Устройство для выделения границ элементарных посылок фазоманипулированного сигнала Советский патент 1991 года по МПК H04L7/00 

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах символьной синхронизации при приеме дискретных сигналов.

Цель изобретения - повышение точности выделения границ посылок при отсутствии априорных сведений о несущей частоте.

На фиг. 1 изображена структурная схема предложенного устройства; на фиг.2 - временная диаграмма

Устройство для выделения границ элементарных посылок фазоманипулированного сигнала содержит источник 1 сигнала, первый перемножитель 2, блок 3 задержки, первый фазовращатель 4 на 90°, первый фильтр 5 нижних частот,второй фазовращатель 6 на 90°, второй перемножитель 7, первый квадратор 8, второй фильтр 9 нижних частот, второй квадратор 10, сумматор 11, блок 12 извлечения квадратного корня и амплитудный ограничитель 13.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый ФМН-сигнал (фиг 26)

iMt)-ucx

xcosf/A -f- yv(t)+ UcM(t)- cos ( Шс t

, TC.

где Uc, (Ос , Тс.уэс - амплитуда, несущая частота, длительность и начальная фаза сигнала,

y(t)0, n - манипулируемая составляющая фазы в соответствии с законом модулирующего кода M(t) (фиг 2а), причем p.(i) const, при (К + 1)гп , может изменяться скачком при t Ктп, то есть на границах мехсду элементарными посылками (К 1.2N-1);

ть, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Тс (Тс N тп );

M(t) ±1 - модулирующий код с выхода источника 1 сигнала одновременно поступает на входы перемножителя 2, блока 3 задержки и фазовращателя А на 90°.

На выходе блока 3 задержки образуется сигнал

(Л

С

а

XI

Јь

OJ

о

со

Ui (t) - Uc (t- r3 ) Uc M (t- r3 ) cos Wc(t- -Гз) + рс , 0 t Tc,

где т3 - величина задержки, который подается на второй вход перемножителя 2 и на вход фазовращателя 6 на 90°. При этом величина задержки т3 устанавливается сравнительно небольшой. Зная диапазон возможных значений длительности Гп элементарных посылок исследуемых ФМН-сигналов (тп.мин .. . Тп.макс) величина задержки устанавливается из следующего соображения: .мим. , на выходах фазовращателей 4 и 6 на 90° образуются следующие сигналы:

1)2 (т) Uc M (t) cos ( «с t + pc + 90° )« -Uc M (t) sin ( OJct ); из (t) Uc M (t-r3 ) cos

ftJt (t - ra ) + + 90° -Uc M (t- T3) sin

(We ( t - Гз ) + pc , 0 t TC,

которые подаются на два входа перемножителя 7.

На выходах перемножителей 2 и 7 образуются следующие напряжения:

U4 (t) UH-M (t)-M (t- т3 ) cos (Ос Т3 + UH MX

(t) M (t- T3 ) COS (2 We t - (Ус Г3 + 2 ре У,

Us (t) UM M (t) M (t- r3 ) sin We T3 + UH M (t) M (t-T3 ) cos ( 2 DC t - Me T3 + 2 pc ). 0 t Tc,

где U« 1 К U ;

К - коэффициент передачи перемножителей.

Из напряжений U4 (t) и Us (t) фильтрами 5 и 9 нижних частот соответственно выделяются низкочастотные напряжения

Ц.н1 (t) UM M(t) M (t- гэ) cos ok гэ ;

Ut,2 (t) UH M (t) M (t- T3 ) Sin 0)c T3,

которые поступают на входы квадраторов 8 и 10 соответственно. На выходах последних образуются напряжения

и„з W UH2 M (t)2 M (t-T3 )2 cos2

Ui«4(t) UH2 M(t)2 M(t-T3 )2 sin2

(tk T3;

WcT3,

0 t Tc,

которые поступают на два входа сумматора 11. На выходе сумматора 11 образуется напряжение

и, (t) Un3 (t) + U4 (t) UH2 M (t)2 M (t- гэ )2, 0 t rc,

которое поступает на вход блока 12 извлечения квадратного корня.

На выходе последнего образуется низкочастотное напряжение (фиг.2г)

UM (t) UH M (t) M (t- гэ), 0 t Tc, представляющее собой произведение двух одинаковых модулирующих кодов M (t) (фкг.2а) и M (t- гэ ) (фиг.2в), сдвинутых во времени друг относительно друга на величину задержки г3 .

Число отрицательных импульсов в напряжении UH (t) (фиг.2г) равно количеству скачков фазы исследуемого ФМН-сигнала Uc (t) (фиг.26), причем длительность отрицательных импульсов равна величине задержки тэ и не зависит от длительности тп элементарных посылок.

Напряжение UH (t) (фиг.2г) с выхода блока 12 поступает на вход амплитудного ограничителя 13, который обеспечивает ограничение напряжения по амплитуде сверху. Выходное напряжение амплитудного ограничителя 13 (фиг.2д), представляющее собой последовательность коротких

импульсов отрицательной полярности, несет информацию о границах элементарных посылок исследуемого ФМН-сигнала.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обеспечивает повышение точности выделения границ элементарных посылок при отсутствии априорных сведений о несущей частоте иссле- дуемого фазоманипулированного сигнала. Это достигается автокорреляционной квадратурной обработкой исследуемого ФМН- сигнала.

Формула изобретения Устройство для выделения границ э/fe- ментарных посылок фазоманипулированного сигнала, содержащее источник сигнала, выход которого соединен с первым входом первого перемножителя и с входом первого фазовращателя на 90°, выход которого подключен к первому входу второго перемножителя, первый и второй квадраторы, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности выделения границ посылок

при отсутствии априорных сведений о несущей частоте, в него введены два фильтра нижних частот, второй фазовращатель на 90°, блок извлечения квадратного корня,амплитудный ограничитель и блок задержки,

вход которого подключен к первому входу первого перемножителя, второй вход которого подключен к выходу блока задержки и к входу второго фазовращателя на 90°, выход которого соединен с вторым входом второго перемножителя, выход которого через второй фильтр нижних частот соединен с входом второго квадратора, при этом выход первого перемножителя через первый фильтр нижних частот соединен с входом

первого квадратора, а выход сумматора через блок извлечения квадратного корня подключен к входу амплитудного ограничителя

Фиг. 1

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - повышение точности выделения границ посылок при отсутствии априорных сведений о несущей частоте. Устройство для выделения границ элементарных посылок фазоманипулированного сигнала содержит источник 1 сигнала, перемножители 2 и 7, блок 3 задержки, фазовращатели 4 и 6 на 90°, фильтры 5 и 9 нижних частот, квадраторы 8 и 10, сумматор 11, блок 12 извлечения квадратного корня и амплитудный ограничитель 13. Цель достигается за счет обеспечения автокорреляционной квадратурной обработки исследуемого фазоманипулированного сигнала. 2 ил.

я о