Устройство для детектирования фазоманипулированных сигналов

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ . по авт. ев №788427, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены два блока селекции, дополнительный инвертор и последовательно соединенные дополнительный сумматор, выпрямитель , .многоканальный усредни тель, дискриминатор и сумматорусреднитель , выход которого подключен к второму входу ждущего мультивибратора , при этом второй выход блока управления и синхронизации соединен с соответствующими входами многоканального усреднителя, выход , которого подключен к второму входу сумматора-усреднителя, а выход многоканальног9 коррелятора соединен с входами первого и второго блоков селекции, выходы которых подключены соответственно к первому, входу дополнительного сумматора и к входу дополнительного инвертора, выход которого соединен с вторым входом дополнительного сумматора. (П

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3151) Н 04 L 27/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 788427 (21) 3493604/18-09 (22). 16.07.82 (46) 15. 12. 83 s . р (72) A. В. Елагин (53) 621. 396. 61 (088. 81 (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 788427, кл. Н 04 1, 27/22, 1978 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТЕКТИРО- . . ВАНИЯ ФАЗОИАНИПУЛИРО ВАННЫХ СИГНАЛОВ по авт. св, )) 788427, о т л и ч а-.. ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены два блока селекции, дополнительный инвертор и последовательно соединенные дополнительный сумматор, выйрямитель,,многоканальный усреднитель, дискриминатор и сумматорусреднитель, выход которого подключен к второму входу ждущего мультивибратора, при этом второй выход блока управления и синхронизации соединен с соответствующими входами многоканального .усреднителя, выход, которого подключен к второму входу сумматора-усреднителя, а выход многоканального коррелятора соединен с входами первого и второго блоков селекции, выходы которых подключены соответственно к первому входу дополнительного сумматора и к входу дополнительного инвертора, выход которого соединен с вторым входом дополнительного сумматора.

1061287

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в многоканальных модемах вэаимноортогональными канальными сигналами и относительной фаэовой модуляцией.

По основному авт. св. Р 788427 известно устройство для детектирования фаэоманипулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные аналоговый перемножитель, многоканальный коррелятор, блок вычисления разности фаз и блок декодирования, вход которого соединен с входом блока подстройки фаз, .выход которого соединен с вторым выходом блока вычисления разности 15 фаэ, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления и синхронизации, второй выход которого подключен к управляющему входу многоканального коррелятора, последовательно соединен- ные формирователь сигналов, дифференцирующий блок,. сумматор, ждущий мультивибратор, инвертор, переключающий блок и интегратор, выход которого подключен к управляющему входу аналогового перемножителя, на сигнальный . вход которого подан информационный сигнал, при этом дополнительный выход блока управле.ния и синхронизации подключен к второму входу сумматора и к входу формирователя сигналов,.выход которого ,соединен с вторым входом переклю" чающего блока, к третьему входу которого подключен выход ждущего мультивибратора, а выход аналогового перемножителя соединен с сигнальным входом многоканального коррелятора (11 .

Однако известное устройство име- 40 ет низкую помехоустойчивость.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

Для этого в устройство для детек« тирования фазоманипулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные аналоговый перемножитель, многоканальный коррелятор, блок вычисления разности фаз и блок декодирования, вход которого соединен.с входом блока подстройки фаэ, выход которого соединен с вторым выходом блока вычисления разности фаз, управляющий вход которого соединен .с первым выходом блока управления и синхронизации, второй выход которого подключен к управляющему входу многоканального коррелятора, последовательно соединенные формирователь сигналов, дифференцирующий блок, сумматор, ждущий муль-60 тивибратор, инвертор, переключающий блок и интегратор, выход которого подключен к управляющему входу аналогового перемножителя, на сигналь ный вход которого подан информационный сигнал, при этом дополнительный выход блока управления и синхронизации подключен к второму входу сумматора и к входу формирователя сигналов, выход которого соединен с вторым входом переключающего блока, к третьему входу которого подключен выход ждущего мультивибратора, а.выход аналогового перемнохителя соединен с сигнальным входом многоканального коррелятора, введены два блока селекции, дополнительный инвертор и последовательно соединенные дополнительный сумматор, выпрямитель, многоканальный усреднитель, дискриминатор и сумматор-усреднитель, выход которого подключен к второму входу ждущего мультивибратора, при этом второй выход блока управления и синхронизации соединен с соответствующими входами многоканального усреднителя, выход которого подключен к второму входу сумматора-усреднителя, а выход многоканального коррелятора соединен с входами первого и второго блоков селекции, выходы которых подключены соответственно к первому входу дополнительного сумматора и к входу. дополнительного инвертора, выход которого соединен с вторым входом дополнительного сумматора.

На чертеже представлена струк-. турная схема предложенного устройства.

Устройство для детектирования фазоманипулированных сигналов содержит аналоговый перемножитель 1, многоканальный коррелятор 2, блок

3 вычисления разности фаэ, блок 4 подстройки фаз, блок 5 декодирова-ния, блок 6 управления и синхронизации, ждущий мультивибратор 7, сумматор 8, дифференцирующий блок 9, формирователь 10 сигналов, инвертор

11, переключающий блок 12, интегратор 13, сумматор-усреднитель 14, первый блок 15 селекции, дополнительный инвертор 16, дополнительный сумматор 17, выпрямитель 18, многоканальный усреднитель 19, дискриминатор 20, второй блок 21 селекции.

Устройство работает следующим образом.

В устройстве для детектирования фазоманипулированиых сигналов производится разделение приходящих канальных сигналов, определение разностей фаз соседних посылок и декодирование полученных разностей фаз с выделением переданных информационных символов.

Входной групповой сигнал, представляющий собой на интервале длительности посылки с сумму синусоидальных канальных колебаний с информационным значением фаз, посту1061287

Таким образом, умножение на тра- . пецеидальную огибающую увеличивает 60 частотную избирательность .многоканального коррелятора, что в дека-: метровом радиоканале. дает положительный эффект повыаения помехоустойчивости устройства при наличии

/ пает на первый сигнальный вход аналогового перемножителя 1, в Мотором производится умножение этого сиг-. нала на трапецеидальную огибающую, поступающую на второй сигнальный вход аналогового перемножителя с выхода интегратора 1.3. Такая обработка входного сигнала повышает,. частотную избирательность при последующем разделении канальных сигналов в многоканальном корреляторе 2, 10

Формирование огибающей начинается ждущим мультивибратором 7, который запускается дважды на интервале посылки сигнала; первый раэ импульсом от блока 6 управления и 15 синхронизации через сумматор S, а второй раз - от заднего фронта формирователя 10 сигналов также через сумматор 8. Одновременно формирователь 10 сигналов управляет

-переключающим блоком 12, который подключает на вход интегратора 13 импульсы от ждущего мультивибратОра 7 непосредственно либо через инвертор 11. Дифференцирующий блок

9 управляет работой сумматора 8.

Крутизна нарастания переднего фронта огибающей либо спада заднего фронта определяется длительностью сигнала на входе интегратора, вырабатываемого ждущим мультивибратором.

- Произведение-входного, группового сигнала на огибающую специальной формы, сформированное на выходе аналогового перемножителя 1, пос- 35 тупает далее на вход многоканального коррелятора 2, в котором осуществляется разделение канальных сигналов.

На выходе многоканального коррелятора 2 .можно получить значения

Ха,, ;К .,, n,, >g <,, соответственно, аналоговые напряжения, пропорциональные косинусам и синусам фаэ канальных сигналов, где и - но- 45 мер текущей посылки сигнала, 1 номер канального сигнала. с

Детектирование канальных сигналов происходит в блоке 3 вычисления разности фаз, в -котором определяются переданные сигналы по результа- там интегрирования в многоканальном корреляторе 2 и величинам расстроек фаз, найденным в блоке 4 подстройки фаз.В блоке 5 производится ана-. логовое декодирование сигналов с . использованием избыточности для . восстановления искаженных символов. в радиоканале сосредоточенных по частоте помех.

Длительность посылки сигнала с

\ в многоканальных модемах складывается из длительности интервала интегрирования Т и длительности защитного промежутка Ь с=7 ь".

Это имеет место в случае умножения на прямоугольную огибающую когда О, гдето — постоянная усреднения, при этом частотная избирательность многоканального коррелятора минимальна. В случае увеличения 4 селективность многоканального коррелятора повнаается, а длительность эащятного промежутка снижается д i "г Ь g t.iь3 однако при отсутствии в радиоканале многолучевости (либо при слабой многолучевости) уменьшение длительйости защитного промежутка не сказывается на верности прини1 маемых сигналов, а помехоустой-. чивость устройства к сосредоточенным по частоте помехам увеличивается. .При наличии .в радиоканале многолучевости со средним временем запаздывания между лучами уменьшение длительности защитного про.межутка начинает сказываться при

, > д . Вредное влияние многолу- чевости проявляется при этом в появлении переходных (интерференционных) межсимвольных и межканальных помех, которые в свою очередь приводят к снижению верности приема сигналов.

В предложенном- устройстве осуществляется адаптация к изменяющимся условиям в канале связи. В зависимости .от интенсивности сосредоточенных по спектру помех изменяется частотная избирательность. устройства.

Значения Х,; Х,, и Г,1 1, с выхода многоканальйого коррелятора 2 поступают на первый и второй блоки селекции 15 и 21.

С выходов обоих блоков селекции полученные .значения абсолютных величинва Я „;); „,Я н щц ((Х„,; ; („, ° Ц поступают первое непосредственно, а второе через дополнительный инвертор 16 на входы дополнительного сумматора 17. Таким образом, на выходе дополнительного сумматора .17 формируются значения:

С„;-тах (Х„; ;)1„;Д-maxgX„,,; I;lY„. Д.

При этом абсолютная величина С п,, (, получаемая на выходе выпрямителя 18, характеризует интенсивность помех в 1 -ом .канале устройства на интервале Н -й посылки сигнала.

1061287

Составитель А.Москевич

Техреду.Костик . Корректор Л.11атай

Редактор Н.111выдкая

Заказ 10061/59 Тираж 677 Подписное

ВНИИ1П1 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Принятый в - ом канале векторсигпал на интервале п -й посылки смещается относительно вектора-сигнала И -1 посылки на угол

Чи,,=Q„лФх. „.где чн,„ и Чл-л, ния Фаз передаваемых отрезков гармоничных колебаний. В случае отсутствия помех величина п, всегда кратна 2 il (ю, где loam — кратность манипуляции, а значениа1ъах(Х„; ;)у„,} при однократной и двукратной манипуляции не изменяется от посылки к посылке, так как не изменяется угол наклона вектора-сигнала относительно какой-либо из координатных осей, поэтому в э том случае И д, =0 .

Наличие в 1 -ом канале аддитивных и интерференционных помех приводит к .тому, что вектор-сигнал tl -й посылки оказывается смещенным от11уаительно вектора-сигнала 11 -1 посылки на угол g„, + (ц, где уд дополнительный угол поворота вектора, обусловленный действием помех, при этом (С,(фО.

Поскольку величина и знак(„ случайны, результат разности з акопеременный, однако lC;; i возрастает пропорционально суммарной величине действующих в канале помех.

Сосредоточенные по спектру поме.хи имеют интервал стационарности, намного превышающий такой же интервал флуктуационных и интерференционных помех, поэтому среднее зна-. чение 1С „„) = С; на некотором интервале характеризует среднюю мощность помех в 1 -ом канале. Операция усреднения в каждом канале реализуется в многоканальном усреднителе 19, на выходе которого последовательно для всех каналов устройства формируются значения С .

При отсутствии в канале сосредо- точенных помех значения С для различных каналов близки друг другу и равны среднему значению помех по всем каналам С = C ..

При действии в канале сосредоточенных по спектру помех существует хотя бы одно значение С щд тох i.

10,превышающее среднее значение С. Значе ние С; „ определяется дискриминатором 20, а разность С„ - С мах (эта разность всегда положйтельна либо равна О), характеризующая на)5 личие в канале сосредоточенной zzo спектру помехи, формируется на выходе сумматора-усреднителя 14, при этом величина этой разности пропорциональна интенсивности сосредоточенных по частоте помех. Поэтому .эта велйчина может служить управляющим сигналом дпя изменения частотной избирательности многоканального коррелятора. Это изменение реализуется ждущим мультивибратором 7.

Таким образом, положительный эффект от применения предложенного устройства заключается в повышении помехоустойчивости,.путем. адаптации к изменяющимся условиям в канале связи. При этом по мере возрастания интенсивности сосредоточенных помех увеличивается частотная избирательность устройства, а при уменьшении интенсивности этих помех соответственно уменьшается избирательность и за счет этого увеличивается устойчивость к вредному влияйию многолучевого распространения радиоволн.