Устройство для цифро-аналогового формирования однополостных сигналов с амплитудно-фазовой модуляцией Советский патент 1979 года по МПК H04L27/04 H04L27/20 

рого аналоговых умножителей, введены запоминающие блоки, выходы которых подключены к управляющим входам дешиф ратора, а выходы сглаживающих фильтров подключены к сигнальным входам делителей амплитуды, выходы которых подключены к вторым входам первого и второго аналоговых умножителей. На фиг. 1 дана структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - синфазная компонента Rlt) однополосного сигнала с амплитудным спектром, имеющим форму приподнятого косинуса, J его цифровая копия TlLi(t) полученная путем дельта-модуляции ипоследовательность из + 1 , отображающая цифровой сигнал Ru{t )j на фиг. 3° аналогичные иллюстрации для квадратурной компоненты ft (t ); на фиг. 4 - иллю страция формирования аналогового сигнала по его цифровой дельта-копии, записанной в запоминающем блоке. Устройство для цифроаналогового формирования однополосных сигналов с амплитудно-фазовой модуляцией содержит блок 1 определения знака и модуля передаваемого символа, дешифратор 2, включ ющий распределитель импульсов и управлйемые ключи-инверторы, накапливающие сумматоры 3 и 4, сглаживающие фильтры 5 и 6, делители 7 и 8 амплитуды, генератор 9 гармонического сигнала, первый аналоговый умножитель 10, фазовращатель 11, второй аналоговый умножитель 12, выходной сумматор 13 и запоминающие блоки 14 и 15. Устройство работает следующим образом. От источника сообщения каждые Т сек поступают символы в мoмeнтыt c КТ, где ,1,2. . . В устройстве для цифро аналогового формирования однополосных сигналов с амплитудно-фазовой модуляцией каждому символу Оц. нужно поставить в соответствие сигнал 5к(Ь), определяемый соотношением SK QK S{t)(signaK)-/aK/-{Rlt)-cosu)ot4t-Q(tj-8inwot}, где fljgi QIC знак символа; R(t)MQ(t)- синфазная и квадратурная компоненты. Для формирования однополосного сигнала синфазная Т (t ) и квадратурная Q )компоненты умножаются в аналоговых умножителях 1О и 12 соответственно на С08 Wot и sin coot (эти гармонические колебания формируются с помощ генератора 9 гармонического сигнала и азовращателя 11 нлД . По заданному спектру fiCoj) 6(ш е™ сигнала 8(1;) подсчитываются компоненты R{t) и Q(t) В силу того, что принцип формирования Г (t } и Q (t ) аналогичны, то достаточно рассмотреть только формирование компоненты Ti (t ). Функцию R (fc) подвергают дельта- модуляции. В этом случае R (tr ) аппроксимируется ступенчатым колебанием с шириной, ступеньки по оси времени At Т и ее-высотой по оси уровня А А. Параметры АЬ и Л А дельта-модуляции определяются производной R (i:) и точностью аппроксимации. Перепад такого колебания на шаг ЛН; вверх обозначим +1, вниз - 1. Легко видеть, что ступенчатое колебание и последовательность из +1 и -1 взаимно однозначны (см. фиг. 2а, 6). В силу четности Т (Ь) достаточно аппроксимировать только при или компоненту R(t) . Аналогичные замечания относятся и к нечетной функции Q (t) с учетом ин- вертирования последовательности из +1 и -1 при переходе (см. фиг. За, б). Последовательность из +1 и -1 (или, что эквивалентно, 1 и О) записывается в запоминающий блок 14, последовательно через интервал ЛЪ считьгеается с помощью дешифратора 2 и подается +1 и -1 в накапливающий сумматор 3. Процесс формирования R (t) в упрощенной форме представлен на фиг. 4, где для наглядности дещифратор 2 представлен в механической интерпретации (см. фиг. 46), на фиг. 4а дана последовательность + 1 и -1, отображающая ступенчатый сигнал (см. фиг. 4в) на выходе сумматора 3 такой последовательности. Он является аппроксимацией аналогового сигнала S (fc). Элементы последовательности записаны в ячейки запоминающего блока 14, которые считываются дешифратором 2 через интервал ir . При необходимости инвертировать ступенчатый сигнал на вход инвертора, включенного перед сумматором, подается управляющий импульс. На фиг. 4в гладкая кривая представляет собой результат обработки ступенчатой кривой в:сглаживающем фильтре 5 (без учета задержки).

В формирователе инвертирование нв обходимо после считывания всех ячеек запоминающего блока 15 н начала процесса его считьгеания в другом направлении (с учетом нечетности Q (t))C4Hтьгеание из запоминающего блока 14 в обратном направлении производится без инверсии элементов последовательности, записанной в запоминающий блок 14 в силу четности R (t).

Для обеспечения знака однополосного сигнала 5 (t:), соответствующего знаку символа OK, в распределителе дешифратора 2 одновременно вырабатываются сигналы для управления ключами-инверторами для обеспечения требуемого знака компонент R (t) к О (t).

Формирование сигнала 3 (t) требуемо амплитуды обеспечивается путем изменения коэффициента передачи управляемых делителей 7 и 8 сигналами из блока 1, соответствующих модулю символаа|г .

Использование нового принципа цифрового формирования синфазной и квадратур ной компоненты однополосного сигнала, регулируемого с помощью запоминающих блоков, дешифратора и накапливающего сумматора, позволяет обеспечить наперед заданную точность генерации сигнала и снижает требования к сглаживающему фильтру. Для формирования сигнала с произвольным спектром достаточно записать соответствующую ему цифровую копию синфазной и квадратурной компонент сигнала в запоминающий блок или использовать набор запоминающих блоков, выбирая из него всякий раз такую пару, которая позволяет обеспечить требуемый спектр однополосного сигнала. Последнее обстоятельство, в виду промьпиленного изготовления запоминающих блоков на интегральных схемах, их малого веса.

размера и относительно большей емкости существенно расширяет функциональные возможности устройства для цифроаналогового формирования однополосного сигнала.

Формула изобретения

Устройство для цифроаналогового формирования однополосных сигналов с амплитудно-фазовой модушпшей, содержащее блок определения знака и модуля передаваемого символа, первый выход которого подключен к информационному входу дешифратора, выходы которого через накапливающие сумматоры подключены к входам сглаживающих фильтров, делители амплитуды, к управляющим входам которых подключен второй выход блока опр&деления знака и модуля передавай«1ого символа, генератор гармонического сиг- нала, выход которого подключен к первому входу первого аналогового умйожителя и через фазовращатель - к первому входу второго аналогового умножителя, и выходной сумматор, к входам которого подключены выходы первого я второго аналоговых умножителей, отличающееся тем, что, с целью повышетсия точности формирования, введены запоминающие блоки, выходы которых подключены к управляющим входам дешифратора, а выходы сглаживающих фильтров подключены к сигнальным входам делителей амплитуды, выходы которых подключены к вторым входам первого и второго аналоговых умножителей.

Источники информации, принятые во, внимание при экспертизе

1. Данилов В. С., Штейнбок М. Г. Однополосная передача цифровых сигналов. М., Связь, 1974, с. 55-65.

Фкг.1

-0.5

-;,5 -(

-,о

.0 г

фиг. 2

-t,5

-as

u(t)

,0 Qn(i)