Устройство для восстановления несущей частоты сигналов квадратурной амплитудной манипуляции Советский патент 1993 года по МПК H04L27/06 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в аппаратуре систем связи с сигналами квадратурной амплитудной манипуляции (КАМ).

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости, путем обнаружения и устранения ложных захватов.

На фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - дискриминационная характеристика для случая ансамбля шестнадцатипозиционной квадратурной амплитудной манипуляции (КАМ-16).

Устройство длл восстановления несущей частоты сигналов квадратурной амплитудной манипуляции содержит первый фильтр нижних частот 1, генератор, управляемый напряжением 2, три блока преобразования входного сигнала 3, 4, 5, два фазовращателя 6 и 7, второй и третий фильтры нижних частот 8 и 9, первый и второй пороговые блоки 10 и 11, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, генератор свип сигнала 13 и сумматор 14.

Вход устройства соединен с первыми входами первого, второго и третьего блоков

преобразования входного сигнала 3, 4, 5, выходы которых соединены, соответственно, со входами первого, второго и третьего фильтров нижних частот 1, 8 и 9.

Выходы второго и третьего фильтров нижних частот 8 т 9, соответственно, через первый и второй пороговые блоки 10 и 11, соединены со входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, выход которого через генератор свип-сигнала 13 соединен со вторым входом сумматора 14, первый вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот 1, а выход - со входом генератора, управляемого напряжением 2, выход которого соединен непосредственно со вторым входом первого блока преобразования входного сигнала 3 и со вторыми входами второго и третьего блоков преобразования входного сигнала 4, 5, через фазовращатели б и 7, соответственно. Выход генератора 2 является выходом устройства. Каждый из блоков преобразования входного сигнала 3, 4, 5, по «сей сущности является блоком выработки управляющего напряжения для петли ФАПЧ путем обработки входного сигнала в полосе модулирующих частот. Для частного случая

00

со о о

Сл)

шестнадцати позиционной квадратурной амплитудной манипуляции блоки 3, 4, 5 могут быть выполнены по обычной схеме Кос- таса для сигнала ФМ-4.

Устройство работает следующим образом. Если генератор свип-сигнала 13 не включен, а частотная расстройка между несущей частотой входного сигнала и восстановленной несущей на выходе генератора 2 отсутствует, дискриминационная характеристика (зависимость напряжения на выходе первого фильтра нижних частот 1 от фазовой расстройки р) имеет вид, показанный на фиг,2.

Данная зависимость S(p) приведена для случая приема сигнала КАМ-16. Точками на оси абсцисс показаны устойчивые положения схемы фазовой автоподстройки частоты. При этом, точками истинного захвата по фазе являются точки - 90°; 0°; +90° и т.д. (в силу квадрантной симметрии ансамбля КАМ). Во всех случаях захвата управляющее напряжение на выходе первого фильтра нижних частот будет равно нулю.

Если первый фазовращатель б обеспечивает фазовый сдвиг на угол -а, а второй фазовращатель 7 обеспечивает фазовый сдвиг на угол +«, то всегда можно выбрать такие значения а, что по значениям напряжений на выходах второго фильтра нижних частот 8 и третьего фильтра нижних частот 9, можно судить, является ли захват по фазе истинным или ложным.

Рассмотрим три точки устойчивого захвата: 0 и pi, 02 (две последние точки ложного захвата).

Обозначим буквами А и В значения фазовой расстройки (относительно истинной фазы несущей), соответственно, во втором 4 и третьем 5 блоках преобразования входного сигнала.

Индекс у букв А и В обозначает, в какой точке (0; Oi или 02) находится первый блок преобразования входного сигнала 3, Во всех случаях принимаем условие:

« IOAI - ЮВ «10°

Тогда по фиг.2, находя знаки S(p), соответствующие заданным углам, составим таблицу.

Из таблицы видно, что только в точке истинного захвата О знаки напряжений на выходах второго фильтра нижних частот 8 и

третьего фильтра нижних частот 9 различны.

В двух других случаях (случаях ложного захвата) на входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 формируются одинаковые цифровые сигналы, что приводит к появлению на его инверсном выходе сигнала логической единицы, запускающей генератор свип-сигнала 13, который через сумматор 14

уводит ГУН 2 из области ложного захвата.

Таким образом, устройство для восстановления несущей частоты сигналов КАМ обеспечивает обнаружение и устранение 100% ложных захватов по фазе.

Формула изобретения

Устройство для восстановления несущей частоты сигналов квадратурной амплитудной манипуляции, содержащее первый фильтр нижних частот, генератор, управляемый напряжением, два фазовращателя, второй и третий фильтры нижних частот, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго пороговых блоков, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости путем обнаружения и устранения ложных захватов, введены три блока преобразования входного сигнала, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, генератор свип-сигнала и сумматор, первый вход которого подключен к выходу первого фильтра нижних частот, вход которого соединен с выходом первого блока преобразования входного сигнала, первый вход которого соединен с первым входом второго блока преобразования входного сигнала и с первым входом третьего блока преобразования входного сигнала, выходы которых соединены с входами соответственно второго и третьего фильтров нижних частот, причем выходы первого и второго пороговых блоков подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, выход которого через генератор свип- сигнала соединен с вторым входом сумматора, выход которого через генератор, управляемый напряжением-, соединен с вторым входом первого блока преобразования

входного сигнала и с объединенными входами первого и второго фазовращателей, выходы которых подключены к вторым входам, соответственно второго и третьего блоков преобразования входного сигнала.

(Rial

SM

Устройство содержит 3 фильтра нижних частот 1, 8, 9, 1 генератор, управляемый напряжением 2, 3 блока преобразования входного сигнала 3, 4, 5, 2 фазовращателя 6, 7, 2 пороговых блока 10, 11, 1 элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, 1 генератор сигнала 13,1 сумматор 14. 3-1-14-2-3,2-6-4-8-10- 12-13-14. 2-7-5-9-11-12. 2 ил.

v7