Система передачи и приема частотно-манипулированных сигналов с непрерывной фазой Советский патент 1981 года по МПК H04L27/10 

(54) СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ЧАСТОТНОМАНШТУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ С НЕПРЕРЫВНОЙ Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться в аппаратуре передачи и приема дискретной информации частотно-манипули рованными сигналами с непрерывной фазой. Известна система передачи и приема частотноманипулированных сигналов с непрерывной фазой, содержащая на передакндей стороне генератор тактовой 4acTOTiii, выход которого подключе к первым входам первого и второго перемножителей, выходы которых через последовательно соединенные филь нижних частот и управляемый г.енератор подключены соответственно ко входу первого делителя частоты и к первому входу третьего перемножителя . выходы которых соединены соответстве но со вторьм входом первого перемножителя и входом саответствукщего фильтра нижних частот, выход которого подключен ко второму входу второго перемножителя, при этом вьпсод ФАЗОЙ первого источника данных подключен к управляющему входу коммутатора, информационные входы которого соединены с выходами управляемых генера- . торов, вторым входом третьего перемножителя и входом умножителя частоты, выход которого подключен к первому входу смесителя, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго делителя частоты и входом полосового фильтра, выход которого через усилитель подключен к антенне, а на приемной стороне - антенну, которая подключена ко входу усилителя, выход которого соединен с сигнальным входом демодулятора и первым входом смесителя, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом умножителя частоты и входом удвоителя частоты, выход которого подключен к первым входам второго и первого перемыожителей, вторые входы и выходы которых соединены соответственно с выходами.делителей частоты и входами сумматора, выход которого через фильтр нижних частот подключен ко входу управляемого генератора, выход которого подключен ко входам делителей частоты, выходы которых соединены со входами демодулятора, а ко входу умножителя частоты подклюг чен выход соответствующего делителя частоты DI. Однако известная система имеет низкуШ пропускную способность, Цель изобретения - увеличение про пускной способности системы. Для этого в систему передачи и приема частотно-манипулированных сиг налов с непрерывной фазой, содержащую на передающей стороне генератор тактовой частоты, выход которого под ключен к первым входам первого и вто рого перемножителей, выходы которых через последовательно соединенные фильтры нижних частот и управляемый генератор подключены соответственно ко входу первого делителя частоты и к первому входу третьего перемножителя, -выходы которых соединены соответственно со вторым входом первого перемножителя и входом соответствующего фильтра нижних частот, выход которого подключен ко второму входу второго перемножителя, при этом выход первого источника данных подключен к управляющему входу коммутатора, информационные входы котторого соединены с выходами управля емых генераторов, вторым входом тр тьего перемножителя и входом умножи теля частоты, выход которого подключен к первому входу смесителя, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго де лителя частоты и входом полосового фильтра, выход которого через усилитель подключен к.антенне, а на приемной стороне - антенну, которая подключена ко входу усилителя, выход которого соединен с сигнальным входом демодулятора..и первым входом смесителя, второй вход и выхо;5 которого соединены соответственно с выходом умножителя частоты и входом удвоителя частоты, выход которого п .ключен к первым входам первого и вт рого перемножителей, вторые входы и вьтходы которых соединены соответственно с выходами делителей частоты и входами сумматора, выход которого через фильтр нижних частот под лючен ко входу управляемого генератора, выход которого подключен ко в входам делителей частоты выходы которых соединены со вxOдa и демодуятора, а ко входу умножителя частоты подключен выход соответствую ющего делителя частоты, на передающей стороне введены четвертый, пятый, шестой и седьмой перемножители, дополнительные управляемые генераторы, фильтры нижних частот и коммутаторы и второй источник данных, вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты и первьми входами.четвертого и пятого перемножителей, выходы которых через последовательно соединенные дополнительные фильтр нижних частот и управляемьш генератор подключены соответственно к первым входам щестого и седьмого перемножителей, выходы ко торых через соответствующие дополнительные фильтры нижних частот соединены со вторьми входами четвертого и пятого перемножителей, причем выходы дополнительных управляемых генераторов соединены с информационными входами первого дополнительного коммутатора, управляющий вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого источника данных и первым входом второго дополнительного коммутатора, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами второго источника jiaHHbix и коммутатора, выходы соответствующего управляемого генератора и второго дополнительного коммутатора подключены соответственно ко второму входу шестого перемножителя, и ко входу второго делителя частоты, а второй вход седьмого перемножителя соединен с выходом соответствующего дополнительного управляемого генератора, на приемной стороне введены дополнительные перемножители и делители частоты, входы и выходы которых соединень соответственно с выходом управляемого генератора и дополнительными входа.ми демодулятора, которые соединены с первыми входами дополнительных перемножителей, вторые входы и выходы которьгх соединены соответственно с выходом удвоителя частоты и дополнительными входами сумматора. На фиг. представлена структур;Ная электрическая схема передающей стороны предложенной системы на фиг, 2 - схема приемной стороны. Система передачи и приема .частотно-манипулированных сигналов с непрерывной фазой содержит на переданнцей стороне генератор 1 тактовой частоты, первый и второй источники 2 и 3 данных, первую систему фазово автоподстройки частоты (ФАПЧ) 4, состоящую из первого перемножителя .5, фильтр нижних чйстот 6, управляемого генератора 7 и первого делите ля частоты 8, вторую систему ФАПЧ 9 состоящую из второго и третьего пер множитеЛей 10 и 11 соответственно, упра1вляемого генератора 12, фильтра нижних частот 13 и дополнителы ногр фильтра нижних частот 14, третью систему .ФАПЧ 15 состоящую из дополнительного управляемого генератора 16, четвертого перемнохмтеля 17, дополнительных фильтров нижних Частот 18 и 19 и шестого перемножителя 20, четвертую систему , состоящую из пятого перемножителя 22, двух дополнительных фильтров нижних частот 23 и 24, сед мого перемножителя 25 и дополнитель ного управляемого генератора 26, ко мутатор 27, два дополнительных коммутатора 28 и 29, второй делитель ч стоты 30, смеситель 31, полосовой фильтр 32, усилитель 33, антенну 34, умножитель частоты 35, а на при eMHojft стороне - антенну 36, усилите 37, смеситель 38, удвоитель частоты 39, первый и второй перемножители 40 и 41 соответственно, два дополнительных перемножйтеля 42 и 43, сумматор 44, фильтр нижних частот 45, управляемый генератор 46, два делителя частоть 47 и 48, два допол нительных делителя частоты 49 и 50. .демодулятор 51, умножитель частоты 5 Система работает следующим образом. На передающей стороне генератор, тактовой частоты 1 формирует сигнал тактовой частоты f-i- - где Т длительность единичного символа информации, который используется для синхронизации информационньсс сигналов обоих источников данных 2 и 3, работающих в бинарном коде, и формирования всех четырех частот, полу чаемых на выходах соответствующих систем ФАПЧ, Значение частоты на вы ходе первой системы ФАПЧ 4 определяется формулой .К, где K/f 11f, целое положительное число, посколв- ку между управляемым генератором 7 и первым перемножителем 5 включен первый делитель частоты 8,. осуществляющий деление частоты сигнала на К . Значение частоты сигнала на выходе второй системы. ФАПЧ 9 составляет -)т на выходе тре- , тьей системы ФАПЧ 15 2{|„ ()| и на выходе четвертой системы ФАПЧ 21 ()-j- . Сигнал на выходе коммутатора 27 имеет частоту . или , , а на выходе Дополнительного коммутатора 28 - частоту 2f (К или в зависимости от бинарного информационного сигнала, поступающего от первого 1АСТОчника данных 2, На выходе дополнительного коммутатора 29 в зависимости от бинарного информационного сигнала, поступающего от второго источника данных , 3, сигнал имеет одно из четырех значений частоты 2f , , , (, и 2f(v , причем поскольку все эти частоты кратны тактовой частоте т сигнал имеет индекс манипуляции Б , где д - разнос соседних частот, т длительность единичного информационного символа, и фаза его сохраняется непрерывной в момент переключения частот. Далее частота сформированного сигнала с индексом манипуляции D I делится на 2 во втором делителе частоты 30, т,е, формируется четырехпозиционный частотно-манипулированных сигналов с непрерывной фазой и индексом манипуляции D 0,5, Этот сигнал поступает на сигнальный вход смесителя .31, на гетеродинный вход которого поступает сигнал с частотой i/y 2f . K(2i где Ко целое положительное число, Полосовой фильтр 32 выделяет сигнал су11марной либо разностной частоты преобразования, который затем усиливается в усилителе 33 и излучается в пространство через антенну 34. На приемной стороне (см, фиг, 2J системы приемной антенной 36 частотно-манипулированный сигнал с индексом манипуляции ,5 усиливается до -необходимого уровня усилителем 37 и поступает на сигнальные входы смесителя 38 и демодулятора 51. С выхода смесителя 38 сигнал прстзшает на удвоитель частоты 39, на выходе которого формируется частотно-манипулированный сигнал , в спектре которого имеются дискретные состав7ляющие на частотах 2f , 2$,| , 2:2, и 2$|у . Далее сигнал поступает на первый и второй перемножители 40 и 41, а также на два. дополнительных перемножителя42 и 43. Выходные -сиг лы делителей частоты 47 и 48 исполь зуются как опорные колебания дли ра боты демодулятора 51., связаны соотношением:,aN5f,,,.iM4€; Vt ,,, ,Ё;, -выходные сиг налы делителей частоты, -частота упра ляемого 1ене ратора Ni,Nr,N,N4 -коэффициенты деления цели телей частоты, причем N - VKT ., К , Суммирование выходных сигналов всех перемножителей в сумматоре 44 обеспечивает устойчивзпо работу в режиме слежения в случае длинных блокой одинаковых информацнонны х символов, поскольку в любой момент времени на выходе какого-нибудь перемножите ля имеется сигнал ошибки слежения. На гетеродинный вход смесителя 38 поступает сигнал частоты Jtp , полученный умножением на iCn умножителем частоты 52 частоты. выходного сигнала делителя частоты 47. Таким образом, использование в системе передачи и приема информации четырехпозиционного частотно-м .нипулированного сигнала с непрерывной фазой обеспечивает увеличение п пускной способности в 2 раза по сра нению с прототипом. Когерентная дем ,дуляция с использованием межсимвольной фазовой связи, присущей частотноманипулированным сигналам с .непрерывной фазой и индексом манипуляции 0,5, позволяет реализовать помехоустойчивость приема, равную помехоустойчивост)И приема фазомани пулированных сигналов. Формула изобретения Система передачи и приема часто 1но-манипулированных сигналов с непр 18 рьюной фазой, содержащая на передающей стороне генератор тактовой частоты, выход которого подключен к первым входам первого и второго перемножителей, выходы которых через последовательно соединенные фильтр нижних частот и управляемый генератор подключены соответственно ко входу первого делителя частоты и к первому входу третьего перемножителя, выходы которых соединены соответственно со вторым входом первого перемножителя и входом соответствующего фильтра нижних частот, выход которого подключен ко второму входу второго перемножителя, при этом выход первого источника данных подключен к управляющему входу коммутатора, информационные входы.которого соединены с..выходами управляемых генераторов, вторым входом третьего перемножителя и входом умножителя частоты, выход которого подключенк первому входу смесителя, второй вход и выход которого соединены со ответственно в выходом второго делителя частоты и входом полосового фильтра, выход которого через усилитель подключен к антенне, а на приемной стороне - антенну, которая подключена ко входу усилителя, выход которого соединен с сигнальным входом демодулятора и первым входом смесителя, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом умножителя частоты и входом удвоителя частоты, выход которого подключен- к первым входам первого и второго- перемножителей, вторые входы и выходы которых соединены соответственно с выходами делителей частоты и входами сумматора, выход ко торого через фильтр нижних частот подключен ко входу управляемого генератора, выход KOTOporq подключен ко входам делителей частоты, выходы которых, соединены со входами демодулятора, а ко входу умножителя частоты подключен выход соответст ющего делителя частоты, о тлич ающ а я с я тем, что, с целью увели-, чения пропускной способности системы на передающей стороне введены четвертый, пятый, шестой и седьмой, перемножители, дополнительные управляемые генераторы, фильтры нижних ча-стот и коммутаторы и второй источник данных, вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты

и первыми входами четвертого и пятого перемножителей, выходы которых через последовательно соединенные ;дополнительные фильтр нижних частот и управляемый генератор подключены соответственно к первым входам шестого и седьмого перемножителей, выходы которых через соответствующие дополнительные фильтры нижних частот соединены со вторыми входами четвертого и пятого перемножителей, причем выходы дополнительных управляемых генераторов соединены с информационными входами первого дополнитель-. ного коммутатора, управляющий вход иВЫХОД, которого соединены соответственно с выходом первого источника данных и первым входом второго дополнительного коммутатора, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами второго источника данных и коммутатора, соответствующего.управляемого

генератора и второго дополнительного коммутатора подключены соответственно ко второму входу шестого перемножителя и ко входу второго делителя частоты, а второй вход седьмого пepe moжитeля соединен с вькодом соответствующего дополнительного управляемого генератора, на приемной стороне введены дополнительные

перемножители и делители частоты, входы и выходы которых соединены соответственно с выходом управляемого генератора и .дополнительныь)М входами демодулятора, которые соединены с

первыми входами дополнительных перемножителей, вторые вз1Ьды и выходы которых соединены соответственно с выходом удвоителя частоты и дополнительными входами сумматора,

Источники информации,

принятые во внимание при 3KcnepfH3e

1. Патент СЖ № 3993868, кл. 178/66, 1976 (прототип).

Фиг. 1

аг.2