УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ Советский патент 2006 года по МПК H04L27/22 

Предлагаемое устройство относится к технике передачи информации по каналам связи с использованием широкополосных сигналов.

Известны беспоисковые устройства, построенные на базе согласованных фильтров или многоканальных корреляторов. Время поиска сигнала в таких устройствах соизмеримо с периодом используемой М-последовательности, однако конструктивно и технически реализовать такие приемники практически при больших базах сигнала невозможно (Теория и применение псевдослучайных сигналов, А.И.Алексеев, А.Г.Шереметьев, Г.И.Тузов, Б.И.Глазов. - М.: "Наука", 1969 г.).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является приемник с фазовым квантователем (прототип), описанный в журнале "Радиотехника и электроника", т.VIII, №8, 1963, стр.1326-1333, в статье Ю.Б.Черняка "Квантование фазы при обнаружении сигналов на фоне шумов".

Блок-схема приемника с фазовым квантованием (прототип) приведена на фиг.1, для которой введены следующие обозначения:

1 - фазовый квантователь;

2 - согласованный фильтр;

3 - амплитудный детектор;

4 - пороговое устройство и измеритель параметров.

Приемник с фазовым квантователем (прототип) работает следующим образом.

Входное напряжение, состоящее из аддиативной смеси шума и сигнала, поступает в фазовый квантователь (1), где дискретизируется по времени и квантуется по фазе. Квантованный по фазе сигнал с выхода фазового квантователя (1) поступает в согласованный фильтр (2), где производится оптимальная обработка. Амплитудный детектор (5) выделяет огибающую сигнала с выхода согласованного фильтра (2). В пороговом устройстве и измерителе параметров (4) производится обнаружение сигнала путем сравнения огибающей с порогом и измерение времени появления по положению максимума огибающей.

Однако устройство-прототип имеет недостаток - сложность согласованного фильтра (2), как аналогового, так и дискретного, при больших базах сигнала.

Целью настоящего изобретения является упрощение аппаратуры за счет замены согласованного фильтра (2) более простым накопительным устройством, которое в дискретном виде можно выполнить, например, на базе счетчиков импульсов.

Эта цель достигается включением на входе приемника линии задержки с отводами, ключей, сумматора, наборного устройстве (которое имеется и в случае применения согласованного фильтра), что позволяет осуществить неполную разманипуляцию входного ФМ-сигнала.

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на фиг.2, где приняты следующие обозначения:

1 - линия задержки с отводами;

2 - ключи;

3 - сумматор аналоговый;

4 - наборное устройство;

5 - фазовый квантователь;

6 - накопительное устройство;

7 - пороговое устройство и измеритель параметров.

Отводы линии задержки (1) соединены с входами ключей (2), выходы которых соединены с входами аналогового сумматора (5), а управляющие входы ключей (2) соединены с выходами наборного устройства (4); выход сумматора (5) соединен со входом квантователя фазы (5), выход которого соединен со входом накопительного устройства (6), а выход последнего соединен со входом порогового устройства и измерителя параметров (7).

Работа предлагаемого устройства происходит следующим образом. ФМн-сигнал поступает на линию задержки (1), которая имеет отводы через период тактовой частоты.

С помощью наборного устройства (4), которое обеспечивает работу при смене кода М-последовательности, ко входам сумматора (5) через ключи (2) производится подключение тех трех отводов линии задержки (1), сумма по модулю два М-последовательностей о которых равна нулю. (Шумоподобные сигналы в системах передачи информации. Под редакцией проф. В.Б.Пестрякова. - М.: Сов. радио, 1975, стр.112, первая строка снизу:

{-d_j·d_j+k}={d_j+l}, l≠k,

откуда эти последовательности равны d_j, d_j+k; d_j+l и соответственно им определяются требуемые расстояния между отводами линии задержки, пропорциональные длительности периода тактовой частоты).

На входе сумматора (5) возможны следующие 4 комбинации значений фазы аналогового сигнала:

IIIIIIIV0°180°180°180°0°0°0°180°180°0°0°180°

На выходе сумматора (5) первые три комбинации дадут синусоиду единичной амплитуды с нулевой начальной фазой, а четвертая комбинация даст синусоиду с утроенной амплитудой с начальной фазой 180°. Ввиду того, что все четыре комбинации равновероятны, в течение трех четвертей периода М-последовательности на выходе сумматора (5) будет наблюдаться сигнал в виде синусоиды единичной амплитуды с нулевой начальной фазой, а в течение одной четверти периода - сигнал в виде синусоиды с утроенной амплитудой с начальной фазой 180°. В фазовом квантователе (5) происходит квантование по фазе сигнала на необходимое число уровней. В результате чего на выходе квантователя фазы (5) получается кодированный сигнал с нормированной амплитудой. Накопление сигнала происходит в накопительном устройстве (6), и далее производится обнаружение сигнала путем сравнения сигнала с накопительного устройства (6) с порогом и время появления - по положению максимума в пороговом устройстве и измерителе параметров (7), причем потери из-за неполной разманипуляции входного ФМ-сигнала составляют в данном случае 6 дБ.

Таким образом, в приемнике осуществляется прием информации без предварительного поиска по задержке входного ФМ-сигнала, причем число отводов применяемой линии задержки (длина линии задержки) пропорциональна логарифму базы сигнала, в то время как в аналоговом согласованном фильтре в прототипе число отводов равно базе сигнала, а накопительное устройство, заменяющее в прототипе согласованный фильтр, гораздо проще в реализации.

Изобретение относится к технике передачи информации по каналам связи с использованием широкополосных сигналов. Технический результат заключается в упрощении устройства. Сущность изобретения состоит в том, что в устройство, содержащее квантователь, пороговый блок и генератор управляющего сигнала, введены ключи, сумматор, накопитель и элемент задержки, вход которого соединен с первым входом одного ключа, при этом выходы элемента задержки подключены к первым входам других ключей, а выходы ключей соединены со входами сумматора, выход которого через квантователь подключен ко входу накопителя, выход которого соединен со входом порогового блока, причем выходы генератора управляющего сигнала соединены со вторыми входами ключей. 2 ил.

Устройство для приема фазоманипулированных сигналов, содержащее квантователь, пороговый блок и генератор управляющего сигнала, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, путем исключения согласованного фильтра, введены ключи, сумматор, накопитель и элемент задержки, вход которого соединен с первым входом одного ключа, при этом выходы элемента задержки подключены к первым входам других ключей, а выходы ключей соединены с входами сумматора, выход которого через квантователь подключен к входу накопителя, выход которого соединен с входом порогового блока, причем выходы генератора управляющего сигнала соединены с вторыми входами ключей.