Устройство для восстановления несущей частоты
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫ, соцержашее соециненные в кольцо квацратурвый преобразоватепь фазоманипу1гарова кого сигнала в видеочастотный, фильтр нинших частот и управляемый, генератор, другой вхоц которого соецинен с выхоцом сглаживающего фильтра, поцключе ные к выхоцу квадратурного преобразователя фаэоманипулированного сигнала в вицеочастотный, поспецоватепьно соеаннаш1Ые дифференцирующую цепь и уелитель, послецовательно соециненные амплитуаный селектор положительных нмпупьсоь Н порвый формирователь нктульсов, по спеаовательно соепиненные амплвтуцный селектор отрицательных импуттьсов, вхоц которого соеоннен с вхоцом амппитуо ного селектора положнтельнь вмпульоов, и второй, формирователь иклпульсов. отличающееся тем, что, с целью повышения фазовой стабильноств восстановленного колебания, к выходам первого и второго формирователей и пульсов подключен тстегратор, выхоа которого подключен к входу сглаживаю щего фильтра, между выходом квадратурного преобразователя фазомаюшулироввяного Сигнала в видеочастотный и входа§ ми обоих амплитудных селекторов нмпуяь (Л сов включены последовательно дополн тельный фильтр нижних частот, Дслоп нительный усилитель и сумматор, другой вход которого подключен к выходу теля. Од со 4;
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1046941
3(51) Н 03 1.17/10 Н 04,, 27/22
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 7л; ;: » :1»у. д
К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2105355/18-09
I (251 2105356/18-09 (22) 1 1.02,75 (46) 07.10.83. Бюл. % 37 (72) С. А. Даниэлян и Ю, М. Супер (53) 621.396.662 (088Я) (56) 1. Авторское свицетельство СССР
14 720665, кл. Н 03 L 7/10, 1974 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТА
НОВЛЕНИЯ НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫ, соцер жащее соециненные в кольцо квацратуриый преобразователь фазоманипулирован кого сигнала в вицеочастотный, фильтр нижних частот и управляемый генератор, цругой вхоц которого соецинен с выхо цом сглаживающего фильтра, поцключен» ные к выхоцу квацратурного преобразователя фаэоманипулированного сигнала в вицеочастотный, поспецоватепьно соециненные цифференцирующую цепь и услитель, последовательно соециненные амплитуцный селектор положительных импульсов и п рвый формирователь импульсов, по слецовательно соециненные амплитуцный
» I селектор отрицательных импульсов, вхоц которого соецинен с вхоцом амплитуц» ного селектора положитепьнь1к импульсов, и второй. формирователь импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения фазовой стабильности восстановленного колебания, к выхоцам первого и второго формирователей им пульсов поцключен интегратор, выхоц которого поцключен к вхоцу сглаживаю щего фильтра, межцу выхоцом квацратур ного преобразователя фазоманипулировш ного сигнала в вицеочастотный и вхоцв ми обоих амплитуцнык селекторов импудь сов включены послецовательно цополни тельный фильтр нижних частот, волов нительный усилитель и сумматор, цругой вхоц которого поцключен к выхоцу усили» . теля.
20
3 1046
Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в системах перецачи дискретных сообщений сигналами с фазовой манипуляцией.
Известно устройство цля восстановления несущей частоты, соцержащее соединенные в кольцо квацратурный преобразователь фазоманипулированного сигнала в вицеочастотный, фильтр нижних частот и управляемый генератор, цругой вход которого соецинен с выхо цом сглаживающего фильтра, .подключенные к выходу квацратурного преобразова теля фазоманипупированного сигнала в вицеочастотный, последовательно соеди ненные щфференпирующую цепь и усилитель, послецовательно соециненные амплитудный селектор положительных импульсов и первый формирователь импульсов, послецовательно соециненные амплитудный селектор отрицательных импульсов, вход которого соецинен с вхо цом амплитудного селектора положительных импульсов, и второй формирователь импульсов (1 j.
Нецостатком известного устройства является низкая фазовая стабильность восстановленного колебания.
Цель изобретения - повышение фаэо вой стабильности восстановленного колебания.
Поставленная цель цостигается тем, то в устройстве для восстановления несущей частоты, соцержащем соединенные в кольцо квадратурный преобразователь фазоманипупированного сигнала в вицеочастотный, фильтр нижних частот и управляемый генератор, цругой вхоц которого соецинен с выхоцом сглаживающего фильтра, поцключенные к выходу квацратурного преобразователя фазоманипулированного сигнала в видеочастотный, послецовательно соециненные цифференпирующую цепь и усилитель, последовательно соециненные амплитуцный селектор положитепьных импульсов и первый формирователь импульсов, послецовательно соециненные амплитуцный селектор отрицательных импульсов, вход которого соецинен с вхоцом амппитуцного селектора попожительных импульсов, 50 и второй формирователь импульсов, к выхоцам первого и второго формирователей импульсов поцключен интегратор, выхоц которого поцключен к вхоцу сгла»" живающего фильтра, межцу выхоцом квац- 55 ратурного преобразователя фазоманилулированного сигнала в видеочастотный и вкоцами обоих амппитуцнык сел KTopoB импульсов включены последовательно цополнительный фильтр нижних частот, цололнительный усилитель и сумматор, другой вкоц которого поцключен к выкоцу усилителя. . На чертеже привецена структурная электрическая схема устройства цля восстановления несущей частоты цля случая вхоцного сигнала с оцнократной фазовой манипуляцией..
Устройство содержит соециненные ,в кольцо квацратурный преобразователь 1 фаэоманипулированного сигнала в вид очастотный,фильтр 2 нижних частот (ФНЧ), управляемый гэнератор 3, другой вхоц которого соецинен с выходом сглаживаю щего фильтра 4, подключенные к выхоцу квацратурного преобразователя 1 .фазоманипулированного сигнала в вицеочастоты К, поспецовательно соециненные цифференцирующую цепь 5, усилитель 6, сумматор 7, ко второму вхоцу которого через цололнительный ФНЧ 8 и цололн1ттельный усилитель 9 поцключен вхоц цифференцирующей цепи 5, выхоц сумматора 7 поцключен через послецовательно соециненные амплитуцный селектор 10 положительных импульсов и первый формирователь 11 импупьсов и через послецовательно соединенные амплитудный селектор 12 отрицательных импульсов и второй формирователь 13 импульсов к соответствующим вхоцам интегратооа 14, выхоц которого соединен с вхоцом рглаживающего фильтра 4.
Кроме того, квадратурный преобразователь 1 фаэоманипулированного сигнала в вицеочастотный, например, соцержит сийкронный 15 и фазовый 16детекторы, 1 узел 17 оптимальной поэлементной о6работки и решающий узел 18, соециненные с шиной 19 тактовых импульсов, перемножитель 20, фазовращатель 21 на и/2, линию 22 зацержки на длительность элемента сигнала, и интегратор 14реверсивный счетчик 23 и преобразователь 24 коц - аналог.
Устройство работает следующим образом.
Основой схемы устройства явпяется схема фазовой автопоцстройки частоты
ФА ПЧ, состоящая и з элем ентов 2,3, 1 6 и 21, которая и облацает всеми основными свойствами обычной системы ФЛПЧ.
Перемножитель- 20 обеспечивает снятие манипуляции с выходного сигнала фазового цетектора 16, повторяющего закон бинарной манипуляции входного сигнала. нля снятия манипуляции На второй вход
941 4, тем поцать на интегратор 14, то на вы-, хоце поспецнего образуется управпяющий, сигнап, вепичина которого нарастает с з, 1046 перемножителя 20 поступает отгенериро» ванйое напряжение манипупяции, вырабатываемое цепью синхронного детектора 15, узпа 17 оптимапьной обработки эпементов входного сигнала (согпасованный фипьтр ипи интегратор со сбросом) и решающего узла 18.
Поскольку цпя оптимапьной обработки нужно знание моментов комутации фазы вхоцного сигнапа, на управляющие входы 10 узлов 17 и 18 подаются внешние тактовые импупьсы с шины 19 тактовых импупьсов. Линия 22 зацержки на цпитепьность Т эпемента входного сигнапа необхоцима цпя обеспечения синфазирова иия законов манипупяции на вхоцах пер . мнржитепя 20, так как в цепи регенерации (узлы 17 и 18) имеет место эацержка сигнала на время Т, необхоцимое цля оптимальной обработки. 20.
Дпя .цапьнейшего пояснения работы устройства рассмотрим работу всего yew ройства в режиме биений, цпя чего прец пожим, что связи между ФНЧ 2 и 4 и . управляемым генератором 3 разорваны. 25
Тогда на выхоце синхронного детектора 15 вырабатывается напряжение биений с частотой, равной разности частот межцу вхоцным сигнапом и напряжением генерьтора 3, с манипуляцией знака, соотвеъ- у0 ствующей вхоцной информации. При этом на выхоце узпа 17 оптимапьной обрабоъки максимизируется отношение сигнапшум в тактовых точках. На выхоце узпа 18 формируется прямоугопьное напря- З жение, повторяющее закон манипуляции вхоцного сигнала с зацержкой на вре-. мя Т. Это напряжение в перемножитепе 20 испопьзуется цпя коммутации напряжения биений с выхоца фазового цетектора 16.
Результат перемножения (независимо от того, манипупируется вхоцное напряжение устройства по фазе или нет) напоминает синусоицу, фаза которой комму-45 тируется на П кажцую поповину периьца разностной частоты. Это напряжение имеет оцин очень крутой фронт, знак наклона которого опрецеляется знаком вазностной частоты.
° Эти крутые фронты используются цля расширения попосы захвата спецую щим образом. цифференцирующая цепь 5 вырабатывает импульсы, попярность кото рых определяется знаком частотной расстройи:. Еспи импупьсы пропустить через амппитуцный селектор 10 и 12 импупьсов соответствующей попярности, а заувеличением чиспа импульсов одного знака (с выхоца одного а;..ппитудного сепектора). Этот управпяющий сигнап проходит через сгпаживающий фипьтр 4 и поцстраивает генератор 3, т. е. умен шает разностную частоту. Этот меха-. низм подстройки цействует при таких бопьшик частотных расстройках, когда обычный механизм захвата систем ФАПЧ еще не эффективен.
После цостижения синхоонизма в сис теме иэ-за расхожцения собственных частот входного сигнала и управпяемого генератора 3 возможно нарушение ицеальных фазовых соотношений, при которых фазовые сдвиги межцу напряжениями на вхоцах фазового цетектора 16 равны
+ П/2. При этом:в напри кении па выхоце перемножитепя 20 появляется постоянная составпяющая, которая через цопопнитепьный ФНЧ 8 и усипитепь 9 воздействует на сумматор 7, что эквивалентно смещению порогов срабатывания амппитуцных селекторов 10 и 12. При этом в установившемся режиме через амппитуцные сепекторы прохоцят топько выбр сы шума. При смещении порогов срецние частоты выбросов шума, проходящих через амппитуцные сепекторы 10 и 12, становятся неоцинаковыми, что приводит к появцению цопопнитепьного корректирующего напряжения на выхоце интегратсьра 14, т. е. к корреттировке фазового сцвига в режиме синхронизма.
Оцна из возможных реапизаций интегратора 14 (цискретный интегратор) пськазана на чертеже. Интгератор выполнен в вице совокупности реверсивного счетчика 23 и преобразователя 24 коц - ана, пог. Формироватепи 11 и 13 импупьсов нормирук т импульсы, поцаваемые на счетчик 23, по амппитуце и цлитепьности.
Счетчик осуществпяет суммирование числа импульсов, а преобразоватепь 24 конвертирует это чиспо в форму управляющего напряжения.
Реализация квадратурного преобраэоватепя 1 фазоманилупированного сигнапа в вицеочастотный может отличаться от показанной на чертеже, что опрецепяется кратностью входного фазоманипупированного сигнапа, цепесообразностью сня» тия манипупяшш на рацио иди вицеосигнале, а также требованиями к работе устройства при оцрецепенных отношениях сиги ап-шум.
5 104
Положительный аффект от испопьэова ния прецпагаемого изобретения состоит в том, что в установившемся режиме через амппитуцные селекторы прокоцят выбросы шума, которые привоцит в конечI
6941 Ь ном счете к появпенн о цо опнитецьного управляющего сигнала на выкоце цифрового интегратора и повышению фаэовой с та Гнльн ос т н в осст ан овленног о коле ба ння.
Составитель Б. Ефанов
Рецактор С. Юско Текрец B Ïàëåêîðeé Корректор Ю. Макаренко
Заказ 7753/57 Тираж 936 Поцпнсное
ВНИИПИ Госуцарственного комитета ССССР по цепам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., ц. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгороц, уп, Проектная, 4
