Устройство приема телеметрической информации Советский патент 1992 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к ра диотех- нике и связи, телеизмерительной технике и может быть использовано для , цифровых систем передачи сигналов дистанционного управления и телеметрии.

Известно устройство приема многоканальной информации с временным

кодовым разделением каналов, содержащее амплитудный дискриминатор, блок обработки информационных кодов, блок тактовой синхронизации, элементы памяти, преобразователь кодов и цифровые индикаторы. Временное разделение каналов позволяет существенно сократить полосу частот канала связи, однако амплитудное детектирование имеет самую низкую помехоустойчивость из всех известных видов детектирования, в связи с чем

снижается достоверность выделяемой устройством информации.

Известно устройство приема сигна- .лов управления и телеметрии .содержащее антенну с подключенным к ней высокочастотным усилителем, частотный детектор, цифровой преобразователь информации, блок тактовой синхронизации, дешифратор адресных сигналов, демультиплексор, элементы памяти, цифроаналоговые преобразователи, блоки записи информации, блоки исполнительных элементов. Применение частотного детектирования позволяет повысить помехоустойчивость обработки, однако предъявляемые к вновь разрабатываемым радиосистемам требования повышения помехоустойчивости определяют необходимость поиска новых видов сигналов и методов демоду-

1

СО СП

00 00 00

ляции, позволяющих повысить помехо- устойчивость обработки.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости обработки сигнала телеметрической информации.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство приема телеметрической информации содержит высокочастотный усилитель 1, частотный детектор 2, усилитель-ограничитель 3, блок k фазовой синхронизации, блок 5 тактовой синхронизации, демодулятор 6, дешифратор 7 сигнала станции, регистр 8.сдвига, счетчик 9, демультиплексор 10, блок 11 буферных регистров, блок 12 цифроаналоговых преобразователей, блок 13 регистрации, блок k содержит первый И и второй 15 блоки фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), опорный генератор 16, блок 5 содержит блок 17 разности .частот,, блок 18 ФАПЧ, демодулятор 6 содержит распределитель 19 импульсов, первый 20j, второй 20г, третий 20з четвертый 204 и пятый 20 элементы И, первый 21| и второй 21 реверсивные счетчики, первый 22 и второй 22г регистры памяти, коммутатор 23, первый 2, второй , третий и четвертый 2 4сУммат°Ры блок 25 сравнения, триггер 26, блок 11 содержит п буферных регистров 27,...,27п, блок 12 содержит п цифроаналоговых преобразователей 28,,...,28п.

Устройство работает следующим образом.

Принятый ЧМНФ-ЧМ-радиосигнал с выхода высокочастотного усилителя 1 поступает на частотный детектор 2, с выхода которого выделенный ЧМНФ- сигнал (с индексом манипуляции 0,5) преобразуется усилителем-ограничите- лем 3 в последовательность импульсов, которая поступает на входы первого 1 и второго 15 блоков ФАПЧ, а также на сигнальный вход демодулятора 6. Входом когерентного демодулятора 6 являются цифровые перемножители, выполненные на элементах И 204 204, на вторые входы которых поступают опорные сигналы с выходов блоков И и 15, причем для обеспечения противофазных опорных сигналов вторые входы элементов И 20г и 204 являются инверсными. Первый 1 MJBTO рой 15 блоки ФАПЧ, а также третий блок 18 ФАПЧ блока 5 тактовой синхронизации имеют общий опорный генератор

35883

10

16, причем блоки 1 и 15 АПЧ являют-, ся узкополосными следящими фильтрами, каждый из которых выделяет одну из маиипулируемых частот ЧМНФ-сигна- ла, в результате чего блок Ц имеет высокую помехоустойчивость. В блоке 17 разности частот блока тактовой синхронизации выделяется разностная частота манипулируемых частот, которая при индексе манипуляции 0,5 равна тактовой частоте Блок 18 ФАПЧ служит для уменьшения дисперсии флуктуации тактовых импульсов, что также повышает помехоустойчивость обработки ЧМНФ-сигналов,

Для организации необходимой последовательности работы блоков устройства приема телеметрической информации осуществляется временный сдвиг сигналов тактовой синхронизации распределителем 19 импульсов. Сигналы фазового рассогласования с выходов элементов И 20 - 204 поступают на суммирующие и вычитающие входы реверсивных

15

20

25

счетчиков 21 л и 212, при этом с

0

0

5

целью организации процесса демодуляции на двух тактовых интервалах результирующие корреляционные значения первого и второго тактовых интервалов переписываются в регистры 22,, и 222 памяти. В конце второго тактового интервала согласно алгоритму демодуляции корреляционные значения с выходов регистров 22,, и 22 памяти

5 через коммутатор 23 поступают на сумматоры кодов. Решение о символе на первом тактовом интервале производится по критерию максимума апостериорной вероятности блоком 25 сравнения, кодов, который совместно с триггером 26 формирует огибающую ЧМНФ-сигнала, т.е. передаваемую адресную и информационную последовательности кодов. Организация такой процедуры когерентной демодуляции позволяет в среднем на 1,5 дБ повысить помехоустойчивость по сравнению с традиционными процессами демодуляции частотно-манипулированных сигна0 лов на одном тактовом интервале.

При демодуляции могут иметь место случаи, когда сравниваемые коды равны между собой. В этом случае за счет подключения пятого элемента

5 И 20у Формирование огибающей организовано так,-что на выходе демодулятора символ не меняется и соответст-- вует символу предыдущего тактового интервала. После выделения дешифратором 7 кола станции на вход счетчика 9 поступает установочный сигнал, по которому в счетчике 9 производится формирование последовательности информационных адресных кодов. Согласно этим адресным кодам информационные коды с выхода регистра 8 сдвига через демультиплексор 10 переписываются в блок 11 буферных регистров, причем каждый из буферных регистров 27 ,... ,27 г, предназначен для соответствующего канала информации с датчика на передающей стороне« Преобразование информации в аналоговую форму производится блоком 12 цифроаналого- вых преобразователей, при этом с выхода каждого из цифроаналоговых преобразователей ,28П производится запись аналоговой информации и многоканальный блок 13 регистрации.

Таким образом, когерентная демодуляция ЧМН Ь-сигналов с индексом 0,5 на двух тактовых интервалах позволяет повысить помехоустойчивость обработки информации в среднем на 1,5 дБ .по сравнению с обработкой частотно- манипулированных сигналов на одном тактовом интервале о

Формула изобретения

1. Устройство приема телеметрической информации, содержащее пос- ледовательно соединенные высокочастотный усилитель, частотный детектор и усилитель-ограничитель, блок тактовой синхронизации, дешифратор сигнала станции, последовательно соединенные демультиплексор, блок буферных регистров и блок цифроаналоговых преобразователей, вход высокочастотного усилителя соединен с приемной антенной, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости обработки сигналов телеметрической информации, в него введены блок фазойой синхронизации, демодуляг тор, регистр сдвига, счетчик и блок регистрации, выход усилителя-ограничителя подключен к первому входу демодулятора и входу блока фазовом синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом блока тактовой синхронизации, и второму входу демодулятора, второй выход блока фазовой синхронизации подключен к вто- рому входу блока тактовой синхронизации, третий выход блока фазовой синхронизации соединен с третьими

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

входами блока тактовой синхронизации и демодулятора, четвертый вход которого подключен к выходу блока тактовой синхронизации, первый выход демодулятора соединен с информационными входами дешифратора сигнала станции и регистра сдвига, синхронизирующие входы счетчика, регистра сдвига и дешифратора сигнала станции подключены к второму выходу демоду- . лятора, выход дешифратора сигнала станции соединен с установочным входом счетчика, информационные выходы регистра сдвига соединены с соответствующими информационными входами демультиплексора, адресные входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика, выходы блока цифроаналоговых преобразователей подключены к соответствующим входам блока регистрации, выход которого является выходом устройства, блок фазовой синхронизации выполнен в виде первого и второго блоков фазовой автоподстройки частоты и опорного генератора, выход которого соединен с первыми входами блоков фазовой автоподстройки частоты, вторые диненные входы которых являются входом блока фазовой синхронизации, выходы первого блока фазовой автоподстройки частоты, опорного генератора и второго блока фазовой автоподстройки частоты являются соответственно первым, вторым и третьим выходами блока фазовой синхронизации.

2. Устройство по п.1| отличающееся тем, что демодулятор выполнен в виде первого, второго, третьего, четвертого и пятого элементов И, первого и второго реверсивных счетчиков, распределителя импульсов, первого, второго, третьего и четвертого сумматоров, блока сравнения регистров памяти, коммутатора и триггера, выход которого является первым выходом демодулятора, первые входы первого, второго, третьего и четвертого элементов И объединены и являются первым входом демодулятора, второй вход первого элемента И и второй инверсный вход второго элемента И объединены и являются вторым входом демодулятора, второй вход третьего элемента И и второй инверсный вход четвертого элемента И объединены и являются третьим входом демодулятора, объединенные входы распределителя импульсов и коммутатора являются четвертым входом демодулятора, первый выход распреде-. лителя импульсов подключен к первому входу пятого элемента И и является вторым выходом демодулятора, второй выход распределителя импульсов подключен к управляющим входам первого и второго регистров памяти, третий выход соединен с установочными входами первого и второго реверсивных счетчиков, выходы первого и второго элементов И- подключены соответственно к входам суммирования и вычитания первого реверсивного счетчика, выходы третьего и четвертого элементов И подключены соответственно к входам суммирования и вычитания второго реверсивного счетчика, выходы первого ре-.

версивного счетчика соединены с соответствующими информационными входами первого регистра памяти, выходы второго реверсивного счетчика соединены с соответствующими информационными входами второго регистра памяти, первая и вторая группы выходов первого регистра памяти подключены соответственно к первой и второй информационным группам входов коммутатора, первая и вторая группы выходов второго регистра памяти подключены соответственно к третьей и четвертой инфор. тыд.

1733883 s

мационным группам входов коммутатора,

первая и вторая группы выходов кото

5

рых соединены соответственно с первой и второй группами информационных входов первого сумматора, выходы которого подключены к соответствующим информационным входам первой группы входов второго сумматора, третья группа выходов коммутатора подключена к соответствующим информационным входам второй группы входов второго сумматора, четвертая группа выходов коммутатора подключена к соответствующим информационным входам первой группы входов, четвертого сумматора, пятая и шестая группы выходов коммутатора подключены соответственно к первой и второй информационной группе входов третьего сумматора, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами второй группы входов четвертого сумматора, выходы второго и четвертого сумматоров подключены к соответствующим входам первой и второй групп входов блока сравнения, первый выход которого соединен с В входом триггера, С-вход которого подключен к выходу пятого элемента И, второй вход которого

0 соединен с вторым выходом блока сравнения .

5

Г

I

Изобретение относится кр адиотех- нике и связи и может быть использовано в системах передами сигналов телеметрии и дистанционного управления. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости обработки сигналов телеметрической информации. Уст- ройство осуществляет цифровую когерентную обработку приходящих сигна- 1 лов, в качестве которых используются двоичные частотно-манипулированные с непрерывной фазой сигналы с индексом манипуляции 0,5. Для этого в устройство введены блок фазовой синхронизации, демодулятор, регистр сдвига и блок регистрации, причем демодулятор выполнен в виде цифрового когерентного демодулятора, содержащего два канала корреляционной обработки, а также элементы памяти, сумматоры, коммутатор, блок сравнения, триггер и элемент И. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. % to