Устройство синхронизации частотно-модулированных сигналов Советский патент 1992 года по МПК H04L7/02 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах связи, управления и передачи дискретной информации для синхронизации сигналов.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства синхронизации частотно-модулированных сигналов, на фиг.2 - временные диаграммы преобразования входного сигнала: на фиг.З - временные диаграммы формирования управляемого по форме сигнала; на фиг.4 - дискреминационная характеристика.

Устройство синхронизации частотно- модулированных сигналов содержит первый перемножитель 1, генератор 2 псевдослучайных последовательностей (ПСП), синтезатор 3 частот, полосовой фильтр 4, делитель 5 огибающей, второй перемножитель 6. первая линия задержки 7,

фильтр 8 нижних частот, управляемый тактовый генератор 9, делитель 10 частоты, первый и второй триггеры 11, 12, операционный усилитель 13. первый и второй счетчики 14, 15, первый, второй и Третий регистры 16, 17, 18, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 19, сумматор 20, вторая и третья линии задержки 21, 22. первый и второй элементы И 23, 24.

Устройство для цикловой синхронизации работает следующим образом.

На вход (см.фиг.2а) поступает смесь частотно-модулированного сигнала и помех. После перемножения в перемножителе 1 смеси и копии сигнала, смещенной по частоте относительно принимаемого сигнала вниз на промежуточную частоту Тпч. с выхода синтезатора 3 частоты, управляемого генератором 2 псевдослучайных последовательностей, образуется сигнал на разностной частоте (см.фмг.2в). Если ошибСО

С

vj О

ю

N Ю

ка синхронизации равна г, как показано на фиг.2 а,б, то на выходе полосового фильтра 4 со средней частотой fW образуется импульсный радиосигнал на частоте тпч, с расстоянием между импульсами т и длительностью импульсов (То- т) (см.фиг.2г) поскольку разности соседних по времени частоты (тИн-1) больше ширины полосы пропускания полосового фильтра 4. Детектор огибающей 5 выделяет огибающую каждого радиоимпульса (фиг.2д), которая во втором перемножителе 6 перемножается с сигналом с выхода операционного усилителя 13, задержанного в линии задержки 7 (см.фиг.2е). Фильтр нижних частот 8 выделяет постоянную составляющую сигнала с выхода второго перемножителя б (см.фиг.2ж), которая поступает на вход управляемого тактового генератора 9 и пропорциональным изменением его тактовой частоты синхронизирует принимаемый и опорный сигналы, уменьшая задержку г. Сигнал, поступающий на вход второго пере- множителя в предлагаемой системе (см.фиг.2д) для повышения помехоустойчивости устройства синхронизации изменяется по форме под воздействием сигнала с управляющего входа устройства, а именно, изменяется длительность отрицательного и положительного импульса Т. Как следствие этого изменяется крутизна дискриминационной характеристики, равная 1/Т. Величина Т изменяется от нуля (релейная Дх) до То/2. Такой регулируемый по форме сигнал формируется на выходе операционного усилителя 13. Временные диаграммы процесса формирования представлены на фиг.З. Сигнал с выхода управляемого тактового генератора 9 (см.фиг.За) поступает на вход делителя частоты 10, на выходе которого формируется сигнал с тактовой частотой, равной скорости переключения частот в сигнале с ППРЧ, и на входы счетчиков 14 и 15. С управляющего входа устройства аналоговый сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 19, с выхода которого этот сигнал в цифровом виде записывается во второй регистр 17. Разность между числом, записанном в третьем регистре 18 и сигналом управления с выхода аналого-цифрового преобразователя 19, формируемая в сумматоре 20. записывается в первый регистр 16. По достижении в первом счетчике 14 числа, записанного в первом регистре 16, на выходе первого элемента И 23 формируется короткий импульс (см.фиг.Зв), Последовательность импульсов аиг.Зг формируется нэ выходе второго элемента И 24 при совпадении чисел во втором

счетчике 15 и во втором регистре 17, Положительным перепадом сигнала с выхода делителя частоты 10 (см.фиг.36), запускается первый триггер 11 и сбрасывается второй

триггер 12. Оба триггера положительной ло - гики, т.е. при запуске на выходе появляется положительный потенциал, а при сбросе он обнуляется. Фронтом импульса с выхода первого элемента И 23 сбрасывается пер0 вый триггер 11, а фронтом импульса с выхода второго элемента И 24 запускается второй триггер 12. В результате на выходе триггера 11 и 12 формируется последовательность импульсов (см,фиг.З д.е). Сигнал с

5 выхода первого триггера 11 подается на прямой вход операционного усилителя 13, а на его инверсный вход подается сигнал с выхода второго триггера 12. В результате на выходе операционного усилителя 13

0 формируется сигнал (см.фиг.Зж).

Формирование чисел в аналого-цифровом преобразователе 19 производится периодически с длительностью периода Т0 в моменты положительного перепада сигнала

5 на выходе делителя частоты 10, поступающего на управляющий вход аналого-цифро - вого преобразователя 19. Запись чисел во второй регистр 17 производится в момент положительного перепада того же сигнала с

0 выхода делителя частоты 10. но задержанного во второй линии задержки 21 на время формирования числа в аналого-цифровом преобразователе 19. Запись чисел в первый регистр 16 производится аналогично по сиг5 налу управления с выхода второй линии задержки 21. дополнительно задержанному в третьей линии задержки 22 на время формирования разности в сумматоре 20.

В результате устройства зависимость

0 величины сигнала на выходе фильтра нижних частот 8 от величины ошибки синхронизации г, имеет вид, представленный на фиг.4. Управление по Т позволяет изменять форму этой кривой, меняя при этом крутиз5 ну линейного участка дискриминационной характеристики и достигая максимума помехоустойчивости.

Формула изобретения Устройство синхронизации частотно0 модулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные первый перемножитель, полосовой фильтр, детектор огибающей, второй перемножитель, фильтр нижних частот и управляемый такто5 вый генератор, а также первую линию задержки, выход которой подключен к второму входу второго перемножитеяя, и генератор псевдослучайных последовательностей (ПСП). выход которого подключен к управляющему входу синтезатора частот.

выход которого подключен к входу первого перемножителя, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены делитель частоты, операционный усилитель, первый и второй триггеры, первый, второй и третий регистры, вторая и третья линии задержки, первый и второй счетчики, первый и второй элементы И, сумматор и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), вход которого является управляющим входом устройства, а выход АЦП подключен к первому входу сумматора и входу второго резистора, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, при этом выход управляемого тактового генератора подключен к входам первого и второго счетчиков и через делитель частоты к входу генератора ПСП. первым входам первого и второго триггеров, управляющему входу АЦП, входу второй линии задержки, выход которой подключен к управляющему входу второго регистра и через третью линию задержки к управляющему

входу первого регистра, выход которого и выход первого счетчика подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента И, выход которого подключен к прямому входу операционного усилителя.

к инверсному входу которого подключен выход второго триггера, а выход операционного усилителя подключен к входу первой линии задержки, причем выход третьего регистра подключен к второму входу сумматора, выход которого подключен к входу первого регистра, а выход второго счетчика подключен к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к второму входу второго триггера.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах связи, управления и передачи дискретной информации для синхронизации сигналов. Цель - повышение помехоустойчивости. Устройство синхронизации частотно-модудли- рованных сигналов содержит первый перемножитель 1, генератор 2 псевдослучайных последовательностей, синтезатор 3 частот, полосовый фильтр 4, делитель 5 огибающей, второй перемножитель 6, первая линия задержки 7, фильтр 8 нижних частот, управляемый тактовый генератор 9, делитель 10 частоты, первый и второй триггеры 11, 12, операционный усилитель 13, первый и второй счетчики 14, 15, первый, второй и третий регистры 16. 17, аналого-цифровой преобразователь 19, сумматор 20, вторую и третью линии задержки 21, 22, первый и второй элементы И 23, 24. 4 ил.

Упр,8х4

It} f

т„-т

УТГ(9)

а

цшлпМлллГ

,,Jл

Делитель

V0)

о

СхМф б

&ад

а

Тг(11 д

Тг (12} е

ОУ(13) д.

Фиг.з

фигЛ