Детектор сигналов относительной фазовой манипуляции Советский патент 1992 года по МПК H04L27/18 

1

(21)4818915/09

(22) 15.02.90

(46) 30.08.92. Бюл. № 32

(71)Московский институт связи

(72)Н.Т.Петрович

(56) Авторское свидетельство СССР Мг1571789, кл. Н 04 L 27/18 1984.

(54) ДЕТЕКТОР СИГНАЛОВ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИИ (57) Детектор сигналов содержит парциальные фильтры 1,2,3, 7. 8, 9 фазовые детекторы 4, 5, 6, линию задержки 10, решающий блок 11, блоки 12-17 формирования гасящих импульсов, блок 18 формирования тактовых импульсов. 2 ил

ел

С

Фаг 1

СЛ 00 00

о

СЛ

Изобретение относится к радиосвязи, а также к электросвязи и может быть использовано в системах передачи информации с относительной фазовой манипуляции (ОФМ), работающих в условиях наличия сосредоточенных помех, уровень которых может превышать полезный сигнал.

Цель изобретения - упрощение устройства и устранение разрыва фазы сигнала.

На фиг.1 приведена структурная схема детектора; на фиг.2 - диаграммы напряжений, поясняющие работу парциального фильтра.

Детектор сигналов относительной фазовой манипуляции содержит первый, второй и третий парциальные фильтры 1, 2 и 3, первый, второй и трети и фазовыедетекторы 4, 5 и 6, четвертый пятый и шестой парциальные фильтры 7, 8 и 9, линию задержки 10, решающий блок 11, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой блоки формирования гасящих импульсов 12-17, блок формирования тактовых импульсов 18.

Устройство работает следующим образом

Аналогично известной схеме детектирования сигналов с относительной фазовой манипуляцией (ОФМ) сравнение фаз, на первый, второй и третий парциальные фильтры (ПФ) 1, 2 и 3 поступает текущая входная посылка, а через линию задержки 7 на четвертый, пятый и шестой ПФ 7, ПФ 8 и ПФ 9 поступает задержанная предыдущая посылка. Процессы во времени в одном из парциальных фильтров (во всех фильтрах они будут аналогичны) показаны на фиг.2, где на фиг.2а показана входная посылка длительностью, на фиг.2б - процесс в парциальном фильтре, если не гасить затухающий процесс в фильтре после окончания импульса, на фиг,20 - последовательность тактовых импульсов, на фиг.2г - процесс в ПФ при включении цепи негативной обратной связи

В центральном из трех фильтров нарастание в спадание колебаний от воздействия входной посылки (импульса) будут происходить по известным законам, так как он точно настроен на частогу заполнения воздействующих посылок. В двух боковых фильтрах картина несколько меняется: воздействует импульс, частота заполнения которого растроена относительно средней частоты контуров. В этом случае в расстроенном контуре возникают два процесса: затухающие собственные колебания контура на его резонансной частоте и нарастающие вынужденные колебания на частоте воздействующего сигнала. Взаимодействие этих двух составляющих вызывает некоторое колебание огибающем и фазы сигнала на

выходе фильтров, но только в начале установления процесса, так как собственные колебания в контуре быстро затухают.

Таким образом, на выходе расстроенного фильтра действует колебание с некоторой модуляцией амплитуды и фазы.

Так как в детекторе спектр как каждой данной посылки, так и ей предшествующей делится на три части одинаковым набором

0 из трех фильтров, то на фазовые детекторы 4-6 будут поступать с выходов фильтров колебания с одинаковой модуляцией амплитуд и фаз. Легко показать, что эта модуляция не препятствует их детектированию. Фззо5 вый детектор выполняет две последовательные операции: перемножение колебаний Ci(t) и C2(t), поступающих на его два входа, и выделение постоянной составляющей в этом произведении. Если Ci(t) и C2(t) нахо0 дятся в фазе, то на выходе фазового детектора получаем положительную посылку.

Если те же воздействующие напряжения находятся в противофазе, то фазовый детектор, сравнивая их, выдает отрицатель5 ную посылку.

Затухающие процессы в фильтрах гасятся за счет негативной обратной связи, соединяющей вход и выход каждого парциального фильтра, включаемой на короткое

0 время (например, на время 1/20 от длительности посылки) с помощью тактовых импульсов, выделяемых из входного дискретного сигнала.

Для такого быстрого гашения затухаю5 щих процессов в фильтрах напряжение с выхода фильтра должно быть сдвинуто по фазе на 180°, усиленно и подано на его вход, что осуществляется в соответствующих блоках формирования гасящих импульсов.

0 Время гашения зависит от усиления в цепи негативной обратной связи. Для гашения за время 1/20 от длительности входных посылок, требуется усиление выходного напряжения фильтра приблизительно в 10 раз.

5 Длительность гасящих импульсов должна быть мала по сравнению с длительностью входных дискретных посылок, чтобы заметно не уменьшать энергию входных информационных посылок (например,

0 1 /20 от т), а положение во времени гасящих импульсов должно быть совмещено с последним участком входного импульса.

Управление работой блоков формирования гасящих импульсов 12-17 осуществ5 ляется блоком формирования тактовых импульсов 18(фиг.2в), которые подаются на вторые входы блоков формирования гасящих импульсов в моменты времени, совпадающие с конечными участками входных дискретных посылок.

Сигналы с выходов первого, второго и третьего фазовых детекторов 4-6 поступают на решающий блок 11.

В качестве блока 11 может использоваться мажоритарный элемент (например, микросхема 134ЛПЗ), осуществляющий решение по большинству голосов. Например, при трех парах парциональных фильтрах, число комбинаций будет равно N 23 8 и блок 11 будет работать в соответствии со следующей логикой:

ВходВыход

+4-+ ++- +-

-++

-+

+-+

-t-+ -f

№ Мг

+

Если сосредоточенная помеха попала в один из трех ПФ и навязала ему свою фазу, отличную от заданной на передаче, то сравнение фаз даст неверный результат только в одной паре парциальных фильтров, а в двух других парах будет получен правильный результат и по большинству голосов сигнал будет зарегистрирован правильно. При наличии пяти пар парциальных фильтров искажений уже не будет при поражении помехой любых двух парциальных участков.

При делении спектра сигнала на три части помеха может располагаться на стыке парциальных фильтров и при достаточной мощности может поразить сигнал в двух парах парциональных фильтрах. При делении спектра на пять парциальных полос этот эффект исключен.

Таким образом, этот детектор позволяет существенно упростить прототип, исключив параллельные цепи детектирования и циклическую коммутацию посылок, а также 5 избежать разрыв фазы сигнала.

Формула изобретения Детектор сигналов относитепьной фазовой манипуляции, содержащий шесть пар- 0 циальных фильтров, три фазовых детектора, линию задержки и решающий блок, причем входом детектора являются объединенные входы первого, второго, третьего парциальных фильтров и линии задержки, выход ко5 торой соединен с входами четвертого, пятого и шестого парциальных фильтров, выходы первого, второго и третьего парциальных фильтров соединены с первыми входами соответственно первого, второго

0 и третьего фазовых детекторов, вторые входы которых соединены соответственно с выходами четвертого, пятого и шестого парциальных фильтров, выходы фазовых детекторов соединены с со ответствую щи5 ми входами решающего блока, выход которого является выходом детектора, отличающийся тем, что, с цепью упрощения детектора и устранения разрыва фазы сигнала, введены блок формирования тактовых

0 импульсов и шесть блоков формирования гасящих импульсов, причем выходы парциальных фильтров через соответствующие блоки формирования гасящих импульсов соединены с их входами, вторые входы блоков

5 формирования гасящих импульсов соединены с выходом блока формирования тактовых импульсов, вход которого является входом детектора.