Устройство для приема дискретной информации

 

„„SU„„1007213. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК

А уд) Н 04 б 27/22

ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОЬЬ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3374740/18-09

1,22) 31.12- 81

4Р (46) 23.03.83. Бюл. 11 11 (72) Н. А. Андрющенко, И. Л. Белоцерковский, В. С. Гуров и Э. Б. Минкин (53) 621.394.62(088.8) (56) 1, Патент США и . 3444468, кл. 325-42, )$69 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее усилитель с автоматической регулировкой усиления, выход которого подключен к входу режекторного фильтра пилот"сигнала и к первому входу преобразователя частоты пилот-сигнала, второй .вход и выход которого соединены соответственно с первым выходом.. формирователя опорных частот и с входом полосового фильтра пилотсигнала, и последовательно соединен" ные преобразователь частоты сигнала данных, полосовой фильтр, демодулятор, фильтр низкой частоты, адаптивный корректор межсимвольных искаже ний q решающий блок, выходы которого ,подключены к входу блока оценки качества и к второму входу адаптивного корректора межсимвольных иска:жений, третий вход которого соедийен с первым выходом блока выделе, ния тактовых импульсов, входы которого соединены с выходом фильтра низкой частоты и с вторым выходом формирователя опорных частот, третий выход которого подключен; к первому входу блока выделения когерентного колебания, второй вход и выход которого соединены соответственно с выхо" . дом полосового фильтра и с вторым входом демодулятора, а второй выход блока выделения тактовых импульсов подключен к второму входу решающего блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, .что, с целью повышения помехоустойчивости путем уменьшения влияния фазо". g вого дрожания и скачков фазы, введены блок регулирования, управляемый элемент задержки и ограничитель пилот-,сигнала вход и выход которого

) соединены соответственно с выходом полосового фильтра пилот-сигнала и с первым входом преобразователя часто ты сигнала данных, к второму входу 4;

-;. которого подключен выход управляемо- 4 ) го элемента задержки, информационный АД и управляющий входы которого соедине- ф, 1 ны соответственно с выходом режек- ьа торного фильтра пилот"сигнала и с вы- СА.1 ходом блока регулирования.

1 100721

ИзоЬретение относится к технике электросвязи и может использоваться при приеме модулированных сигналов дискретной информации, передаваемой по каналам связи. $

Известно устройство для приема дискретной информации, содержащее усилитель с азтоматической регулировкой усиления, выход которого подключен к входу режекторного фильтра пилот-сигнала и к первому входу преобразователя частоты пилот-сигнала, второй вход и .выход которого соединены соответственно с первым выходом формирователя опорных частот и с входом полосового фильтра пилот-сигнала и последовательно соединенные преобразователь . частоты сигнала данных,полосовойфильтр, демодулятор, фильтр низкой частоты,адап тивный корректор межсимвольных искажений и решающий блок, выходы которого подключены к входу блока оценки качества и к второму входу адаптивного кор" ректора межсимвольных искажений,третий вход которого соединен с первым выходом блока выделения тактовых импульсов, входы которого соединены с выходом:Фильтра низкой частоты и с вторым выхо-. дом формирователя опорных частот, третий выход которого подключен к первому входу блока выделения когерентного колебания, второй вход и выход котороГо соединены соответственно с выходом полосового Фильт" ра и с вторым входом демодулятора, а второй выход блока выделения тактовых импульсов подключен к второму входу решающего блока 5 11.

Однако известное устройство имеет низкую помехоустойчивость.

46

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости путем уменьшения влияния фазового дрожания и скачков фазы.

Для этого в устройство для прие- . ма дискретной информации, содержащее усилитель с автоматической регулировкой усиления, выход которого подключен к входу режекторного Фильтра пилот-сигнала и к первому входу преобразователя частоты пилот-сигнала, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым выходом формирователя опорных час- И тот и с входом полосового фильтра .1илот"сигнала, и последовательно соединенные преобразователь частоты

3 2 сигнала данных, полосовой фильтр, демодулятор, фильтр низкой частоты, адаптивный корректор межсимвольных искажений и решающий блок, выходы которого подключены к входу блока оценки качества и к второму входу адаптивного корректора межсимвольных искажений, третий вход которого соединен с первым выходом блока выделения тактовых импульсов, входы которого соединены с выходом фильтра низкой частоты и с вторым выходом формирователя опорных частот, третий выход которого подключен к первому входу блока выделения когерентного колебания, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом полосового фильтра и с вторым входом демодулятора, а второй выход Ьлока выделения тактовых импульсов подключен к второму входу решающего блока, введены блок реФ гулирования, управляемый элемент задержки и ограничитель пилот-сигнала вход и выход которого соединены соответственно с выходом полосового фильтра пилот-сигнала и с первым входом преобразователя частоты сигнала данных, к второму входу которого подключен выход управляемого элемента задержки, информационный и управляющий входы которого соединены соответственно с выходом режекторного Фильтра пилот-сигнала и с выходом блока регулирования.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство для приема дискретной информации содержит усилитель 1 с автоматической регулировкой усиления, режекторный фильтр 2 пилотсигнала, преобразователь 3 частоты пилот-сигнала, управляемый элемент

4 задержки, блок 5 регулирования, полосовой фильтр 6 пилот-сигнала, преобразователь 7 частоты сиг„нала данных, ограничитель 8 пилотсигнала, полосовой фильтр 9, демодулятор lg блок 11 выделения коге-. рентного колеЬания, фильтр 12 низкой частоты, адаптивный корректор

13 межсимвольных искажений, Ьлок 14 выделения тактовых импульсов, решающий блок 15, блок l6 оценки качества, формирователь 17 опорных частот.

Устройство работает следующим оЬразом..,3 1007О

Принимаемый сигнал усиливается усилителем 1 с автоматической регу- ; лировкой усиления (АРУ) и поступает на режекторный фильтр 2 пилот- . сигнала, а также через преобразователь 3 частоты пилот" сигнала на полосовой фильтр б пилот-сигнала. На другой вход преобразователя

3 частоты пилот-сигнала поступает вспомогательная частота от Формиро- 10 вателя 17 опорных частот. .Режекторный фильтр 2 пилот-сигна", ла подавляет частоту пилот-сигнала и пропускает на вход управляемого элемента 4 задержки .модулированный 1 сигнал данных, а полосовой фильтр б пилот-сигнала выделяет сигнал, частота которого равна. разности частоты пилот-сигнала, передаваемого по каналу связи и вспомогательной частоты преобразования °

С выхода режекторного фильтра 2 пилот-сигнала через управляемый элемент 4 задержки. модулированный сиг-. нал данных поступает на первый вход .уу преобразователя 7 частоты сигнала данных, на другой вход которого подается выходной сигнал полосового

Фильтра 6 пилот-сигнала через ограничитель 8 пилот-сигнала.

30 . Полосовой фильтр 9, подключенный к выходу преобразователя 7 частоты сигнала данных, выделяет сигнал с частотой, равной сумме частот сиг" налов поступающих на преобразовач

33 тель 7. С выхода полосового фильтра

9 сигнал подается на демодулятор 10 . и блок 11 выделения когерентного колебания. На другой вход демодулятора lO подается когерентное колебание с выхода блока 11 выделения

40 когерентного колебания.

Фильтр 13 низкой частоты выделяет демодулированный сигнал и подавляет парадитные продукты демодуля45 ции.. Сигнал с выхода фильтра 1? низкой частоты поступает на адаптивный корректор 13 межсимвольных искажений и блок 14 выделения тактовых им" пульсов. Выходной сигнал адаптивного корректора 13 межсимвольных искажений подается на решающий блок 15.

Тактовые серии, необходимые для работы адалтивного корректора 13 межсимвольных искажений, и решающий блок 15 поступают с выхода блока 14 выделения тактовых импульсов. Реша-. ющий блок 15 восстанавливает инфор3 4 мационный сигнал, а также управляет адаптивным корректором 13 межсимвольных искажений и блоком 16 оценки качества.

Частоты, необходимые для работы блока 11 выделения когерентного колебания и блока 14 выделения такто- . вых импульсов, поступают на них с выходов формирователя 17 опорных частот.

Блок 5 определяет величину задержки и управляется по показателям блока 16 оценки качества вручную или автоматически.

Для большинства каналов связи проводных, радио-релейных и спутниковых линий связи свойственно явление фазового дрожания. При этом фазы сигналов, передаваемых по этим

f каналам, изменяются по закону этого дрожания. В системах передачи данных, использующих для работы приемников пилот-сигналы, отделение пилот-сигналов от основного сигнала осуществляется узкополосными фильтрами. Закон фазового дрожания пилотсигнала на выходе подобного фильтра при правильно выбранных характерис" тиках фильтра, полосе частот, равномерности АЧХ и ФЧХ, повторяет закон фазового дрожания пилот-сигна- ла на входе, по претерпевает запаздывание во времени, которое определяется групповым временем запаздывания этого фильтра. В токе время, ос" новной сигнал данных с подавленным, например, с помощью режекторного фильтра пилот-сигналом претерпевает в приемнике незначительное запаздыва-.. ние. Дальнейшее использование пилот-сигнала с целью устранения сдвига частоты, вносимого в сигнал каналом связи, как это сделано в известном устройстве, приводит за счет неравного запаздывания к увеличению фазового дрожания основного сигнала. В пределе амплитуда дрожания фазы основного сигнала может увеличиться;.вдвое. При высокой удельной скорости передачи йомехо" устойчивость приема при этом резко падает и передача информации реально прекращается.

В предложенном устройстве этот отрицательный эффект устраняется за счет компенсации фазового дрожания сигнала данных фазовым дрожанием пилот-сигнала. Для- этой цели сигнал данных, в котором с помощью.режек"ос„( (4) 30

-ф(ь-7, ),(1) где ТЭ (2) ы()+в)(t)+. Р(t) + 4 .

5 10072 торного фильтра 2 подавлен пилот-сигнал, задерживается на время, равное задержке пилот-сигнала в тракте его выделения. Пилот-сигнал, в свою очередь, подвергается преобразованию с целью изменения знака аргумента его временной функции. Задержка . сигнала данных осуществляется управляемым элементом 4 задержки.

Изменение знака аргумента времен- <0 ной функции пилот-сигнала осуществляется путем преобразования частоты

4Jz этого сигнала. Частота преобразованияозп „ вырабатываемая формирователем 17 опорных частот, выбира- 15 ется из условия ю„р)(о, В результате преобразования выделяется полосовым фильтром б пилот-сигнала разностный продукт изп — ж . Если в канале связи имеют место сдвиг частоты на-. 20

+ Ьоз, фазовое дрожание Ч (t) и скачок фазы Ф, то в аргументе временной функции преобразованного пилотсигнала на выходе полосового фильтра 6 пилот-сигнала все эти состав- 25 ляющие аргументы имеют обратный знак:. — время задержки полосового фильтра 6 пи-. лот-сигнала; ш п =О+пр-Оо - преобразованная частоп1 та пилот-сигнала;

Ф (ь- i ) - скачок фазы на выходе

3 полосового фильтра 6 пилот-сигнала, запаздывающий на время ТЭ и имеющий переходнои

40 процесс с временем установления

Аргумент временной функции моду лированного сигнала данных на выходе режекторного фильтра 2 пилот45 сигнала имеет вид:

Если в сигнал данных внести с помощью регулируемой линии задержки запаздывание ТЭ, то выражение (2) преобразуется:

u><(t-т )+ьи -т )+ч(-т )+Фт,, (и

-где ф -.скачок фазы, задержанный 3 на время ТЭ.

1) 6

В предложенном устройстве оба сигнала (1) и (3) подаются на преобразователь 7, с выхода которого выделяется полосовым фильтром 9 суммарный продукт преобразования.

Аргумент сигнала на выходе полосового фильтра 9 имеет вид . гдеи)с - a + (" с ф г - с)ачок фазы с временем установления У, Очевидно, что при истечении времени У второй член в выражении (4) равен нулю. Таким образом, из (4) следует, что фазовое дрожание сигнала данных компенсируется, а интервал времени влияния скачка фазы, вызванного каналом связи, сокращается на величину Т> фазы. Учитывая, что паразитные скачки фазы, вносимые в передаваемые по каналам связи сигналы, приводят к большим пакетам ошибок, уменьшение интервалов времени влияния скачка фазы также является положительным эффектом .Пилот-си((гнал обычно передают в свободных от основного сигнального спектра участке диапазона частот канала связи.

Это, как правило, краевые участки диапазона. Групповое время запаздывания (ГВЗ) краевых участков диапазона обычно превышает ГВЗ центральной части диапазона канала связи. Для выравнивания этой неравномерности применяют коррекцию канала связи в аппаратуре передачи данных.

Однако коррекция ГВЗ канала обычно достаточно грубая. Для глубокой компенсации фазового дрожания необходимо учесть разницу в ГВЗ основного спектра сигнала данных и ГВЗ в, диапазоне частот пилот-сигнала. Для этой цели вводится управляемый элемент 4 задержки . Регулирование времени задержки выполняется блоком

5. Критерием для ручного или автоматического регулирования выбрана максимизация оценки качества, производимая блоком 16 оценки качестра.

Учитывая также, что величина остаточного:,затухания краевых участков диапазойа канала связи может колебаться в значительных пределах, в предложенном устройстве введен ограничитель уровня пилот-сигнала. Этим,.7. 1007213 8 обеспечивается нечувствительность Таким оЬразом, введение новых тракта выделения пилот-сигнала к элементов позволяет значительно поуровню этого сигнала иа входе прием- высить помехоустойчивость предложен ника. ного устройства.

1007213

8НИИПИ Заказ 2156/78

Тираж 675 Подписное

Филиал ППП "Патент", r,Óæãîðîä, ул.Проектная,4