Цифровой когерентный демодулятор сигналов относительной фазовой модуляции Советский патент 1977 года по МПК H04L27/233 

1

Изобрэтение относится к радиосвязи, может использоваться при приеме дискретньсс сигналов относительной фазовой модуляции, передаваемых через ИСЗ.

Известно устройство когерентного детек тирования фазоманипулированных сигналов, выполненное на аналоговых элементах, принцип работы которого заключается в узкополосной фильтрации гармоник частоты детектирования и синхронизации ими задающего генератора l.

К недостаткам этого устройства относится нестабильность работы аналоговых схем в температурных режимах, а также ограниченная область управления задающим генератором, так как расширение частотного диапазона управляемого генератора достигается в результате снижения его собственной стабильности, поскольку высокостабильные генераторы (кварцевые) имеют ограничен1гу1о область управления.

Известен также цифровой когерентный демодулятор сигналов относительной фазовой модуляции, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, управляемый делитель частоты, соединенный с блоком подстройки фазы, неуправляемый делитель частоты, фазовый детектор и 6i,-z устранения относительности, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора через последовательно соединеннлл блок выделения импульсов подстройки и формирователь тактовых импульсов, приче:-. другой вход фазового детэктора соединен с выходом формирователя импульсов входного сигнала, а также интегратор и последовательно включенные ме.жду формирователем импульсов входного сигнала и блоком подстройки фазы схемы исключения манипулятивных помех, второй вход которой соединен через формирователь зон riiшения с выходом демодулятора и схемы формирования постоянной частоты подстроб ки 2.

В известном устройстве схема исключения манипулятивных помех и схема фэ :мирования постоянной частоты подстройк с значительно уменьБдает полосу синхрониз/гцйи управляемого делителя, что уменьшает его помехоустойчивость. Цель Езобретенкя -- повышение помехо стойчизсстл устройства - достигается тем ч;:5 в ияфровом Koi epeiiTHOM дймодзлятор8 c:;:jHuj OB относатепьной фаз&вой модуляции сэдержаще1 л поспедоьательдо соадкнэнные Бедаюший генератор, управляемый делйталь iriCT-DTbi, соедянейкый с ологсоы подстройки фазы. г1аупра 5ляемый делитель частоты. фазовый детектор и блок устранения относительности, второй вход которого соединэп с выходом фазового детектора через поспедовательно соединенные блок выдалекяй импульсов подстройки и формирователь тактовых, импульсов, прячем другой вход фазового детектора соединен с выходом формирователя и атульсов входного сигнала ваеданы дополнительный блок выделения импульсов подстройки и блок подстройки частоты; при этом вььход формирователя импульсов входного сигнала лодкшочек ко входу блока подстройки фазы через- дополнитЕмтьный блок выделения импульсов подстройки, а выход блока подстройки фазы лодгетючен к дополнительному входу управляемого делителя частоты через блок подстройки частоты, причем тактовые входы доколинтального блока выделения импульсов подстройки и блока подстройки частоты соединены с выходом задающего генератоаа; дополнительный блок выделения им пульсов подстройки состоит из последовательно соединенных элемента задержки, да нителя частоты со сбросом н формирователя импульсов управления, другой вход которого соединен со входом элемента задержки; блок подстройки частоты состоит нз последовательно соединенных реверсивНО1-О счетчнрса и: коммутатора, другой вход которого соединен с выходом формироБателя импульсов подстройки. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема цифрового когерентного демодулятора сигналов относительной фазо вой toдyлs ци.и; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу блока выделения импульсов подстройки. Демодулятор содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, управляемый делитель частоты 2, соединенный с блоком подстройки фазы 3, неуправляемый делитель частоты 4, фазовый детектор 5 к блок устранета«1 относительности 6, второй вход которого соединен с выходом фа.зового детектора 5 через последователь- но coeavmeHHbie блок вьщеления импульсов додстройки 7 и формирователь тактовых, яктупьсов 8. Другой вход детектора 5 соединен с выходам формирователя импульо,ов входного сигнала 9. Выход формирователя 9 подключен ко входу блока подстройки фазы 3 через дополнительный блок выделения импульсов подстройки 10, а выход блока подстройки фазы 3 подключен к дополнительному входу управляемого делителя частоты 2 через блок подстройки частоты 11. Тактовые входы дополнительного блока выделения импульсов подстройки 1О и блока подстройки частоты 11 соединены с выходом задающего генератора 1. Дополнительный блок выделения импульсов подстройки 10 состоит из последовательно соединенных элеманта задержки 12, делителя частоты со сбросом 13 и формирователя импульсов управления 14, другой вход .которого соединен со входом элемента задержки .12. Блок подстройки частоты 11 состоит из последовательно соединенных реверсивного счетчика 15 и коммутатора 16, другой вход которого соединен с выходом формирователя и дпyльGoв подстройки 17. Блок подстройки фазы 3 состоит из последовательно соединенных фазового дискриминатора 18 и схемы управления 19. Работает демодулятор следующим образом. На счетный вход управляемого делителя 2 с задающего генератора 1 поступает сигнал с частотой F . Делитель понижает частоту Р до удвоенного значения рабочей опорной частоты . Опорная частота фазируется на удвоенной частота с помощью блока подстройки фазы 3, на входы которого поступают сигналы с управляемого делителя 2 и блока выделения .импульсов подстройки 10. Фазы этих сигналов сравниваются в фазовом дискриминатора 18. Сигнал рассогласования, получанный на выхода дискриминатора 18, формирует импульсы управления в схема 19 и воздействует на управляамьш делитель 2, фазируя опорную частоту с насушей рабочей частотой приходящего сигнала. В неуправляемом делителе частоты 4 происходят дополнительное фазирование .и деление на два сигнала с управляемого далиталя 2. .Сигнал с делителя 4 поступает на фазовый детектор 5, на второй вход которого подается информация с формирователя импульсов входного сигнала 9. С фазового детектора 5 информация, соответствующая изменению фазы в приходящам сигнале, поступает на блок устранания относительности б, который интегрируат получаем ю информагсию и снимает относитель кость. На второй вход этого блока поступают тактовые импульсы с формирователя тактовых импульсов 8. Управляющие .импульсы для этого блока формируются из продетектированного сигнала в блоке вьщеления импульсов подстройки 7. Принцип работы дополнительного блока выделения импульсов подстройки 10 заключается в том, что на подстройку подаются только те импульсы входного сигнала, частота следования которых соответствует номинальной частоте рабочего сигнала. При этом учитывается нестабильность приходящего сигнала и допускается отклонение час тоты следования импульсов от номинала на величину нестабильности приходящего сигнала. Из числа импульсов подстройки исключаются не только импульсы, соответствующие моментам изменения фазы, но и импульсы, пораженные помехой. Дополнительный блок выделения подстройки 10 работает следующим образом. Сиг нал с частотой Р с задающего генератора 1 поступает на счетный вход делителя частоты со сбросом 13, который имеет коэффициент деления П , что соответствует понижению частоты F до несущей рабочей частоты fj -F/Ti . При этом весь период разбивается на п зон. С помощью фор мирователя импульсов управления 14 выби рается зона Т) Т7 ширина которой эквивалентна 2 Afi gQ-roB Импульсы с формирователя импульсов входного сигнала 9 с частотой следования f нр (фиг. 2а, б, в) задерживаются в элементе задержки 12 на величину()т1 (дискретным способом) и подаются на щину сбро са делителя 13 в исходное состояние. Таким образом, основной (незадержанный) импульс оказывается в номинальном случае в центре зоны п . (фиг. 2г, д). Если под действием аддитивной или манипулятивной помехи период следования сиг нала с частотой f изменяется больше до пустимого значения, эти импульсы не проходят на выход формирователя 14 (фиг. 2е Таким образом, на фазовый дискриминатор 18 поступают импульсы подстройки частоты, имеющие отклонение от номинала f не более i Д f , где ± д f - нестабильность приходящей рабочей частоты. Блок подстройки частоты 11 работает следующим образом. На реверсивный счетчик 15 поступают импульсы рассогласования с фазового дискриминатора 18. При преобладании импульса рассогласования одного знака на выходе счетчика 15 появпя ется импульс, который воздействует на ком-55 мутатор 16. Коммутатор подключает ко входу подстройки управляемого делителя 2 один из выходов формирователя импульсов подстройки 17. При совпадении частоты приходящего сигнала с частотой импульсовео подстройки происходит только фазирование а импульсов подстройки на выходе счетчика 15 нет. Следовательно, коммутатор 16 находится в определенном положении, и на управляемый делитель 2поступают определенные импульсы с формирователя импульсов подстройки 17. Формула изобретения 1.Цифровой когерентный демодулятор сигналов относительной фазовой модуляции, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, управляемый делитель частоты, соединенный с блоком подстройки фазы, неуправляемый делитель частоты, фазовый детектор и блок устранения относительности, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора через последовательно соединенные блок выделения импульсов подстройки и формирователь тактовых импульсов, причем другой вход фазового детектора соединен с выходом формирователя импульсов входного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены дополнительный блок вьщеления импульсов подстройки и блок подстройки частоты, при этом выход формирователя импульсов входного сигнала подключен ко входу блока подстройки фазы через дополнительный блок вьщеления импульсов подстройки, а выход блока подстройки фазы подключен к дополнительному входу управляемого делителя частоты через блок подстройки частоты, причем тактовые входы дополнительного блока выделения импульсов подстройки и блока подстройки частоты соединены с выходом задающего генератора. 2.Когерентный демодулятор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный блок вьщеления импульсов подстройки состоит иа последовательно соединенных элемента задержки, делителя частоты со сбросом и формирователя импульсов управления, другой вход которого соединен со входом элемента задержки.j 3. Когерентный демодулятор по п. 1, отличающийся тем, что блок подстройки частоты состоит из последовательно соединенных реверсивного счетчика и коммутатора, другой вход которого соединен с выходом формирователя импульсов подстройки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1. Петрович Н. Т. Передача дискретной информации в каналах с фазовой манипуляцией, М., Советское радио, 1965, с.3750. 2. Бухвинер В. Е. Дискретные схемы в фазовых системах радиосвязи, изд-во Связь, М., 1969, с. 41-48.

(риг. 1

;.

д).

Фиг. 2