Демодулятор фазомодулированных сигналов Советский патент 1992 года по МПК H04L27/22 

СП

С

Сущность изобретения: демодулятор содержит 1 генератор (1), 6 перемножителей

Вход

Выхо

л

00

ю VI

Ю

Изобретение относится к связи и может найти применение в устройствах для приема дискретных сообщений в проводных и радиоканалах.

Известны квазикогерентные демодуляторы, в которых прием сигналов с фазораз- ностной модуляцией реализуется с помощью устройств выделения опорных колебаний (УВОК), формирующих почти когерентные с образцами сигнала опорные колебания путем нелинейных преобразований и усреднения входной смеси сигнала с шумом. Часто УВОК выполнят в виде системы фазовой автоподстройки частоты, включающей перестраиваемый по частоте управляемый автогенератор.

Такие демодуляторы обеспечивают помехоустойчивость, достаточно близкую к потенциальной, однако обладают рядом недостатков. Во-первых, реализация УВОК с управляемым генератором связана с изве- ст-ными трудностями, особенно на высоких частотах, что приводит к усложнению демодулятора. Во-вторых, как и все системы ав- тоге ерации с петлей обратной связи УВОК склонны к ложным захватам, что вряде случаев усугубляется условиями электромагнитной совместимости. В-третьих, они имеют низкую помехоустойчивость в начале связи, до вхождения в фазовый синхронизм. В-четвертых, реализация таких демодуляторов на цифровой основе, как правило, приводит к усложнению устройства в целом.

Известна схема оптимального некогерентного демодулятора сигна лов с однократной фазоразностной модуляцией, содержащая последовательно соединенные первый перемножитель, первый интегратор и первый блок задержки, последовательно соединенные второй перемножитель, второй интегратор и второй блок задержки, причем первые входы первого и второго перемножителей являются входом демодулятора, выход генератора соединен с вторым входом первого перемножителя и через фазовращатель - с вторым входом второго перемножителя, выход первого интегратора соединен с первым входом третьего перемножителя, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с входом дискриминатора полярности, выход второго интегратора соединен с первым входом четвертого перемножителя, выход которого соединен с вторым входом сумматора.

Эта схема лишена указанных выше недостатков, однако она уступает схеме когерентного демодулятора по помехоустойчивости (в установившемся режиме).

Цел j изобретения - повышение помехоустойчивости демодулятора

Указанная цель достигается введением последовательно соединенных пятого перемножителя и первого накапливающего сумматора, последовательно соединенных шестого перемножителя и второго накапливающего сумматора, причем выход первого блока задержки соединен с первым входом

0 пятого перемножителя, выход второго блока задержки соединен с первым входом шестого перемножителя, вторые входы пятого и шестого перемножителей соединены с вы: ходом дискриминатора полярности, выход

5 первого накапливающего сумматора соединен с вторым входом третьего перемножителя, выход второго накапливающего сумматора соединен с вторым входом четвертого перемножителя

0Включение введенных перемножителей

и накапливающих сумматоров в квадратурные каналы обработки сигнала позволяет осуществить накопление и усреднение проекций вариантов сигнала, что приводит к

5 повышению помехоустойчивости по сравнению с известным оптимальным некогерентным демодулятором, при этом не нарушает структуры обработки, свойственной некогерентному демодулятору, сохраняя его ос0 новную особенность - вычисление проекций на опорные колебания с произвольной начальной фазой.

На чертеже приведена структурная схема демодулятора, который содержит гене5 ратора 1, фазовращатель 2, первый 3 и второй 4 перемножители, первый 5 и второй 6 интеграторы, первый 7 и второй 8 блоки задержки, третий 9 и четвертый 10 перемножители, сумматор 11, дискриминатор 12 по0 лярности, пятый 13 и шестой 14 перемножители, первый 15 и второй 16 накапливающие сумматоры. , Демодулятор работает следующим образом.

5 Входной сигнал поступает на входы двух параллельно работающих корреляторов, состоящих из перемножителей 3 и 4 и интеграторов 5 и 6, в которых вычисляются квадратурные проекции принятого Сигнала

0 на взаимноортогональные опорные колебания с произвольной начальной фазой, формируемые с помощью автономного генератора 1 и фазовращателя 2, как это делается в известном некогерентном демо5 дуляторе. Далее выходные отсчеты интеграторов 5 и б проходят через блоки 7 и 8 задержки на одну посылку и через перемножители 13 и 14 поступают на вход сумматоров 15 и 16 накопителей, где происходит накопление соответствующих квадратурных проекций на интервале в N посылок. Процесс накопления регулируется пятым 13 и шестым 14 перемножителями, которые сохраняют или изменяют на обратный знак поступающих в сумматоры 15 и 16 проекций в соответствии с полярностью выходного сигнала демодулятора. Благодаря этому в перемножителях 9 и 10 проекции очередной посылки сигнала перемножаются на усредненные проекции одного из двух вариантов сигнала с фазой 0° или 180°. Этим достигается повышение „помехоустойчивости и ее приближение к помехоустойчивости когерентного демодулятора. Расчеты показывают, что уже при интервале усреднения в десять посылок помехоустойчивость демодулятора практически неотличима от помехоустойчивости строго когерентного демодулятора при условии, что начальная фаза сигнала остается на этом интервале неизменной. Дальнейший процесс демодуляции не отличается от используемого в оптимальном некогерентном демодуляторе сигналов с однократной фазоразностной модуляцией: выходные сигналы перемно- жителей 9 и 10 складываются в сумматоре 11 и дискриминатор 12 полярности определяет знак этой суммы. Выходные двоичные символы демодулятора соответствуют абсолютной фазовой модуляции, для перехода к ФРМ необходимо перекодировать эти символы, что при однократной ФРМ сводится к их перемножению на соседних посылках. Формула изобретения Демодулятор фазомодулированных сиг- налов, содержащий последовательно соединенные первый перемножитель, первый интегратор и первый блок задержки, последовательно соединенные второй перемножитель, второй интегратор и второй блок задержки, причем первые входы первого и второго перемножителей являются входом демодулятора, выход генератора соединен с вторым входом первого перемножителя и через фазовращатель - с вторым входом второго перемножителя, выход первого интегратора соединен с первым входом третьего перемножителя, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с входом дискриминатора полярности, выход второго интегратора соединен с первым входом четвертого перемножителя, выход которого соединен с вторым входом сумматора, отличающийся тем, что. с целью повышения помехоустойчивости, введены последовательно соединенные пятый перемножитель и первый накапливающий сумматор, последовательно соединенные шестой перемножитель и второй накапливающий сумматор, причем выход первого блока задержки соединен с первым входом пятого перемножителя, выход второго блока задержки соединен с первым входом шестого перё- множителя, вторые входы пятого и шестого перемножителей соединены с выходом дискриминатора полярности, выход первого накапливающего сумматора соединен с вторым входом третьего перемножителя, выход второго накапливающего сумматора соединен с вторым входом четвертого перемножителя.