Формирователь сигналов относительной фазовой модуляции Советский патент 1982 года по МПК H04L27/18 

(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ФАЗСЖОЙ МОДУЛЯЦИИ

1

Изобретение относится к рациотехнике и может использоваться для повьпиения помехоустойчивости приема непрерьшных сигналов.

Известен формирователь сигналов относительной фазовой мопуляции, соае{жа- ший последовательно соединенные источник сигнала несушей частоты, фазовый моаул$1тор, другой вход которого является входом модулирующего сигнала, и пере- ,Q множитель, а также элемент задержки, выход которого соединен с вторым входом перемножителя 1.

Однако в выходном сигнале известного устройства имеются паразитные скачкн фазы и частоты, которые накладываются на полезный сигнал, в ре льтате чего формирование сигнала относительной фаз1 вой модуляции затруднено.

Цель изобретения - устра йение пара- 20 зитных скачков фазы и частоты в выходном сигнале.

Поставленная цель достигается тем, что в формирсватель сигналов относитель ной фазсжой модуляции, содержащий последовательно соединенные источник стЬнала несущей частоты, фазовый модулятор, другой вход которого является входом модулирующего сигнала, и перемножитель, а также элемент задержки, выход которого соединён с: вторым входом пере множите ля, между вькодом перемножителя и входом элемента задержки введены пос-. ледовательно соединенные первый фильтр дополнительный перемножитель и второй фильтр, при этом второй вход дополнительного перемножите соединен с выходом источника сигнала несущей частоты.

На чертеже |федставлша структурная схема предложенного устройства.

Формирователь си.гналов относительной фазовой модуляции содержит фазовый модулятор 1, перемножитель 2, первый фильтр Д дополнитель;ный перемнсжитель 4, второй фильтр 5, источник 6 сигнала несущей частоты, элемент 7 эаоаржки.

Устройство работает следующим образом. . 9Й Перед началом работы в элемент 7 задержки записывается опорная посылка с несущей частотой СЦз, длительностью Т и фазой % .. Величина Т - время запаздывания сигнала в элементе задержки 7. Фазу Vo можно принять равной О. Модулирующий аналоговый сигнал X ( i ) поступает на первый .вход фазового модулятора t, иачя ная с момента времени Т. На интервале времени О t Т , следовательно, Hanps жение на входе фазового модулятора 1 равно О, а на его выходе равно )--U C5osu;ot Это напряжение поступает иа первый вход перемножителя 2. На второй вход перемножителя 2 поступает напряжение, зашсанное в элементе задержки 6 ai -Jocbsu ot На вьссоце перемножите л я 2 будет напряжение (U(t)-U,(t)U CU--U cosV -- f V X cosilaot .(1) Данное напряжение поступает на вход фильтра 3 при О -Ь Т. Фильтр 3 настроен на частоту 2 WQ и имеет полосу Пропускания, соот&егствуюшую ширина спектра фазомодулированного сигнала. На выходе фильтра 3 получается второй член из (I): ).)C05j2t«;o-b Это напряжение поступает на первый вход перемножителя 4. На второй вход перемножителя 4 поступает несущее колебание от источника сигнала несушей частоты 6 , U-iUbUoCOSCfot сигнал на выходе перемнсикителя 4 будет Ог l-t) --и Ct) ) г - совШоЪ сое iMfot ....„. . (2) -cosbu ot s- costubt+ Данное напряжение поступает на вход фильтра 5. Фильтр 5 настроен на частоту tfo и имеет полосу пропускания, равную Ширине спектра фазомодулированного сйгнала. На выходе фильтра 5 по/1учается первый член из формулы (2) 2iH)- costyo Это напряжение поступает на вход элемента 7 задержки и, одновременно, на Bbscooe устройства. Таким о6разоМ|| на; вьосопе устройства имеем на интербале сигнал (3). Сигнал поступает а вход элемента задержки 7 и по5шляется на ее Быходе через время Т, т.е. на втором вхоще паремножителя 2 напряжение равно, при .Tf Ко ) --КгСО - -f- Co(JUot UoCOSUbt/(4) где к - коэффшшент даредачи линии з&держки. Который -равен -- . На интервале временн на первый вход фазового модулято ра I поступает информационный сигнал х()На выходе фазового модулятора получаем напряжение : Щ а) - UQ С05 %t (i)3, (5) где . - девиация фазы ( pл 5 - ) Сигнал (5) поступает на первый вход перемножителя 2. На второй вход леремножителя 2 поступает сигнал (4); Таким образом на выхо11е перемножнтеля 2 получается иу(ь)--Ц(-ь) + X (t) iOoCoeuUoi )4 COSHCt).(6) Фильтр 3, настроенный на частоту в о/ выделяет первый член в формуле (6).Таким образом на выходе фильтра 3 получаетсяиД4.) -- - coeiau4 t 4qitCt 3 j На в торой вход перемно штеля 4 поступает колебание COS от источника 6. На вызсоиэ перемнпжитепя 4 получается ))U2(t)COS ioDoi Ч X.Ct)UoCoeu/ot :- сое иъ t U)- COi iyo-b 4 9 Ct) . На выходе фильтра 5, настроенного на частоту Шо , получается первый член формулы (8) Cth -T-COS (K (t); 4 T.tr2.T59Этот сигнал поступает на вход эле- мевта зацержки 7. На его вьосоде через время Т подучаем напр51жение : u,iC-t)Kza)Uoco5 rubt Qxa) (10 ,Сигнал и( -Ь ) поступает на второй вход перемножителя 2 в течение времени ЗТ. На этом интервале време ни на входе фазового модулятора 1 oeft- ствует информационный сигнал X(i). На выходе фазового модулятора I получаем )--Оо соъ « ot-«-4«j X «;) ; (11 Сигнал Си) поступает на первый вход перемножятеля 2. На вторсЛ его вход по ступает сигнали С ;) из (Ю). Выражение (1О) можно перепвсапь та )-ио005 оУо - 9 - 1| 2Txt; 3T Следовательно, на выходе перемножителя 2 сигнал имеет вид )-Uvt-fc)Uj.i-fch - UQ cos |;;u;ot+4,x (irT )3 , I UoCe«tw;ot) cosWot %i:i(O XCi-T)J ,)-X(4.-T). (12) Ha выходе фильтра 3 выаел51ется nef)вый члеи из (12), содержащий сумму X(fc)+X(t -Т). Тшнм образом информа-ция заключается в разности фаз колебаний, разделенньос интервалом Т. На тервый ввод пере множите ля 4 поступает сиги нал, соответствукминй первому члену в (12), а ив второй вход напряжение от источника 6. На выходе перемножите 4 1 меется . «UoCosu;ot; , г li-T)4 v co«,.Ct))з) На выходе фильтра 5 получаетс$г пер- вый член из (13) 7.Ct) U))к Ct)-X(-t-T)i 50 Таким образом, на выходе устройства получаем Z-Cjb)- ; COSu;oT-, . у мг zC-t)- (хШ z(i) - cos uio-i.H(xCtHx(.t-T)у TovecTb, выходной сигнал Z(fc) представляет собой сигнал аналоговой относительной фазовой модуляции (ОФМ), при которой информация заключена в разности фаз колебаний, разделенных интервалом Т. Под знаком косинуса в выражениях (15) стоит мгновенных значений модулирукяцего сигнала (i), разделенных интервалом Т, т.е. )Ч Cj, l-Ь) X -fe-T) - . -X{t- cTH. . Однако, эта сумма не приводит к не- ограниченному нарастанию фазы Ч (), так как значения фазы, превышакише ве; личину 2Ju, автоматически преобразуются в значения фазы от О до2;р, т.е. значение Ч (-Ь)Э65 превращается в значение 4(-t)5, значение t|(t)5CXf-превращается в значение 4()1 14Он т.д., так как колебание с фазой (2lt+4) совершенно идентично колебанию с фазой , Таким обоазом. в формирователе суммируются не мгновенные значения модулирующего сигнала X.(fc), а фазы оЛСЬ ) соответствующие мгновенным значениям X(t). Таким образом, предложенное устройство при устранении паразитных скачков фазы и частоты в выходном сигнале по зволяет сформировать не только дискретный. Но и бшалоговый сигнал ОФМ, т.е. сушеств но расширяет диапазон применения ОФМ, внедряет наиболее помехоустойчивый способ передачи информации нетолько для передачи дискретных, но и более широкого класса аналоговых сигналов. При этом совокупность пе мвого фильтра, дополнительного пере множителя и второго фильтра ляется не обычным преобразователем частоты, а параметрическим следящим устройством, осуществляющим прннципиальн о новую Функцию в процессе внесения относительности в аналоговый сигнал. Оно изменяет начало отсчета фазы в соответствии с изменениями часто- ты и фазы несущей, как поле1Я1Ыми, выз-i ванными информационным сигналом, так -я паразигны га, вызванными сдучайными фдуктуадиями параметров схемы. Формула изобретения Ф оцмирователь сигналов относительной фазовой модул5аши, содержащий последовательно соединенные источник сигнала несущей частоты, фазъвый модулятор, дру гой вход которого является входом модулирующего сигнала, и пере мн смейте ль, а также элемент задержки, выход которого соединен с BTopbfM входом перемножите- ля, от пинающийся тем, что, с целью устранения паразитных скачков фазы и частоты в вькощюм сигнале, межгау выходом перемножвтеля в входом алемента задержки ввеп&вы последоввтельно соединенные первый фильтрь дополнительный перемножитель и второй фильтр, при этом второй вход дополнительного пере- мнсякителя соединен с выходом источника сигаа;ю идущей частоты. Источники информации, прЕШятые во внимание пра экспертизе 1. Петрович . Передача дискретной инффмации в Каналах с фазовой ма- нш{уляцией. М., Советское радио, 1965, с. 79 (прототип).