Амплитудный модулятор Советский патент 1992 года по МПК H04L27/04 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для амплитудной модуляции сигналов в различных радиотехнических устройствах.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости выходных сигналов посредством уменьшения амплитуды боковых пиков автокбрреляционныХ функций этих сигналов.

На фиг. 1 показана схема амплитудного модулятора: на фиг. 2 -диаграммыего работы. : , -

Амплитудный модулятор содержит синтезатор 1 функций Уолша, управляемый инвертор , первый и второй делители 3 и 4 частоты, квантователь 5, блок 6 памяти, первый и второй перемножители 7 и 8. Синтезатор функций Уолша содержит задающий генератор 9, блок 10 формирования функции Уолша и делитель 1Т частоты.

Амплитудный модулятор работает следующим образом.

С началом поступления импульсов с выхода задающего генератора 9 на вход делителя 11 частоты, имеющего коэффициент деления 2, последовательность импульсов с выхода делителя 11 частоты поступает на синхронизирующий вход квантователя 5. Квантователь 5 периодически производит отсчеты значений модулирующего сигнала в

моменты времени О, Т, 2ТПолученные

напряжения запоминаются в блоке 6 памяти на время, равное периоду функции Холша, формируемой на выходе блока 10 формирования функции Уолша. На выходе блока 6 памяти формируются положительные импульсы, амплитуда которых пропорциональна значению квантованного напряжения.

В течение времени Т, равного периоду функции Уолша, на выходе блока 10 формируется определенная функция Уолша, причем амплитудный модулятор использует .только одну функцию из системы функций Уолша.

Импульсы с выхода задающего генератора 9 поступают также на входы делителей 3 и 4 частоты. Так как коэффициент деления делителя 4 частоты равен 2 в течение, первого полупериода формирования функции Уолша на выходе делителя А частоты формируется 1, а в течение второго полупериода - О. Коэффициент деления делителя 3 частоты равен 2, в результате чего в течение периода формирования функции Уолша на выходе делителя 3 частоты формируется последовательность 1 и О, причем длительность этих 1 и .О равна длительности элемента функции Уолша. В результате на выходе перемножителя 8 формируются 1 только в течение первого полупериода функции Уолша в моменты формирования нечетных элементов функции Уолша.

При наличии О на управляющем входе управляемого инвертора 2 в нем осуществляется инверсия элементов функции Уолша, поступающей на его информационных вход, а при наличии 1 на управляющем входе управляемого инвертора 2 инверсия элементов не осуществляется.

В результате в течение времени Т, равного периоду функции Уолша, на выходе управляемого инвертора 2 формируется, сигнал, форма которого отличается от формы функции Уолша..

Сигнал с выхода управляемого инвертора 2 поступает на второй вход перемножителя 7. на выходе которого формируется амплитудно-модулированньт сигнал, так как на первый вход перемножителя 7 в течение времени Т поступает положительный импульс определенной амплитуды с выхода блока 6 памяти.

На диаграммах (фиг. 2) показано временное состояние:

а - выхода задающего генератора 9;

б - выхода делителя 3 частоты;

в - выхода делителя 4 частоты:

г - выхода перемножителя 8:

д - выхода блока 10 формирования функции Уолша Wai (7, в}:

е - выхода управляемого инвертора 2, на котором формируется сигнал S (7.

ж - выхода блока 6 памяти, на котором формируется прямоугольный импульс с амплитудой, пропорциональной напряжению модулирующего сигнала:

а - выхода перемножителя 7, на котором формируется амплитудно-модулированный сигнал S (7, в).

Система выходных сигналов, формируемых предлагаемым амплитудным модулятором, как и система выходных сигналов, формируемых прототипом, является ортогональной, в чем легко убедиться путем перемножения любых сигналов системы и

интегрирования результата за период Т.

, Естественно, работа демодулирующей схемы основана на тех же принципах, что и работа схемы амплитудного модулятора. Поэтому в состав демодулирующей схемы

обязательно входят корреляторы или согласованные фильтры. Это обусловливает высокие требования к помехоустойчивости выходных сигналов аналогового модулятора, а следовательно, к автокорреляционной

функции выходного сигнала.

Известно, что автокорреляционная функция сигнала S(t) определяется выражением

00

R(T) / S(t) 5(г-г) dt, (1)

/

- 00

где г-величина временного сдвига сигнала. Из выражения (1) видно, что R(r) характеризует степень связи (корреляции) сигнала S(i) с его копией, сдвинутой на величину г по оси времени.

Ясно, что функция Р(ч;) достигает максимума при г О, так как любой сигнал полностью коррелирован с самим собой. При этом

R(o) / s2(t).

(2)

т.е. максимальное значение автокорреляционной функции равно энергии сигнала.

Для случая сигналов, пронормированных по энергии с учетом Е 1 автокорреляционная функция сигнала состоит из центрального пика с амплитудой 1, размещенного на интервале (- То, Го) и боковых пиков, распределенных на интервалах {- Т, -Го) и (Го, Т). Амплитудыбоковых пиков принимают различные значения, но у сигналов с хорошими корреляционными свойствами они малы, т.е. существенно меньше амплитуды центрального пика, равной 1.

Сигналы, обладающие меньшими по амплитуде боковыми пиками АКФ. являются более помехоустойчивь1ми.

Значения боковых пиков функции автокорреляции, которые обычно меньше основногр, зависят от реально используемой кодовой по следовательности (в нашем случае - сигнала на выходе амплитудного модулятора) и являются следствием частичной корреляции кодовой последовательности с той же кодовой последовательностью, сдвинутой во времени. При возникновении таких боковых пиков функции корреляции способность приемника системы (в нашем случае - демодулирующ)его устройства) к установлению надежной синхронизации ухудшается, так как в э.том случае он должен различать основной и максимальный боковой пики функции корреляции.

Функция автокорреляции представляет наибольший интерес при выборе кодовых последовательностей для получения наименьшей вероятности установления ложной синхронизации.

Корреляционные свойства кодовой последовательности (выходного сигнала) характеризует показатель различимости (ПР), определяемый как разность значений функции автокорреляции, соответствующих основному и максимальному боковому пикам. Очевидно, чем больше ПР, тем лучше кодовая последовательность.

Предлагаемый амплитудный модулятор формирует выходные сигналы, у которых ПР больше, чем у выходных сигналов, формируемых прототипом на 75%.

Использование изобретения позволяет создавать амплитудные модуляторы, формирующие выходные сигналы, обладающие более высокой помехоустойчивостью за счет улучшения корреляционных свойств выходных сигналов посредством уменьше. ния амплитуды боковых пиков автокорреляционных функций этих сигналов.

Формула изобретения

Амплитудный модулятор, содержащий синтезатор функций Уолша. первый выход которого соединен с входом квантователя, выход которого соединен со входом блока памяти, выход которого подключен к первому входу первого перемножителя, при этом синтезатор функций Уолша содержит задающий генератор, делитель частоты и блок формирования функций Уолша, вход которого соединен с выходом задающего.генератора и со входом делителя частоты, выход которого является первым выходом синтезатора функций Уолша, вторым и третьим выходами которого является соответственно выход задающего генератора и выход блока формирования функций Уолша. отличающийся тем, что. с целью повышения помехоустойчивости выходных сигналов путем уменьшения амплитуды боковых пиков автокорреляционных функций этих сигналов, введены два делителя частоты, второй перемножитель и управляющий инвертор, управляющий вход которого подключен к выходу второго перемножителя, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго делителей частоты, входы которых подключены ко второму выходу синтезатора функций Уолша, третий выход которого соединен с информационнь1М входом управляемого инвертора, выход которого соединен со вторым входом первого перемножителя.

Bbixoff

Фиг.1

К

п п п п п л п

ь

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах передачи информации. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости выходных сигналов посредством уменьшения амплитуды боковых пиков автокорреляционных функций этих сигналов. Амплитудный модулятор содержит синтезатор 1 функций Уол- ша. управляемый инвертор 2, два делителя 3 и 4 частоты, квантователь 5, блок 6 памяти и два перемножителя 7 и 8. Причем синтезатор 1 функций Уолша содержит задающий генератор 9, блок 10 формирования функций Уолша и делитель 11 частоты, Цель изобретения достигается за счет улучшения корреляционных свойств выходных сигналов посредством уменьшения амплитуды боковых пийов Их автокорреляционных функций. 2 ил.

Н

ut(ie)

} S ае)