Цифровой квазикогерентный фазовый демодулятор Советский патент 1982 года по МПК H04L27/233 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах., работающих по каналам с перемен ными параметрами. Известен цифровой квазикогерентный фазовый демодулятор, содержащий генератор импульсов и последовательн соединенные формирователь импульсов сигнала и фазовый детектор, к второму входу которого подключен выход делителя частоты, а также генератор тактовых импульсов, выход которо го соединен с первым входом формирователя импульсов синхронизнции, к второму входу которого подключен выход формирователя импульсов сигнала Cl . Однако известный демодулятор имее недостаточную помехоустойчивость и небольшой частотный диапазон. Цель изобретения - повышение поме хоустойчивости и расширение частотного диапазона. Указанная цель достигается тем,что в цифровой квазикогерентный фазовый демодулятор, содержащий генератор импульсов и последовательно соединенные формирователь импульсов сигнала и фазовый детектор, к второму входу которого подключен выход делителя частоты, а также генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом формировсэтеля импульсов синхронизации , к втооому входу которого подключен выход формирователя импульсов сигнала, введен блок двоичного счетчика и регистра сдвига, выход которого соединен с входом делителя частоты, при этом выход генератора импульсов подключен к счетному входу блока двоичного счетчика и регистра сдвига, сдвиговый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов синхронизации. Элемент запрета, входы которого соединены с выходами генератора импульсов и формирователя импульсов синхрюнизации, а выход элемента запрета подключен к счетному входу блока двоичного счетчика и регистра сдвига. . При этом блок двоичного счетчика и регистра сдвига содержит элемент НЕ, блоки совпадения и последовательно соединённые триггеры, причем выходы каждого триггера соедине ны с установочными входами предыдущего триггера через блоки совпадения, вторые входы которых соединены с входом элемента НЕ, выход которог подключен к соответствующим входам триггеров, при этом выход последнего триггера является выходом блока двоичного счетчика и регистра сдвига, счетным и сдвиговым входами которого являются соответстве,нно вход первого триггера и вход элемента НЕ. Формирователь импульсов синхрони зации содержит последовательно соедцне нные Д-триггер и триггер с раздельным запуском, выход которого яв ляется выходом формирователя импуль сов синхронизации, входами которого являются входы Д-триггера. На-фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого демодулятора; на фиг. 2 - один из вариантов демодулятора,-предназначенный для использования на предельных частотах. Демодулятор (фиг. 1) содержит фо мирователь 1 импульсов сигнала, фазовь й детектор 2, генератор 3 им-, пульсов, генератор k тактовых импульсов, делитель 5 частоты, формирователь S импульсов синхронизации содержащий Д-триггер 7 и триггер 8 с раздельным запуском, блок 9 двоичного счетчика и регистра сдвига, содержащий элемент НЕ 10, блоки 11 совпадения и триггеры 12. Демодулятор (фиг. 2) дополнитель но содержит элемент 13 запрета. Демодулятор работает следующим образом. На вход устройства подается ограниченный по амплитуде фазомодулированный сигнал, имеющий частоту f g, Информация заключена в фазе, т. в положении фронтов принимаемого колебания. Формирователь 1 импульсов сигнала выдает импульсы, положение которых соответствует фазе сигнала. Они подводятся к фазовому детектору 2, который производит 9 1 демодуляцию сигнала с использованием опорного колебания частоты f. Опорное колебание получают от генератора 3 импульсов, работающего на частоте 2 f , путем деления частоты на п п. Hj, где п - коэффициент деления двоичного счетчика блока 9, п, - коэффициент деления делителя 5 частоты. Причем коэффициент деления Pj равен числу состояний фазы принимаемого сигнала. Состояния триггеров 12 блока 9 и делителя 5 частоты, возникающие в процессе сче та импульсов, выражают текущее зна1чение фазы с шагом, равным части периода, в виде двоичных чисел, принимающих значения от О до 2-1. Состояние триггеров 12, которое возникло бы после многократной подачи импульсов на вход сдвига блока 9 считается исходным. Под это состояние будет происходить подстройка при поступлении импульсов на вход сдвига. Соединение входа делителя $ с инверсным выходом последнего триггера блока 9 обеспечивает необходимый фазовый сдвиг опорного колебания по отношению к фазовым состояниям сигнала. Этим обеспечивается защитный 11утервал , равный -упри ФТ, -т- при ДФТ и т.д. (т.е. при фазовой телеграфии и двойной фазовой телеграфии). Генератор k тактовых импульсов выдает импульсы с частотой 2 {. положение.которых соответствует средней части посылок. На выходе формирователя 6 возникает один синхроимпульс за посылку примерно в средней ее части, причем временное положение синхроимпульса соответствует моменту появления импульса сигнала на выходе формирователя 1 импульсов сигнала. В момент возникновения синхроимпульса состояние тригге ров блока 9 может отличаться от исходного. Это отличие соответствует расстройке между сигналом и опорным колебанием. Синхроимпульс с выхода формирователя 6 используется в блоке как импульс сдвига и, кроме того, через элемент НЕ 10 подается на входы триггеров 12, запрещая их запуск по С-входам. Тем самым на вре-: мд действия блока 9 как регистра сдвига исключается его срабатывание как двоичного счетчика. В результате сдвига на один разряд влево, т.е. в сторону младших разрядов, в два раза уменьшается отли чие состояния триггеров от исходно го, т.е. расстройка по фазе уменьш ется вдвое за один такт. Таким образом, шаг подстройки пропорционален возникшей расстройке. Максимальный шаг подстройки достигает половины защитного интервала. Подстройка происходит с тактовой частотой 2 гп- зк что полоса синхронизации составит РЗ а- 21Г 2 Pvvi 2L гИГ1..ж- . ± -|- ДЛЯ Фт и ±- для ДФТ Работа формирователей 1 и 6 происходит следующим образом. Д-триггер формирователя 1 производит регенерацию фронтов импульсов принимаемого колебания . Фронты импульсов сигнала на его выходе соответствуют по положению, фронтам импульсов генератора 3 импульсов. Д-триггер 7 производит регенерацию тактовых импульсов. Фронты тактовых импульсов на его выходе совпадают с положением фронтов реге нерированного колебания на выходе Д-триггера фopмиpoвateля 1. Импульс синхронизации формируется триггером 8. Фронт тактового импульса с выхода триггера 7 соответствующий середине посылки, производит запуск триггера 8, а сброс происходит от первого импульса, приходящег с выхода генератора 3. В результате получаем узкие импульсы синхронизации , имеющие нормированную длительность, а это, обеспечивает надежное взаимодействие узлов устройства. Элемент 13 запрета исключает из последовательности импульсов на счетном входе блока 9 один импульс за такт, как раз тот, который совпадает по времени с, импульсом сдвига. Генератор 3 имг пульсов должен иметь частоту 2 F,. Эта частота может быть взята близкой и предельной частоте триггеров 12. Приближение к предель ной частоте может также потребовать применения известных приемов для уменьшения и выравнивания задержек, накапливающихся в цепях прохождения импульсов счета и импульсов сдвига Экспериментальные данные показал что предлагаемый демодулятор имеет высокую помехоустойчивость. 1 формулл изобретения 1. Цифровой кпааикогерентный фазовый демодулятор, содержащий генератор импульсов и последовательно соединеннае формирбватель импульсов сигнала и фазовый детектор, к второму входу которого подключен выход делителя частоты, а также генератор тактовых импульсов, выход которого сое динен с первым входом формирователя импульсов синхронизации, к второму входу которого подключен выход формирователя импульсов сигнала, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, .введен блок двоичного счетчика и регистра сдвига, выход которого соединен с входом делителя, при этом выход генератора импульсов подключен к счетному входу блока двоичного счетчика и регистра сдвига, сдвиговый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов синхронизации. 2., Демодулятор по п. 1, о т л и чающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, введен элемент запрета, входы которого соединены с выходами генератора импульсов и формирователя импульсов синхронизации, а выход элемента запрета подклюг4ен к счетному входу блока двоичного счетчика и регистра сдвига. . 3. Демодулятор по п. 1, о т л ич аю щ и и с я тем, что блок двоичного счетчика и регистра сдвига содержит элемент НЕ, блоки совпадения и последовательно соединенные триггеры, причем выходы каждого триггера соединены с установочными входами предыдущего триггера через блоки совг падения, вторые входы которых соединены с входом элемента НЕ, выход которого подключен к соответствующим входам триггеров, при этом выход последнего триггера является выходом блока двоичного счетчика и регистра сдвига, счетным- и сдвиговый входами которого являются соответственно вход первого триггера и вход элемента НЕ. k. Демодулятор по п. 1, отличающийся тем, что формирователь импульсов синхронизации содержит последовательно соединенные Д-триггер и триггер с раздельным запуском,выход которого является выходом формирователя импульсов синхоонизаиии. входа79023018

мй которого являются входы Д-тригге- 1. Бухвинер В. Е. Дискретные схера мы в фазовых системах радиосвязи.

источники информации,М., Связь, 19б9, с; (протопринятые во внимание при экспертизе тип).