Трехполосная фазовая система связи Советский патент 1977 года по МПК H04B7/165 

Изобретение относится к связи и может использоваться для нередачи непрерыных сообщений.

Известна трехполосная фазовая снстема связи, содержащая на передающей стороне преобразователь сообщений, генератор, выход которого соединен с одним входом фазового модулятора, полосовой усилитель, выход которого нодключен к линнн связи, а на приемной стороне - усилитель нижних частот, нолосовой усилитель, выход которого соединен с входом фазового детектора и входом амплитудного детектора, выход которого через последовательно соединенные узкополосный фильтр и генератор стробимнульсов соединен с одним входом первого стробирующего блока 1.

Однако известная система связи имеет низкую помехоустойчивость.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

Для этого в трехполосной фазовой системе связи, содержан1,ей на передающей стороне преобразователь сообщений, генератор, выход которого соединен с одним входом фазового модулятора, и полосовой усилитель, выход которого подключеи к линии связи, а на приемной стороне - усилитель нижних частот и полосовой усилитель, выход которого соединен с входом фазового детектора и входом амплитудного детектора, выход которого через последовательно соединенные узкополосный фильтр и генератор стробимпульсов соединен с одним входом первого стробирующего блока, на передающей стороне введены последовательно соединенные первый сумматор, первый выпрямитель и второй сумматор, второй вход которого через введенные последовательно соединенные первый элемент задержки и первый формирователь импульсов соединены

с одним выходом преобразователя сообщений, который соединен с одним входом первого сумматора, другой вход которого соединен с другим выходом преобразователя сообщений, который подключен к третьему входу второго

сумматора через введенные последовательно соединенные второй формирователь импульсов и второй элемент задержки, выход которого через введенный второй выпрямитель соединен с другим входом полосового усилителя,

вход которого соединен с выходом фазового модулятора, другой вход которого подключен к выходу второго cjMMaTopa, а на приемной стороне введены три элемента задержки, два стробирующих блока, два управляемых инвертора, сумматор и амплитудный селектор, причем выход фазового детектора через последовательно соединенные первый элемент задержки, первый стробирующий блок, первый управляемый инвертор и сумматор соединен

с входом усилителя нижних частот, причем выход фазового детектора соединен через последовательно соединенные второй элемент задержкн, второй стробнрующин блок, второй унравляемый ннвертор и третнй элемент задержки с другим входом сумматора и через третий стробирующий блок - с входом амнлитудного селектора, выходы которого соединены с другигли входам нервого и второго управляемых инверторов, иричем выход генератора стробимиульсов соединен с другими входами второго и третьего стробирующих блоков. На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема нредложеииой системы связи; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие ее работу. Система связи содержит иа передающей стороне нреобразователь 1 сообн1,еннй, генератор 2, выход которого соединен с одним входом фазового модулятора 3, полосовой усилитель 4, выход которого подк;почеи к линии связи 5, иоследовательно соединенные первый сумматор 6, первый выпрямитель 7 и второй сумматор 8. Второй вход сумматора 8 через последовательно соедипенные первый элемент 9 задержкп и первый формирователь 10 имиульсов соединен с одиим выходом преобразователя 1 сообихений, соединенного с одннм входом первого сумматора 6. Другой вход этого сумматора подключен к другому выходу преобразователя 1 сообщений, который подключен к третьему входу второго сумматора 8 через последовательно соединенные второй формирователь 11 и второй элемент 12 задержки. Выход элемента 12 через второй вынрямитель 13 соединеи также с другим входом полосового усилителя 4, вход которого соедпнеи с выходом фазового модулятора 3, другой вход которого подключен к выходу второго сумматора 8. На приемной стороне система связи содержит усилитель нижних частот (УНЧ) 14, нолосовой усилитель 15, выход которого соединен с входом фазового детектора 16 и в.ходом амплитудного детектора 17. Выход детектора 17 через последовательно соедииенные узконолосный фильтр 18 и генератор 19 стробимпульсов соединен с одним входом первого стробирующего блока 20. Выход фазового детектора 16 через последовательпо соедииенные первый элемепт 21 задержки, первый етробирующий блок 20, первый управляемый инвертор 22 и сумматор 23 соедииен е входом УНЧ 14. Выход фазового детектора 16 соединен также через последовательно соединенные второй элемент 24 задержки, второй стробирующий блок 25, второй управляемый инвертор 26 и третий элемент 27 задержки с другим входом сумматора 23 и ферез третий стробирующий блок 28 - с входом амплитудного селектора 29. Выходы селектора 20 связаны с другими входами первого 22 и второго 26 управляемых инверторов, причем выход генератора 19 стробимнульсов соедннен е другими входами второго 25 и третьего 28 стробирующих блоков. Система связи работает следуюн;им образом. Сообщение t/Bx(0 (фиг. 2, а) в преобразователе 1 сообщений преобразуется в два импульсиых колебаиия (фиг. 2,6 и в). Амплитуды и полярпостп импульсов последних равпы соответственно нечетным и четным выборочным значениям сообщения, выбираемым с шагом дискретизации 7 в соответствии е теоремой Котельникова. Нри этом начало каждого имиульса колебаиия, изображенного иа фиг. 2, б, заназдывает на время относительно соответствующего выборочного значения, а начало каждого импульса колебания, изображенного на фиг. 2, в, совпадает с соответствующим выборочным значением. Дли2 „, тельность упомяпутых импульсов равна- J. В результате суммирования этих имнульсных колебаний в сумматоре 6 и выпрямления в выпрямителе 7 получается колебапие (фиг. 2, г), которое суммируется в сумматоре 8 с двумя другими импульсными колебаниями. Носледние иолучаются иутем усиления-ограничения в формирователях имиульсов 10 и 11 и задержки в элементах задержки 9 н 12 выходных (нмиульсных) колебаний преобразователя 1 сообп;ений. Нри этом время задержки в перПX Т вом элемеите захТ,ержки 9 равно 4-, а во 7втором элементе задержки 12 - 2-, а амплитуда выходного колебаиия первого элемента задержки 9 в два раза более амилитуды выходного колебапия второго элемепта задержки 12 и устанавлпваются так, чтобы начальные фазы выходного колебания фазового модулятора 3 принимали значеппя -135°, -45°, -f45°, +135° с точностью до постоянного елагаемого. В результате суммпрования па выходе сумматора 8 нолучается колебание, изображенное на фиг. 2, а непрерывной линией. Это колебапие состоит из прямоугольных видеоПОСЫЛОК длительностью 2-, неносредственно 3 следующих одна за другой. Амплитуды 1, 4, 7, ..., (1+3/г)-ой видеопосылок равпы модулям нечетных выборочных значений сообщения, амилитуды 2, 5, 8, ..., (2 + Зл)-ой видеопосылок - модулям четиых выборочпых значений сообщения, амплитуды ir полярности 3, 6, 9, ..., 3(1+/г)-ой видеопосылок несут информацию о полярностях двух предшествующих выборочных значениях сообп 1,ення: наибольшая положительная и отрицательная вндеопосылки соответствуют положительным п отрицаельным зиакам нечетного и четного выборочных значений сообщения; еслн амплпчуда трое MenijHie и полярпость видеоносылки поожнтельиа, то иечетное выборочное значепие положительно, а четное отрицательно; в случае отрицательной цолярноети видеоносылкй и втрое меньшей амплитуды нечетное выборочное зиачение отрицательно, а четное положительно. Выходным колебанием сумматора 8 производится в фазовом модз тяторе 3 фазовая модуляция гармонического колебания генератора 2. Выходное колебание фазового модулятора 3 усиливается, модулируется по амплитуде и фильтруется в полосовом усилителе 4. Амплитудная модуляция производится выходным напряжением выпрямителя 13, на вход которого нодается выходное колебание второго элемента задержки 12. Эта амилитздная (неглубокая) модуляция необходима для синхронизаиии работы приемной части. Полученный в полосовом усилителе 4 сигнал через линию связи 5 передается в иолосовой усилитель 15 приемной части н далее в фазовый 16 и амплитудный 17 детекторы. В результате фазового детектирования получается несколько сглаженное (вследствие переходных процессов) модулирующее колебание, изображеиное на фиг. 2, д пунктирной линией. Для восироизведения сообщения сначала восстанавливаются модули нечетных п четных выборочных значений сообщения, а также амилитуды и полярности 3, 6, 9, ..., 3(1+л)-ой видеоносылок с помощью стробирующих блоков 20, 25 и 28 cooтвeтeтвeнF o. Для этого в стробирующие блоки подается выходное колебание фазового детектора 16: в стробирующий блок 28 - непосредственно, а в стробируюидие блоки 20 и 25 - через элементы задержки 21 и 24 соответственно, для совмещения во временн групп видеоиосылок 1, 2, 3 затем 4, 5, 6 и т. д. Это необходимо для восстановления нолярностей отсчетных значений. Прямоугольиые стробимпульсы с длительностью вырабатываются в генераторе тробимпульсов 19 в моменты окончания 3, 6, 9, ..., 3(1+«)-ой видеопосылок, когда переходные процессы практически заканчиваются. Для этого генератор стробимиульсов 19 синхронизируется колебанием, вырабатываемым цз выходного колебания амплитудного детектора 17 его фильтрации в узкополосио фильтре 18. Амплитуды импульсов выходных колебаний стробирующих блоков 20 и 25 нрямо пропорниональны модулям нечетных ц четных выборочнг;1Х значений сообщения, соот- ветственио. Эти ко.пебання нзображены на фиг. 2, в и 2,-Ж сплоииюй лииией. Для восстановления нолярностей нечетных и четных выборочных значеннй сообщения выходные коле бания стробнрующих блоков 20 и 25 подаются в управляемые инверторы 22 и 26, где производится или не производится инвертирование входных импульсов, в зависимости от наличия или отсутствия в эти момеиты времени импульса на соответствующем выходе амплитудного селектора 29. С амплитудного селектора 20 пмпульеы подаются на управляемые инверторы 22 и 25 одновремецно при наибольшем отрицательном импульсе на входе амплитудного селектора 29. Если (нриблизительио1 втрое меньший по амнлитуде импульс отрицателен, то импульс для инвертирования подается только в управляемый инвертор 26. Инвертированные импульсы показаны на фиг. 2, е и 2, ж пунктиром; там же показано сообщение, которое отображают выходные импульсные колебания yиpaвляe тыx иргверторов 22 и 26. Эти колебания суммируются в сумматоре 23 иосле предварительной задержки в третьем элементе задержки 27 выходного ИМПУЛЬСНОГО колебания управляемого инвертора 26. Выходное колебание сумматора 23, изображенное на фиг. 2,3 непрерывной лтии1ей, иосле сглаживания его в усилителе нижних частот 14 преобразуется в переданное сообщение f/Rb,-(0- условно показанное нуиктириой линией на фиг. 2, з.

Предложенная трехиолосная фазовая система связи требует полосы прозрачности каI Т нала связи Af/:: ,

и

2 т-п

где ;„ -/-длительность видеоносылкн. В

О

J

Т

соответствии с изложенным

где 2/я

fn - верхняя граничная частота сообп1ения. Р спользуя последние три равенства, получим ДД. 3/в, т. е. требуемая ширина полосы прозрачности канала связи в три раза больше щиоины спектра сообщения.

Передача модулей выборочных значений сообщения ириводит к увеличению индекса МОДУЛЯЦИИ вдвое и соответствгиио к увеличению обобщенного выигрыша в мощности нередатчика в четыре раза (или па 6 дБ). Введение сиециалыгого дискретного канала для нередачи знаков выборочных значепнй сообнаення приводит к уменьшению энергии радиопосылок приблизительно в 1,5 раза (или иа 1,8дБ). С учетом изложенного в итоге выигрьии равен 4,2 дБ.

Формула п 3 о б р е т е п 1 я

Трехполосная фазовая система связи, содержащая на нередающей стороне преобразователь сообщений, генератор, выход которого

соедннен е одним входом фазового модулятора, и нолосово уси.тите.1ь, выход которого тюдключеи к лииии связи, а иа прие.мной стороне - усилитель нижних частот, полосовой усилитель, выход которого соединен с входом

фазового детектора и входом амилитудного детектора, выход которого через носледовательио соединенные узкополосный фильтр п генератор стробимнульсов соединен с одним входом первого стробируюп1его блока, отличаю щ а я с я тем. что, с целью повышенпя помехоустойчивости, на передающей стороне введены последовательно соединенные первый сумматор, первый выпрямитель и второй сумматор, второй в.ход которого через введенные

последовательно соединенные первый элемент

задержки и первый формирователь импульсов соединены с одним выходом преобразователя сообщений, который соединен с одним входом первого сумматора, другой вход которого соединен с другим выходом преобразователя сообщений, который подключен к третьему входу второго сумматора через введенные последовательно соединенные второй формирователь импульсов и второй элемент задержки, выход которого через введенный второй выпрямитель соединен с другим входом полосового усилителя, вход которого соединен с выходом фазового модулятора, другой вход которого подключен к выходу второго сумматора, а на приемной стороне введены три элемента задержки, два стробирующих блока, два управляемых инвертора, сумматор и амплитудный селектор, причем выход фазового детектора через последовательно соединенные первый элемент задержки, первый стробпрующий блок, первый управляемый инвертор и сумматор соединен с входом усилителя нижних частот, причем выход фазового детектора соединен через последовательно соединенные второй элемент задержки, второй стробирующий блок, второй управляемый инвертор и третий элемент задерл ки с другим входом сумматора и через третий стробирующий блок - с входом амплитудного селектора, выходы которого соединены с другими входами первого и второго управляемых инверторов, причем выход генератора стробимпульсов соединен с другими входами второго и третьего стробирующих блоков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №485694, кл. И 04В 7/16, 18.07.73.

-11

117

TjK

X

x:

ЧГ

Jffi/s.Z