Устройство для детектирования многочастотных сигналов с двукратной относительной фазовой манипуляцией Советский патент 1980 года по МПК H04L27/26 

Изобретение относится к электросвязи, а именно, к телеграфии и может быть использо вано в системах передачи и приема многочастотных сигналов с двукратной относительной фазовой мсшипуляцией. Известно устройство для детектирования многочастотных сигаалов с двукратной относительной фазовой манипуляцией, содержащее перестраиваемый генератор, выход которого подключен к опорному входу входного преобразователя частоты, выход котор о через последовательно соединенные блок корреляторов запоминающий блок, сканирующий блок и бло вычисления разности фаз подключен к входам блока вьщеления большего и меньщего сигналов 1 . Однако такое устройство обладает невысокой помехоустойчивостью по отношению к со средоточе1шым помехам и селективным вамираниям. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Это достигается тем, что в устройство для детектирования многочастотных сигналов с двукратной относительной фазовой манипуляцией, содержащее перестраиваемый генератор, выход которого подключен к опорному входу входного преобразователя частоты, выход которого через последовательно соединенные блок корреляторов, запом1шающий блок, сканируют блок и блок вычисления разности фаз подключен к входам блока выделения большего и меньшего сигналов, введены последовательно соединенные блок формирования сигналов расстройки и накопитель, выход которого подключен к управляющему входу перестраиваемого генератора, причем основные и дополнительные выходы блока выделения большего и меньшего сигналов подключены соответственно к основным и дополнительным входам блока формирования сигналов расстройки. При зтом блок вьщеления большего и меньщего сигналов состоит из двух входных выпрямителей, двух переключателей и компаратора, причем каждый сигнальный вход одного из переключателет соединен с одним из сигнальных входов другого переключателя и с входом соответствующего входного выпрями37теля, выходы входных выпрямителей являются дополнительными выходами блока вьщелшия большегои меньшего сигналов и подключены к входам компаратора, выход которого подключен к управляющим входам переключателей, выходы которых являются основными выходами блока выделения большего и меньшего сигналов. Кроме того, блок формирования сигналов расстройки содержит последовательно соединенные компаратор величин напряжений, элемент сравнения полярностей, к другому входу кото-. рого подключен выход усилителя - ограничителя, и выходгюй переключатель, к другим , входам которого подключен ВЪЕХОД и вход }ш:вертора, причем вход усилителя - ограничителя и вход шшертора .являются основными, а входы компаратора величин напряжений - дополнительными входами блока формирования сигналов расстройки. При этом I блок оценки сигналов расстройки . содержит последовательно соединенные элемент ггамяти, элемент сравнения и выходной ключ, другой входкоторого с другим входом элемента сравнения и входом элемента памяти и является входом блока оценки сигнало расстройки. На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит блок 1 выделения боль шего и меньшего сигналов, б)юк 2 формирования сигналов расстгройки, блок 3 оценки сигналов расстройки, входной преобразователь 4 час тоты, перестраиваемый генератор 5, накопитель блок 7 корреляторов, запоминающий блок 8, сканирующий блок 9, блок 10 вычисления разности фаз. Блок 1 выделения большего и мень шего сигаалов содержит входные выпрямители 11 и 12, компаратор 13, переключатели 14 и 15. Блок 2 формирования сигналов расстройки содержит компаратор 16 величин напряжений, 1швертор 17, усилихель-ограничнтель 18, элемент 19 сравнения полярностей и выходной .переключатель 20. Блок 3 оценки сигналов рас стройки содержит зыходной ключ 21. Элемент 22 памяти и элемент 23 сравнения. Устройство работает следующим образом. Групповой многочастотный сигнал, поступэг ющлй из канала связи на вход устройства, состоит из суммы канальных синусоидальных ко лебаний (посылок), причем разность фаз Ф между соседними посьшками может принимать четыре дискретных значения О, -, я, у . В процессе обработки грушювого сигнала на выходах блока 10 вычисления разности фаз формируются напряжения, пропорциональные синусам и косинусам разностей фаз соседних . Так как эти разнести фаз составляют О, I то всегда одно из этих двух напряжении, пропорциональных косинусам или синусам разности фаз мало (с точностью до помехи равно нулю), а другое велико. Входными выпрямителями И и 12, компаратором 13 на выход переключателя 15 направляется меньшее из этих напряжений, а на выход переключателя 14 - большее из них. Компаратором 16 величин напряжений и элементом 19 сравнения полярностей выполняется установка в нужное положение выходного переключателя 20. На выходе выходного переключателя 20 формируется сигнал расстройки частоты. Этот сигаал через выходной ключ 21 поступает на вход накопителя 6 только в том случае, если его величш1а незначительно отличается от соответствующего сигаала, сформированного на предыдущей паре посылок и хранящегося в элементе 22 памяти. Для этого элементом 23 сравнения выходной ключ 21 замыкается, если сигнал расстройкиа соответствующий да1шому канальному сигналу и поступающий с выхода выходного переключателя 20, мало отличается от соответствующего значения сигнала расстройки, которое хранится в элементе 22 памяти. Этим самым обеспечивается исключение влияния на систему подстройки частоты канальных сигаалов, пораженных помехой. Действительно, без помех сигналы расстройки частоты канальиых сигналов, сформированные на соседних парах посылок, должны мало различаться между собой. Поэтому величина различия сигналов расстройки, сформированных на соседних парах посьшок, характеризует степень пораженности помехой канальных сигналов. С выхода накогаиеля б сигнал расстройки частоты поступает в перестраиваемый генератор 5, где осутцествляется автоматическая подстройка частоты опорного сигнала, поступающего на другой вход входного преобразователя 4 частоты. Обозначая частоты канальных сигналов cj, их начальные фазы ( и расстройку частоты AW один канальный сигнал U(t) для п-ой посьшки можно записать в виде U.J, a SinKo))-t + Vn.. Аналогично для следующей посылки можно записать:n+t (K -t- AwXti-r), где т - длительность посылки. Напряже1шя (S) Vn, nti P°порциональные сииусам и косинусам разности фаз между соседними посьшками, полученные в результате обработки сигнала будут равны , ) , (Дсот + ). n n Значения {S ) различных будут: при Ф О n+i cosAco.r; sinAojT; n+1 при 90° n4i sinA ; Vn, nu cosAcjr; при Ф 180° a cosAcjT; stnAcor: , при fr 270° nU sinAcor; cos Acj т; Полоса захватывания системы АПЧ демоду лятора |- - и при Acj , AcjT j , a sin Awr cos Дсот. Поэтому выбирая из (S,) n + i y-n, n меньшее но абсолютной величине / S n 4 i / m всегда будем выбирать напряжение пропорциональное sinAcor: /5„,/„,„ «sinAwr/. Для определения знака сигнала расстройки выбранное напряжение умножается на знак бо , П4.1 шего из (Sj „, . и (S,,) .j и на зна Vn, п-И разности абсолютных величин / (S) | и / {Sy)j п + 1 Проверка применения этого правила определения знака сигнала расстройки для четырех вариантов разности фаз по казывает, что всегда сформированный сигнал расстройки будет равен sinAwr. Отсю да видно, что сигнал расстройки пропорщюнален произведению амплитуд соседних посылок т.е. пропорционален квадратам амплитуд сигналов. Квадраты амплитуд сигналов являются весовыми коэффициентами при усреднении си налов расстройки и имеет место квадратичное сложение разнесенных по частоте сигналов,. что весьма эффективно уменьшает влияние селект ных замираний. Влияние сосредоточенных по спектру помех .устраняется путем выборочного пропускания на вход накопителя 6 сигналов расстройки : частоты только тех каналов, у которьгх сигналь расстройки соседних пар посылок близк 86 между собой. Такая выборка исключает из суммирования в накопителе 6 канальные сигналы, пораженные сосредоточенной помехой. Формула изобретения 1.Устройство для детектирования многочастотных сигналов с двукратной относительной : фазовой манипуляцией, содержащее перестраиваемый генератор, выход которого подключен к опорному входу входного преобразователя частоты, выход которого через последовательно соед1шенные блок корреляторов, запоминающий блок, сканирующий блок и блок вычисления разности фаз подключен к входам блока вьщеления большего и меньшего сигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введень последовательно соединенные блок формирования сигналов расстройки, блок оценки сигналов расстройки и накопитель, выход которого подключен к управляющему входу перестраиваемого генератора, причем основные и дополнительные выходы блока вьоделения большего и меньшего сигналов подключены соответственно к основным и дополнительным входам блока формирования сигналов расстройки. 2.Устройство по п. I, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что блок выделения большего и меньшего сигналов состоит из двух входных выпрямителей, двух переключателей и компаратора, причем каждый сигнальный вход одного из переключателей соединен с одним из сигнальных входов другого переключателя и с входом соответствующего входного вь1прямителя, выходы входных выпрямителей являются дополнительными выходами блока выделения большего и метшего сигналов и подключены к входам компаратора, выход которого подключен к управляющим входам переключателей, выходы которых являются основными выходами блока вьщеления большего и меньшего сигналов. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок формирования сигналов расстройки содержит последовательно соединенные KONsnapaxop величин напряжений, элемент сравнения полярностей, к другому входу которого подключен выход усилителя-ограничителя, и вьвсодной переключатель, к другим входам которого подключен выход и вход инвертора, причем вход усилителя-ограничителя и вход инвертора являются основными, а входы компаратора аелкшк напряжений - дополнительными входами блока формирования ситалов расстройки. 4.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что блок оценки сигналов расстройки содержит последовательно соединетные элемент памяти, элемент сравне1мя и выходной

ключ, другой вход которого соединен с другим входом элемента сравнения и входом элемента памяти и является входом блока оценки сигналов расстройки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 540404, кл. Н 04 L 27/22, 1974 (прототип).