Устройство для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов Советский патент 1992 года по МПК H04L27/22 

Предлагаемое устройство относится к радиотехнике и может использоваться в аппаратуре, предназначенной для приема и анализа широкополосных фазомунипулиро- ванных (ФМн) сигналов.

Известны устройства для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов, из которых наиболее близким к предлагаемому является устройство, в котором для обеспечения симметричности частот сигналов относительно первой промежуточной частоты принимаемого ФМн сигнала используется система ФАПЧ.

Одним из основных требований предъявляемых к преобразователю частоты известного устройства, является получение достаточно низкой (сотни килогерц) промежуточной частоты Wnp при несущей частоте We входного сигнала до сотен мегагерц.

Применение обычной системы ФАПЧ не дает решения указанной задачи из-за неустойчивой работы системы ФАПЧ при больших q (q Wc/Wnp) и наличия ложного захвата по зеркальной частоте. Это приводит к снижению помехоустойчивости при нестабильности несущей частоты принимаемого ФМн сигнала.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при нестабильности несущей частоты принимаемого сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены последовательно соединенные второй смеситель, второй полосовой фильтр, перемножитель и третий полосовой фильтр, делитель частоты, второй узкополосный фильтр, причем выход первого узкополосного фильтра через последовательно соединенные делитель частоты и второй узкополосный фильтр соединен с вторым «входом перемножителя, выход первого полосового фильтра соединен с первым входом второго смесителя, второй вход которого и первый вход фазового детектора соединены с выходом опорного генератора, выход третьего полосового фильтра соединен с вторым входом фазового детектора.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов содержит последовательно, включенные гетеродин 1, смеситель 2, второй вход которого является входом устройства, полосовой фильтр 3, умножитель 4 частоты на два, узкополосный фильтр 5, делитель 6 частоты на два, узкополосный фильтр 7, перемножитель 11, второй вход которого через последовательно включенные смеситель 9 и полосовый фильтр 10 соединены с выходами полосового фильтра 3 и опорного генератора 8, полосовой фильтр 12, фазовый детектор 13,.второй вход которого соединен с выходом опорного генератора 8, и дешифратор 14.

Устройство работает следующим образом.

Принимаемый сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн)

0 Uc(t) Vc cos Wct + fr (t) + (pel 0 t TC, где Vc, We, Tc, Uc - амплитуда, несущая частота, длительность и начальная фаза сигнала;

fk (t) 0, ж - манипулируемая состав5 ляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом, причем де (t) const при К тэ t (К + 1) тэ и может изменяться скачком при t К гэ, т.е. на границах между

0 элементарными посылками (К 1,2N-1);

тэ, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Тс (Тс N тэ); поступает на первый вход смесителя 2, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 1

Ur (t) Vr cos (Wrt + pr). На выходе смесителя 2 образуются напряжения комбинационных частот. Полосовым фильтром 3 выделяется напряжение только первой промежуточной частоты

Unpl(t) Vnp COS WnpIt + fr (t) + pnp1 ,

0 , 5 где Vnpi I Ki Vc Vr;

Kt - коэффициент передачи смесителя; Wnpi Wc-Wr - первая промежуточная частота;

0 пр1 PC pr ,

которое поступает на вход умножителя 4 частоты на два, на выходе которого образуется гармоническое напряжение

Ui (t) Vnpi cos (2 Wnpi t + 2 npi),

5 ,

Так как 2 рк (t) 0,2 n, то в указанном напряжении манипуляция фазы уже отсутствует, Это напряжение выделяется узкополосным фильтром 5 и поступает на вход

Q делителя 6 частоты на два, на выходе которого образуется гармоническое напряжение

U2(t) Vnp1 COS (Wnplt + pnpi),

0 t Tc.

5 Это напряжение выделяется узкополосным фильтром 7. Напряжение Unpi(t) с выхода полосового фильтра 3 одновременно поступает на первый вход смесителя 9, на второй вход которого подается напряжение опорного генератора 8

0

Do (t) V0 -cos (Wot + po). где V0, Wo, PO амплитуда, частота и начальная фаза напряжения опорного генератора 8. На выходе смесителя 9 образуются напряжения комбинационных частот. Полосовым фильтром 10 выделяется напряжение второй промежуточной частоты

Unp2(t) Vnp2 COS Wnp2t + рк (t) + pnp2,

0 , гдеУПр2 |кл/пР1 V0;

Wnp2 Wnpi-Wo - вторая промежуточная частота;

$ftip2 пр1 - фо ,

которое поступает на первый вход перемножителя 11, на второй вход которого подается гармоническое напряжение U2(t) с выхода узкополосного фильтра 7.

На выходе перемножителя 11 образуется напряжение

Уз (t) Vs cos Wot - рк (t) + р0,

О ,

где Vs -z teVnpi Vnp2;

К2 - коэффициент передачи перемножителя, которое представляет собой фазома- нипулированный сигнал на частоте Wo опорного генератора 8. Данное напряжение выделяется полосовым фильтром 12 и поступает на первый вход фазового детектора 13, на второй вход которого подается напря- .жение U0(t)c выхода опорного генератора 8. На выходе фазового детектора 13 образуется напряжение

UH (t) VH cos рк (t),

где VH I Кз V3 V0;

Кз - коэффициент передачи фазового детектора, пропорциональное модулирующему коду. Это напряжение поступает в дешифратор 14, где определяются основные

параметры модулирующего кода (длительность элементарных посылок гэ , их количестве N и закон кодирования фазы).

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает повышение помехоустойчивости при нестабильности несущей частоты принимаемого ФМн сигнала. Это достигается путем переноса спектра принимаемого ФМн сигнала

0 на сравнительно низкую стабильность частоту W0 опорного генератора 8.

Формула изобретения

Устройство для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов, со5 держащее последовательно соединенные гетеродин, первый смеситель, первый полосовой фильтр, умножитель частоты на два и первый узкополосный фильтр, опорный генератор, фазовый детектор, выход которого

0 соединен с входом дешифратора, выход которого является выходом устройства, входом которого является второй вход первого смесителя, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при

5 нестабильности несущей частоты принимаемого сигнала, введены последовательно соединенные второй смеситель, второй полосовой фильтр, перемножитель и третий полосовой фильтр, делитель частоты, вто0 рой узкополосный фильтр, причем выход первого узкополосного фильтра через последовательно соединенные делитель частоты и второй узкополосный фильтр соединен с вторым входом перемножителя.

5 выход первого Иолосового фильтра соединен с первым входом второго смесителя, второй вход которого и первый вход фазового детектора соединены с выходом опорного генератора, выход третьего полосового

0 фильтра соединен с вторым входом фазового детектора.

Сущность изобретения: устройство содержит 2 смесителя (2,9), 1 гетеродин (1). 3 полосовых фильтра (3,10,12), 1 умножитель частоты на два (4), 2 узкополосных фильтра