 16 задержки имеет сдвиг относительно входного сигнала на величину ц /2, что определяется соответствующим выбором значения задержки блока 9 задержки. На перемножителях 8 и 10 происходит перемножение входного сигнала с регенерированным опорным сигналом, сформированным на выходах блока 17 задержки и опорного генератора 7 соответственное Сигналы с выходов перемножителей 8 и 10 управляют режимом работы реверсивного счетчика 11, на счетный вход которого через элемент И 13 поступает последовательность с выхода генератора 1. Разрешение на элемент И 13 подается с сумматора 12 по модулю два только в тот момент, когда на выходах перемножителей 8 и 10 присутствуют сигналы разных уровней, а также значения входного и опорного сигналов на входах второго сумматора 18 по модулю два не совпадают. Эта операция, тождественная операции вычитания, обеспечивает работоспособность реверсивного счетчика 11, который осуществляет интегрирование разности сигналов на вы10

15

0

5

0

35

40

ходах перемнокителей 8, 10 в моменты несовпадения входного и опорного сигналов, обеспечивая тем самым формирование дискриминационной характеристики блока 3. В управляемом элементе 14 в зависимости от знака рассогласования осуществляется операция добавления импульсов в поступающую на вход последовательность с генератора 1 или операция исключения. Соответствующий выбор значения задержек блоков 16, 17 задержки определяет трапецеидальную форму дискриминационной характеристики с нормированной крутизной в точке слежения S V/ lu , где k 2. Динамические характеристики петли слежения обеспечиваются соответствующим выбором коэффициента деления делителя 15 частоты и типом реверсивного счетчика 11.

Последовательность импульсов с частотой , где Ј - тактовая частота, с выхода делителя 19 поступает на корректор 4 и используется для определения фазового сдвига между выделенной блоком 3 тактовой последовательностью искаженного сигнала и истинной послеловательностью тактовых интервалов, для выделения которого используются блок 20 согласованных фильтров 20.1, 20.2,..., 20.N, сумматор 21 и блок 22 корректора 4. Выделение истинной тактовой последовательноеiи основано на корреляционных свойствах различных форм псевдослучайных фазомодулиро- ванных сигналов.

На эпюрах а, б, в, г (фиг.7) показаны формы ОФК сигналов при фазовых сдвигах всех составляющих на 0 , - -,

J

(I -г- . Из-за сильной

корреляции различных форм отклики согласованных фичьтров 20.1,20.2,..., N, 20 (каждый из которых настроен на одну из возможных форм искаженного сигнала) будут группироваться на стыках испытательных последовательностей. Корреляционные функции вышеприведенных форм испытательных сигналов (М-последовательности) показаны на эпюрах д, е, ж, з (фиг.7), где Ти - период следования испытательных сигналов, равный базе М-последоватепьности.

Центр симметрии, суммарного отклика согласованных фильтров 20.1, 20.2,

...,20.N (на выходе сумматора 21) определяет наиболее вероятную оценку временного положения тактовой составляющей неискаженного сигнала, получаемую с помощью блока 22.

Сигналы (эпюра и, фиг.7) с выхода сумматора 21 поступают через элемент И 25 на счетный вход реверсивного счетчика 26. На второй вход элемента И 25 подаются импульсы заполнения с генератора 1. В реверсивном счетчике 26 производится усреднение разности между входным и спорным сигналами. В управителе 27 в зависимости от знака рассогласования осуществляется операция добавпонпя импульсов в последовательность с генератора 1 или операция иекмюче- ния. Делитель 28 частоты формирует опорный сигнал г гттоюй fr/2 (эпюра к, })nr.7)i поступающий ил лход направления счета реверсивного счетчика 26. Для повы|1Р П1ч помехоустойчивости работы блока 72 на третий вход элемента И 25 поп упают блан- кирующие импульсп, злгрещан.щие прохождение информационных символов на вход реверсивного счетчика 26.

Вычисление ратное ги фа ч тактовы:; составляющих искаженного и неискаженного сигналов производится в вы- читаюшем блоке 23. Эта разность СЛУЖИТ для восстановления формы информационных символов за счет перемножения сигналов, поступающих с усилителя-ограничителя 2 и вычитающего блока 23.

На фиг. 8 показан пропесс коррекции искажений и обработки сигналов при фазовых сдвигах тактовых частот

неискаженного и

эпюры

и , к, , фиг.8).

6, в фиг.8) :, м

сигна- 11

На эпюрах а, и показаны клип- пированные ОФМ сигналы, на эпюрах 6м, в (к, л) - тактовые составляющие (с частотой f-r/2) соответственно искаженного и не, кажен- ного сигналов, на эпюрах г и м - сигналы на выходе вьгчитающего блока, на эпюрах д и н - сигналы на выходе корректора, на эпюрах е, ж,

/ It Н

( о ,

п

р) - процессы интегрирования и пороговой обработки откорректированных сигналов.

Как видно из приведенных диаграмм, интегрирование сигналов на тактовых интервалах при любых искажениях формы дает значение К (К - количество импульсов заполнения на тактовом интервале) на участках Ј11 или Tool , соответствующих единичным посылкам клиппированного ОФМ сигнала.

Интегрирование на участках нулевых посылок дает значение О,5 К. Разделение единичных и нулевых участков осуществляется с помощью порогового блока (с постоянным пороговым уровнем, равным 0,75 К). Операции интегрирования и пороговой обработки сигналов выполняются в интеграторе 5, который представляет соПой лвухканаль- ную схему. В канале, состоящем из

0 элемента II 33, счетчика 35 и порогового блока 37, выделяется участок 00 (эпюра ж, п, фиг.8). Сигналы поступают на вход канала через элемент ПК 32. В канале, состоящем

5 из элемента И 34, счетчика 36 и порогового блока 38, выделяется участок 1J (эпюры е, о, фиг. 8). На вторые входы элемент (т II 33, 34 поступают импупьсы панопнения с гене0 ратора 1. Результаты обработки в обоих каналах ofn едннкютгя в элементе ИЛИ 39 (эпюры з, р, фиг.8) и поступают на S-вход RS-трипера 41 регенератора 6. На R-вход триггера 41

г подается полутактоная последовательность коротких импульсов (эпюра с, фиг,8), формируемая с помощью элемента НЕ 43, блока 44 задержки и элемента И 42 из тактовой последоваQ тельности с блока 22. Выходной сигнал RS-трчггера 41 (эпюра т ,фиг. 8) поступает на П-вход D-триггера О, на счетный С-вход которого поступает тактовая последовательность с

5 блока 22 (эпюра у, фиг.8) Восстановленная информационная последовательность (эпюра ф, фиг.8) снимается с выхода D-трпггерн 40. Выходная последовательность имеет сдвиг

0 относительно входной на 1/fT.

Формула изобретения

1. Устройство для приема сигналов с относительной фазовой модуляцией, содержащее последовательно соединенные усилитель-ограничитель и блок фазовой автоподстронк:; частот, причем вход усилителя-ограничителя

является первым входом устройства, последовательно соединенные генератор, интегратор и регенератор, выхо генератора соединен с вторым входом блока фазовой автоподстройки частот выход регенератора является выходом устройства, отличающееся тем, что; с целью повышения помехоустойчивости, введен корректор, первый вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя, второй и третий входы корректора соединены соответственно с выходом генератора и выходом блока автоподстройки частот, четвертый вход корректора является вторым входом устройства, первый выход корректора соединен с вторым входом интегратора, второй выход - с третьим входом интегратора и с вторым входом реге- нератора,

0

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корректор содержит блок согласованных фильтров, последовательно соединенные сумматор, блок фазовой автоподстройки, вычитающий блок и перемножитель, второй вход которого соединен с входом блока согласованных фильтров, который является первым входом корректора, вторым и четвертым и третьим входами которого являются соответственно третий и второй входы блока фатовой автоматической подстройки частоты и второй вход вычитающего блока, выходы перемножителя и блока фазовой автоподстройки частоты являются соответственно первым и вторым выходами корректора, выходы блока согласованных фильтров соединены с входами сумматора.

Выход

Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит генератор 1, усилитель-ограничитель 2, блок 3 фазовой автоподстройки nacirn, корректор 4, интегратор 5 и регенератор 6. В устройстве выделение информации основано на формировании гактоной посчедоьа- телыюсти принимаемого искаженного сигнала с помощью бпока 3. определении истинных ЧРКТОПЫХ интервалов и коррекции формы входного сигната с помощью кп1Рр1СТГ1Ра 4, определении характерных участков или Tool клиипирор.шного фазомо тупиро- ванного сигнала с помошью шттра- т ора 5 и восстановлении информацион- ных посыпок п регенератгро 6. Цель достигается гведением корректора 4. 1 з.п.ф-лы, 8 ил. с S

От 6п. 2

Отёл 1

Фиг. 2

От 5п. 2

Отбп.21

вхой

25

синхр.

От 5л. 1

21

28

Кбл.23,5

-

26

Фиг Л

Фиг. 5

От 8л. 4

0W.7

Выход

Фиг. 6

0я Г 0 1 1 П п п 1

Ч I | I | « |V |. I I

i I I

,,0 „} Фиг. 8