Устройство для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов Советский патент 1982 года по МПК H04L27/233 

Изобретение относится к радиот.ехнике и может использоваоься в аппаратуре, предназначенной для приема и анализа широкополосных фазоманипулирован ных (ФМН) сигналов. Известно устройство для детектирования, содержащее первый фазовый детектор, дешифратор, опорный генератор выход которого соединен с одним входом второго фазового детектора tilОднако в известном устройстве недостаточная помехоустойчивость при нестабильности несущей частоты.принимаемо го сигнала. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости . Для достижения указанной цели в устройство для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов, содержащее первый фазовый детектор, дешифратор, опорный генератор, выход которого соединен с одним входом второго фазового детектора, введены последовательно соединенные умножитель частоты, узкополосный фильтр, третий фазовый детектор, управляющий блок, гетеродин, смеситель и полосовой фильтр, а также дополнительный умножитель частоты, первый и второй формирователи опорного напряжения, сумматор и четвертый фазовый детектор, причем выход полосового фильтра соединен с объединенными входами умножителя частоты, первым входом первого фазового детектора и другим входом второго фазового детектора, выход которого через последовательно соединенные сумматор и четвертый фазовый детектор соединен с входом дешифратора, выход дополнительного умножителя частоты соединен с объединенными вторым входом первого фазового детектора и первыми входами формирователей опорной частоты, вторые входы которых объединены и соединены с выходом опорного генератора, coeдJ 1ненным с входом дополнительного умножителя частоты, выход первого формирователя опорной частоты соединен с другим входом третьего фазового детектора, выход второго формирователя опорного напряжения соединен с други входом четвертого фазового детектора выход первого фазового детектора соединен с другим входом сумматора, причем другой вход смесителя являетс входом устройства. На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого ус ройства. Устройство содержит смеситель 1, гетеродин 2, полосовой фильтр 3, опорный генератор j, умножитель 5 частоты, формирователи 6 и 7 опорного напряжения, фазовые детекторы 8 и 9, сумматор 10, фазовый детектор 11, дешифратор 12, умножитель 13 частоты, узкополосный фильтр И, фазовый детектор 15, управляющий блок 16. Устройство работает следующим образом. Принимаемый сигнал с фазовой ма.нипуляцией Uc(t) Vj. cosCwJ: + V -где Vc, lAc амплитуда и несущая частота сигнала; f|j(t) - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом, Причем VicCt). const при (K+1)tj и может изменяться скачком при t КТэ т. е. на границах между элементарными посылками (К О, . 1; 2, ...., N-1); Tj,N - длительность и количество элементарных посы лок, из которых состав лен сигнал длительностью TC(TC Ntj), поступает на пе|Ьвый вход Смесителя 1 на второй вход которого подается напряжение гетеродина 2 Ur(t) Vf-cosuJrt. В результате прербразования по частоте образуется ФМН сигнал на первой промежуточной частоте Unp(t)V,C05Kpt.i/,{t), К - коэффициент передачи преобразователя частоты; ujf,p lo -iUji- первая промежуточная частота. .Указанный сигнал выделяется полосовым фильтром 3 и разделяется по двум каналам. На опорный вход фазового детектора 8 первого канала подается от опорного генератора Ц опорный сигнал r-,(t) VpCOSuUr-, t . Данный сигнал умножается по частоте на два а умножителе 5 Up (i)VQCOs 2uJp t VoCOS cUp i и поступает на опорный вход фазового детектора 9 второго канала. Причем частоты UJyv и ш |-rt выбираются симметричными относительно первой промежуточной частоты т. е. U)np-W, г - лрФазовый детектор представляет соой последовательно соединенные пеемножитель и фильтр низких частот. оэтому после перемножения в каждом анале образуются следующие напряжеияU;(i)V2Cos()t + t/(tJ V°ИKp г,)к (4)V,,-u,pH.c(t)j. V2cos(u)r,j+cOnp)t + 4(t)J, где V,j, -J ( коэффициент передачи фазовых детекторов 8 и 9). Из указанных напряжений фильтрами нижних частот выделяются напрАжения разностных частот. Поэтому на выходе фазовых детекторов 8 и 9 образуются следующие напряжения соответственно(t ) V.cos())0 i/(t) u;(t)V2COS(u,)), где U-(t) напряжение разностной частоты в первом канале; ui (t) - напряжение разностной частоты во втором канале. Напряжения U (t) и U, (t) суммируются в сумматоре 10 Ujtt)«U;(t)Uj(,cosru)pi. f.L . UJr--U), if CtlJcos 2 2 и поступают на информационный вход фазового детектора 11, на опорный вход которого подается с-выхода формирователя 7 . JD W VOCOS частота которого равна полуразности частот опорных сигналов Ur(t) и Uf. (t). В результате синхронного детектирования на выходе фазового детектора 11 образуется следующее напряжение . U). -u).. г/ г UH(t)VHCOs LUnpil + MU) цС09 ЧкСМ, где Vf, 5 K3V. (Kj- коэффициент передачи фазового детектора 11); частоты uJr и Шрдсимметричн относительно частот Низкочастотное напряжение U(t) явля ется аналогом модулирующего кодй, в соответствии с которым изменяется фа за (t) принимаемого сигнала Ug(t Оно поступает а дешифратор 12, где определяются основные параметры моду лирую«цего кода (длительность элементарных посылок t , их количество N и закон кодирования фазы). Для обеспечения симметричности частот u)f- и tUf- опорных сигналов Uf (t) и U|-,(t) относительно первой промежуточной частоты ФМН сигнала Unp(t) используется система фазовой автоподстройки, состоящая из пбследо вательно включенных умножителя 13 частоты на два, узкополосного фильтра I, фазового детектора 15, второй ;вход которого соединен с выходом фор мирователя 6 опорного напряжения и управляющего блока 16, выход которог подключен к гетеродину 2. Преобразованный по частоте ФМН си нал Unp().)V,cos2u,np с выхрда полосового фильтра 3 поступает на вход умножителя 13 частоты н 978288 два, на выходе которого образуется следующее гармоническое колебание .,,p42if(t)V,, где 24(t) 0,2J, ntA/.nAVr которое в фазовом детекторе 15 сравнивается по фазе с опорным напряжениемUo.i(i)-MoCos(u).r)t VoC052u pt поступающим с выхода формирователя 6. Если указанные напряжения отличаются друг от друга по фазе, то на выходе фазового детектора 15 выделяется управляющее напряжение. Причем амплитуда и полярность этого напряжения зависят от степени и направления отклонения промежуточной частоты и,р от суммы частот.UI- + ш,- опорных I - Г1, I 2 сигналов. Управляющее напряжение через управляющий блок 16 воздейству ет на гетеродин 2, изменяй его частоту, так, чтобы сохранялась симметричность промежуточной частоты ujnp относительно частот ыг и Юр опорных сигналов. Таким обр.азом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом позволяет повысить помехоустойчивость при изменении несущей частоты и при отсутствии априорных сведений о длительности элементарных посылок принимаемого сигнала. Формула изобретения Устройство для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов, содержащее первый фазовый детектор, дешифратор, опорный генератору выход которого соединен с одним входом второго фазового детектора, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены последовательно соединенные умножитель частоты, узкополосный фильтр, третий фазовый детектор, управляющий блок, гетеродин, смеситель и полосовой фильтр, а также дополнительный умножитель частоты, первый и второй формирователи опорного напряжения, сумматор и четвертый фазовый детектор, причем выход полосового фильтра соединен с объединенными входами умножителя частоты, первым входом первого фазового детектора и другим входом второго фазового детектора, выход которого через последовательно соединенные сумматор и четвертый фазовый детектор соединен с входом дешифратора, выход дополнительного умножителя частоты соединен с объединенными вторым входом первого фазо вого детектора и первыми входами формирователей опорной частоты, вторые входы которых объединены и соединены с выхбдом опорного генератора, соединенным с входом дополнительного умножителя частоты, выход первого формирователя опорной частоты соединен 97 88 с другим входом третьего фазового детектора, выход второго формирователя опорного напряжения соединен с другим входом четвертого фазового детектора, выход первого фазового детектора соединен с другим входом сумматора, причем другой вход смесителя является входом устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 780219, кл. Н О L 27/22, 1978 (прототип).