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

00 Ч|

ю

8

#

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в системах передачи данных.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного демодулятора.

Демодулятор содержит блок 1 задержки, фазовый детектор 2, второй усилитель- формирователь 3, умножитель частоты 4, фильтр 5, фазовращатель б, первый усилитель-формирователь 7, первый дифференцирующий блок 8, триггер 9, элемент И 10, второй дифференцирующий блок 11, первый счетчик 12, генератор 13 импульсов, первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП)14, блок 15 сравнения, второй ЦАП 16, второй счетчик 17.

Демодулятор работает следующим образом.

Пусть на вход демодулятора поступает произвольная последовательность фазома- нипулированных сигналов. На выходе умножителя частоты 4 формируется сигнал с удвоенной частотой. Умножение частоты кратно индексу модуляции, поэтому на выходе умножителя частот 4 будет сигнал од- ной фазы. Фильтр 5 обеспечивает прохождение только сигнала удвоенной несущей частоты, что обусловливает увеличение отношения сигнал/шум.

Фазовращатель 6, на вход которого поступает сигнал с выхода фильтра 5, обеспечивает компенсацию сдвига фазы сигнала за время его обработки в цепи: усилитель- формирователь 3, дифференцирующий блок 11. счетчик 12, ЦАП 14, блок 15 сравнения и элемент И 10.

С выхода фазовращателя 6 сигнал поступает на вход усилителя-формирователя 7, который формирует последовательность положительных импульсов с четко выраженными передними и задними фронтами. Полученная последовательность импульсов поступает на вход дифференцирующего блока 8, который обеспечивает выделение фронтов этих импульсов. Короткие импульсы с выхода дифференцирующего блока 8 поступают на первый вход триггера 9, который осуществляет деление частоты поступающих импульсов на два и формирует опорное колебание, с его выхода поступающее на вход фазового детектора 2. На другой вход фазового детектора 2 поступает информационный фазоманипулированный сигнал, задержанный в блоке 1 задержки, опок 1 задержки предназначен для согласования по времени входного сигнала с выхода триггера 9. т.е. учитывает время

обработки сигнала, поступающего на второй вход фазового детектора 2, в цепи: умножитель частот 4, фильтр 5, фазовращатель 6, усилитель-формирователь 7, дифференцирующий блок 8 и триггер 9.

Входной сигнал поступает одновременно на вход умножителя частоты 4 и на вход усилителя-формирователя 3, который формирует трапецеидальные импульсы.

Эти импульсы поступают в дифференцирующий блок 11, который обеспечивает выделение переднего и заднего фронтов импульсов. Короткие импульсы с выхода дифференцирующего блока 11 поступают

5 на R-вход счетчика 12. На счетный вход счетчика 12 поступают импульсы с выхода генератора 13 импульсов. Тактовая частота генератора 13 много больше тактовой частоты демодуляции.

0 С выходов счетчика 12 М-разрядный двоичный сигнйл, характеризующийся числом импульсов, поступивших с выхода генератора 13 импульсов на счетный вход счетчика 12 за время между двумя коротки5 ми импульсами, поступившими с выхода дифференцирующего блока 11, подается на соответствующие входы ЦАП 14. Последний производит операцию преобразования цифрового двоичного сигнала в аналоговый, кото- 0 рый подается на первый вход блока 15 сравнения. Импульсы с выхода генератора 13 поступаюттакже на счетный вход счетчика 17, на R-вход которого подаются короткие импульсы с выхода дифференцирующего блока

5 8. Счетчик 17 подсчитывает число импульсов, поступивших с выхода генератора 13 за время, равное одному полупериоду информационного сигнала. С выходов счетчика 17 двоичный сигнал подается на соответствую0 щие входы ЦАП 16, где производится преобразование дискретного двоичного сигнала в аналоговый, который подается на второй вход блока 15 сравнения.

Если фаза входного фазоманипулиро5 ванного сигнала не меняется, то и сигналы на двух входах блока 16 сравнения будут примерно одинаковыми, в том числе и при флюктуациях частоты входного фазомани- пулированного сигнала. Отличие сигналов

0 может быть незначительным в результате того, ЧТО.+ 1 импульс может выпасть из результата счета в счетчиках 12 и 17, так как в схеме отсутствует синхронизация сигнала с выхода генератора 13 импульсов и сигналов

5 с выходов первого и второго дифференцирующих блоков 8 и 11. В этом случае напряже- ние на выходе блока 15 сравнения устанавливается равным напряжению логического нуля, поэтому режим работы триггера не изменяется.

Если произошло изменение фазы входного фазоманипулированного сигнала, то после первого полупериода информационного сигнала на первом входе блока 15 сравнения сигнал будет отсутствовать, так как в этот момент отсутствует сигнал на входе счетчика 12, т.е. двоичный сигнал не будет считан на вход ЦДЛ 14. На второй входе блока 15 сравнения сигнал присутствует, так как короткие импульсы с выхода диффе; ренцирующего блока 8 постоянно подаются на вход счетчика 17 в начале и в конце каждого полупериода информационного сигнала. Поэтому напряжение на выходе блока 15 сравнения будет равно напряжению логиче- ского нуля. В конце второго полупериода информационного сигнала сигнал на первом входе блока 15 сравнения будет значительно больше сигнала на втором входе этого блока. Это. вызвано тем, что число импульсов, подсчитанных в счетчике 12, практически в два раза больше числа импульсов, подсчитанных в счетчике 17, так как время счетчика импульсов в счетчике 12 в два раза больше времени счета импульсов в счетчике 17. Это приводит к тому, что напряжение на выходе блока 15 сравнения устанавливается равным напряжению логической единицы. Этот сигнал поступает на второй вход элемента И 10, который осуще- ствляет сравнение опорного импульса с выхода триггера 9 и импульса с выхода блока 15 сравнения. В момент совпадения этих импульсов выходной сигнал с элемента И 10 обнуляет триггер 9, что равнозначно изме- нению фазы опорного колебания на 180°. Схема демодулятора выбрана с таким условием, чтобы в момент появления импульса с выхода блока 15 сравнения на выходе триггера 9 был всегда низкий потенциал, что соответствует опорному колебанию sin ftfet.

Формула изобретения

Демодулятор фазоманипулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные умножитель частоты, фильтр, фазовращатель, первый усилитель-формирователь, первый дифференцирующий блок, триггер и фазовый детектор, выход которого является выходом демодулятора, второй вход фазового детектора соединен с выходом блока задержки, вход которого, входы умножителя частоты и второго усилителя- формирователя являются входом демодулятора, выход второго усилителя-формирователя, через второй дифференцирующий блок соединен с первым входом первого счетчика, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход триггера соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с вторым входом триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены второй счетчик, блок сравнения, первый и второй цифрозналоговые преобразователи, причем выходы первого счетчика соединены с входами первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход генератора импульсов соединен с первым входом второго счетчика, второй вход которого соединен с выходом первого дифференцирующего блока, выходы второго счетчика соединены с входами второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения.

Изобретение относится к электросвязи. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. Демодулятор содержит блок 1 задержки, фазовый детектор 2, усилители-формирователи 3, 7, умножитель частоты 4, фильтр 5, фазовращатель 6, дифференцирующие блоки 8, 11, триггер 9, элемент И 10, счетчик .12, генератор 13 импульсов. Цель достигается за счет обеспечения устранения возможности ошибочного изменения фазы опорного колебания в результате случайных изменений несущей частоты, для чего введены второй счетчик 17, цифроаналоговые преобразователи 14, 16 и блок 15 сравнения. 1 ил.