Устройство демодуляции кодоимпульсных сигналов с фазовой манипуляцией Советский патент 1977 года по МПК H04L27/22 H04L7/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЕМОДУЛЯЦИИ КОДОИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ С ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ пульсио-фазового дискриминатора 4, а входы перемножителя 1 и синхронного детектора 3 объединены, решаюш,ий узел 8, схему 9 пере носа кодовой группы, последовательно соединенные блок синхронизации 10, схему 11 ввода кодовой группы, цифровой дискриминатор 12, дискретный фильтр 13, преобразова тель код-напрпжение 14, дополнительное корректирующее звено 15 и преобразователь напряжение - код 16, выход ко-торого подключен к второму входу цифрового дискриминатора 12 и через схему переноса 9 к регистру сдвига 7. Выход тактового гене ратора 6 подключен к решающему узлу 8, второй вход которого соединен с синхрониым детектором 3, а выход - с схемой вво , да 11, причем вход устройства через блок синхронизации 1О подключен к схеме 9 переноса кодовой группы, Блоки 4,5,6 и 7 образуют контур импу/1ьсной фазовой автоподстройки тактовой частоты (ИФАПЧ-Т), а блоки 12,13,14,15 и 16 - контур цифрового следящего демодулятора (цсд). Таким образом, устройство демодуляции представляет собой трехпетлевую сттедящую систекгу с перекресгными связями, содержащую конгурФПАЧ, копгур ИФАПЧ-Т и копг -рЦСД. Контур ФАГГЧ 2 служит для выделения когерентнрй несущей, необходимой для пол чения ко. рентной серии частот, тд:. вь:пол няет функ IM системы высокочастотной синх ронизации. Контур ИФАПЧ-Т служит для выделения тактовой частоты (временных границ следования элементарных символов), т.е. выполняет функции системы тактовой синхронизации. Контур ЦСД выполняет функции декодиру щего и интерполирующего устройств. В результате перекрестных связей между следящими контурами происходит преобразование кодоимнульсных сигналов с фазовой манипуляцией на входе ФАПЧ 2 - в гармоничес1тй сигнал, а на входе ИФАПЧ-Т Б видеопоследовательности кодовых комбинаций слов с выделением из последней в ко туре ЦДС передаваемого непрерывного сооб щения. С выхода устройства, подключенного к выходу дополнительного корректирующего звена ЦСД, снимается сигнал, являющийся оценкой передаваемого непрерывного сообщения. Устройство работает следующим образом Входной кодоимпульсный сигнал с фазовой манипуляцией поступает на перемножитель 1 и синхронный детектор 3. На второй вход перемножителя подается кодовая видес последовательность с регистра сдвига 7, а на второй вход синхронного детектора 3 по- дается гармонический сигнал с управляемого по частоте генератора контура ФАПЧ 2. На выходе перемножителя 1 образуется гармонический сигнал (фазовая манипуляция снимается), который Отслеживается с точностью до фазы контуром ФАПЧ 2. На выходе синхронного детектора 3 образует кодовая видеопоследовательность, тактовая частота следования элементарных импульсов в которой отслеживается контуром ИФАПЧ-Т. Продетектированпая кодовая видеопоследовательность в последовательном коде подается на вход импульсно-фазового дискриминатора 4 и на рещающий узел 8. На второй вход импульсно-фазового дискриминатора 4 подаются соответствующие сигналы с регистра сдвига 7. Величина и знак напряженпя на входе дискриминатора пропорциональны величине и знаку временного сдвига между входной и местной (снимаемой с регистра 7) кодовой последовательностями. Этот сигнал рассогласования используется для подстройки частоты и фазы управляемого по частоте тактового генератора 6, тактовые сигналы с которого используются для продвижения записанной в регистре сдвига 7 кодовой группы (кодового слова) и синхронизации решающего узла 8. Рещающий узел 8 опознает передаваемый элементарный сигнал (символ) и формирует из элементырных символов кодовое слово. Необходимый временной режим работы рещаюшего узла 8 обеспечивается синхросигналами тактовой частоты, поступающими с тактового генератора 6 контура ИФАПЧ-Т. На вход цифрового дискрггминатора 12 Цел с выхода рещающего узла 8 через схему 11 ввода кодовой группы, управляемую блоком синхронизации 10, поступает в параллельном коде очередное кодовое слово (выборка), несущее информацию о непрерывном сообщении. В частном случае это может быть и - разрядный двоичный код. В аналогичной цифровой форме подается сигнал на второй вход цифрового дискриминатора 12 с преобразователя напряжение-код 16, На выходе цифрового дискриминатора 12 получается сигнал рассогласования (ошибки) в виде соответствующего кода. Сигнал рассогласования через дискретный фильтр 13, преобразователь код-напряжение 14, дополнительное корректирующее звено 15 воздействует на преобразователь напряжение-код 16 так, чтобы уменьшить это рассогласование. Так как в больщинстве случаев при передаче непрерывных сообщений (например, речь, телеметрическое сообщение, телевидение ) к потребителю должен поступать сигнал в не-. прерывной форме, то в петле обратной связи ЦСД соответственно имеются преобразсшател код-напряжение 14, напряжение-код 16 и аналоговое корректирующее звено 15. На корректирующее звено 15 возлагается задача обеспечения необходимых динамических свойств демодулятора. С выхода корректиру щего звена 15 снимается сигнал, воспроизводящий в определенном масштабе передаваемое сообщение. Дискретный фильтр 13 (цифровое вычислительное устройство), поставленное в контур ЦДС служит для обеспе чения необходимого добавочного преобразования сообщения, например, прогнозирования Кодовое слово, воспроизводимое в преобразователе напряжение-код через схему переноса 9, управляемую блоком синхронизации 10, перезаписывается в регистр сдвигаб контура ИФАПЧ-Т и используется в качества исходного опорного сигнала в контурах ФАПЧ-2 и ИФАПЧ-Т. Блок синхронизации 10 служит для определения временных границ поступающих кодовых слов, обес печивая их разделение и необходимые . дежность и быстродействие вхождения устройства в режим синхронной работы. В некоторых случаях задачи групповой синхронизации могут быть возложены на контур ИФАПЧ-Т. Для повышения надежности работы предлагаемого устройства должны использоваться по возможности такие коды, в которых бы исключались при переходе к последующей кодовой комбинации одновременные переходы в нескольких разрядах кода (например, код Грея). Необходимая надежность, помехоустойчивость и динамические свойства устройства д модуляции при передаче быстроизменяющихся непрерывных сообщений при использовании обычных кодов без использования прогнозирующих устройств в контуре ЦСД могут быть обеспечены введением задержки на длительность кодовых слов. Высокая помехоустойчивость предлагаемого устройства близкая к потенциально возможной, обеспечивается благодаря испол зованвю в нем наиболее априорных сведешА о передаваемом сообщении и сигнале. В частности, при использовании в петле ЦДС устройс-га прогноза может решаться задача обнаружения искажений (аномальных ошибок) входных кодовых комбинаций путем непосредственного сравнения принимаемого сигнала с предсказанным. Формула изобретения Устройство демодуляции кодоймпульсных сигналов с фазовой манипуляцией, содержащее последовательно соединенные перемножитель, контур фазовой автоподстройки частоты, синхронный детектор, импульсно-фазовый дискриминатор корректирующее звено, тактовый генератор и регистр сдвига, соответствующие выходы которого соединены со вторыми входами перемножителя и импульснофазового дискриминатора, а входы перемножителя и синхронного дегекгора объединены, Отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены решающий узел, схема переноса кодовой группы и последовательно соединенные блок синхронизации, cxevfa ввода кодовой группы, цифровой дискриминатор, дискретный фильтр, преобразователь код-напряжение, дополнительное корректирующее звено и преобразователь напряжение-код, выход которого подключен ко второму входу цифрового дискриминатора и через схему переноса кодовой группы к регистру сдвига, при этом выход тактового генератора подключен к решающему узлу, зторой вход которого соединен с синхронным детектором,, а выход - со схемой ввода кодовой группы, причем вход устройства через блок синхронизации подключен к схеме переноса кодовой группы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Алексеев А, И. и др. Теория и применение псевдослучайных сигналов, М., Наука, 1969 с. 216 (прототип).

0 Bbiwd