Приемщик фазоманипулированных сигналов Советский патент 1993 года по МПК H04L27/22 

О

к ел

Изобретение относится к радиотехнике.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного приемника.

Приемник содержит блок 1 выделения опорного сигнала, второй, первый фазовра- щатели 2, 3, блок 4 задержки, демодулятор 5, первый, второй фазовые детекторы 6, 7, первый, второй фильтры 8,9 нижних частот, первый, второй пороговый блоки 10,11, первый, второй триггеры 12,13, первый, второй, третий элементы исключающее ИЛИ 14, 15, 16, третий, первый, четвертый,второй элемент ИЛИ 17-20, первыйрторой элементы И 21, 22, сумматор 23, интегратор 24.

Приемник работает следующим образом.

Сигнал поступает на вход приемника, где в блоке 1 выделяется когерентная несущая, т.е. снимается манипуляция сигнала. Далее восстановленная несущая через блок 4 поступает на вход демодулятора 5, на дру- г ой вход которого поступает ФМ-сигнал со входа приемника. Демодулятор 5 по своей сути является квадратурным детектором, который с помощью восстановленной несущей (поступающей на его первый вход) вы- дает на свои выходы сигналы F и S, соответствующие элементам передаваемой информационной последовательности (см. ниже).

Поскольку под воздействием шума в вбсстановленной несущей возможны перескоки фазы,-то сигналы F и S с выходов демодулятора 5 поступают на выходы приемника не непосредственно, а через элементы 14-22, образующие логику ком- пенсации скачка фазы несущей.

Обнаружение перескока фазы восстановленной несущей происходит следующим образом., В. нормальном положении (когда нет перескока фазы), на первых входах фа- зовых детекторов 6 и 7 присутствуют квадратурные сигналы, полученные снятием манипуляции из несущего колебания. При этом снятие манипуляции происходит в блоке 1, а поворот вектора А на 90° -в фазов- ращателе 3. На вторые входы фразовых детекторов поступает колебание Ct полученное из колебания А путем задержки его на время :БЗ в блоке 4. Фазовращатель 2 необходим для точной установки ве.;тора С: вектор С находится в противофазе с вектором, равным сумме векторов А и В При этом в заявляемом устройстве происходит автоматическая установка угла фазового сдвига в фазовращателе 2, благодаря тому, что нулевое управляющее напряжение на выходе сумматора 23 формируется лишь тогда, когда сигналы на выходах фильтров 8 и 9 одинаковы. Постоянную времени интегратора 24 выбирают такой, чтобы управляющее напряжение на его выходе не зависело от частоты пропуска циклов. Следовательно, фазовращатель 2 оказывается замкнут по цепи автоподстройки фазы, так, что всегда (если нет скачка фазы) вектор С точно противонаправлен с вектором, равным сумме векторов А и В.

В том случае, если в блоке 1 происходит скачок фазы на 90°, 180° или 270°, то на время, равное Т.БЗ. на выходе порогового блока 10 и/или порогового блока 11 возникает импульс напряжения высокого уровня длительности Т.БЗ. Пусть положение векторов А, В и С соответствует моменту времени сраз.у после скачка фазы, тогда вектор С, снимаемый с выхода блока 4, еще сохраняет свое полбжение, бывшее до скачка фазы. Так, если произошел скачок фазы на 90°, то на выходе порогового блока 11 в течение времени вз будет присутствовать высокий уровень сигнала, в то время как на выходе порогового блока 10 сохраняется низкий уровень сигнала.

Сигнал с выходов пороговых блоков 10 и 11 поступает на счетные входы асинхронных Т - триггеров 12 и 13, работающих по передним фронтам счетных импульсов. Пусть в начальный момент триггеры 12 и 13 установлены в нулевое состояние, тогда, в рассматриваемом нами случае, триггер 13 переключается в единичное состояние, а триггер 12 сохранит свое нулевое состояние.

Скачки фазы несущей вызывают соответствующую смену информации на выходах демодулятора 5 (см. таблицу).

В таблице символ 1 соответствует переданным символам синфазного канала, a Q - квадратурного. Тогда, в рассматриваемом примере, для того, чтобы скомпенсировать скачок фазы на 90° и вновь установить на выходах приемника соответствие Г- I и б , означающее нормальный режим работы приемника, необходимо произвести инверсию сигнала, снимаемого со второго

выхода демодулятора 5 и, затем, сигнал с первого выхода F демодулятора 5 подать на выход Q приемника, а сигнал S со второго выхода демодулятора 5 - на выход Гприем- ника.

В результате сигнал высокого уровня с выхода триггера 13 обеспечивает через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 инверсию сигнала I (см. табл,1), снимаемого со второго йыхода S демодулятора 5 и, через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15, направление сигнала на выход б и сигнала на выход КТаким образом, происходит обнаружение и устранение скачка на 90°.

Обнаружение и устранение обратной работы демодулятора 5 в самом начале работы приемника может привести к тому, что соответствие Г- I и б - Q будет выполняться при установке триггеров 12 и 13 в ненулевые состояния. Поскольку данные триггеры - есть Т - триггеры со счетным входом, то приведенные рассуждения справедливы при любых начальных состояниях триггеров 12 и 13. При поступлении на их входы единичных сигналов, триггеры 12 и 13 меняют свое состояние на противоположное по передним фронтам данных импульсов и, через элементы 14-22, меняют, в соответствии с таблицей, коммутацию выходов демодулятора 5 на выходы приемника.

Таким образом, фазовые детекторы 6 и 7 позволяют с помощью сигнала С, поступающего на их вторые входы с выхода фазов- ращателя 2 обнаруживать скачки фазы на 90, 180 и 270° Сигналы с выходов фазовых детекторов 6 и 7 записываются в триггеры 12 и 13 через соответствующие фильтры нижних частот и пороговые блоки. Элементы 14-22, в соответствии с табл.1, осуществляют коммутацию сигналов с выходов демодулятора 5 на выходы приемника так, что всегда (независимо от величины скачка фазы), на выходах приемника установлено соответствие Г- I и Q - Q,

Формула изобретения

Приемник фазоманипулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные первый фазовый детектор, первый фильтр нижних частот, первый пороговый блок и первый триггер, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, последовательно соединенные блок 5 выделения опорного сигнала, первый фа- зовращатель, второй фазовый детектор, второй фильтр нижних частот, второй пороговый блок и второй триггер, выход которого соединен с вторым входом второго элемен- 10 та ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход блока выделения опорного сигнала через блок задержки соединен с первыми входами второго фазовращателя и демоду- 5 лятора, второй вход которого и вход блока выделения опорного сигнала соединены и являются входом приемника, выход блока выделения опорного сигнала соединен с первым входом первого фазового детекто- 0 ра, второй вход которого и второй вход второго фазового детектора соединены с выходом второго фазовращателя, первый выход демодулятора соединен с вторым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 5 ИЛИ, второй выход демодулятора соединен с вторым входом третьего элемента, ИСК- ЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выход первого элемента 0 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, прямой выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторыми вхо- дами третьего и второго элементов ИЛИ, а 5 ,ёго инверсный выход - с вторыми входами первого и четвертого элементов ИЛИ, выходы третьего и первого элементов ИЛИ соединены с входами первого элемента И, выходы четвертого и второго .элементов 0 ИЛИ соединены с входами второго элемента И, выходы элементов И являются выходами приемника, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены сумматор и интегратор, при- 5 чем выходы первого и второго фильтров нижних частот соединены с входами сумматора, выход которого через интегратор соединен е вторым входом второго фазовращателя.

Приемник содержит: 1 блок выделения опорного сигнала (1), 2 фазовращателя (2,3), 1 блок задержки (4), 1 демодулятор (5), 2 фазовых детектора (6, 7), 2 фильтра нижних частот (8, 9), 2 пороговых блока (10, 11). 2 триггера (12, 13), 3 элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (14, 15, 16), 4 элемента ИЛИ (17, 18,19, 20), 2 элемента И (21,22), 1 сумматор