Квазикогерентный демодулятор сигналов с фазовой манипуляцией

 

КВАЗИКОГЕРЕНТЙЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР СИГНАЛОВ С ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ, содержащий первый фазовый детектор, первый вход которого является входом устройства, а один выход - выходе устройства, второй фазовый детектор , выход которого через опорный генератор соединен с входом фазовращателя и первым входом первого фазового манипулятора, второй вход кото-л рого соединен с другим выходом первого фазового детектора, о т л ичающийся тем, что, с целью повшаения помехоустойчивости, в него введены перемножитель, второй фазовый манипулятор и блок вычитания, причем первые входы перемножителя и второго фазового детектора объединены , выход фазовращателя соединен с вторым входом перемножителя и первым входом второго фазовогб манипулятора , второй вход которого соеди| eн с выходом перемножителя, выходы обоих фазовых манипуляторов соединены с соответствующими входами блока вычитания, выход которого сое 1 динен с вторым входом iBTOporo фазо (Л вого детектора, выход опорного генератора соединен с вторым входом с первого фазового детектора. -4 ел 4i| СА$ СО

ае «и

СаОЗ СОВЕТСНИХ

«и «

РЕСПУБЛИК

3(59 H 04 L 27/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3516379/18-09 (22) 26.11.82 (46) 23.02.84. Бюл. 9 7 (72) Д.Н. Вронов, И.Г. Киселев, П.И. Стутон и С.С. Ананченков (53) 621.376.52 (088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 684766, кл. Н 04 L 27/22, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 468386, кл. Н 04 L 27/22, 1972 (прототип). (54) (57) КВАЗИКОГЕРЕНТКЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР СИГНАЛОИ С ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ, содержащий первый фазовый детектор, первый вход которого является входом устройства, а один выход — выходом устройства, второй фазовый детектор, выход которого через опорный генератор соединен с входом фазовращателя и первым входом первого фазового манипулятора, второй вход кото-) рого соединен с другим выходом первого фазового детектора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повыаения помехоустойчивости, в,, него введены перемножитель, второй фазовый манипулятор и блок вычитания, причем первые входы перемножителя и второго фазового детектора объединены, выход фазовращателя соединен с вторым входом перемножителя. и первым входом второго фазовогд манипулятора, второй вход которого соединен с выходом перемножителя, выходы обоих фазовых манипуляторов соединены с соответствующими входами блока вычитания, выход которого соединен с вторым входом второго фазового детектора, выход опорного генератора соединен с вторым входом первого фазового детектора.

1075439

45

55 бО

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для кваэикогерентного.приема фазоманипулированных сигналов.

Известно устройство для кваэикогерентной демодуляции сигналов с фазовой манипуляцией, содержащее элемент задержки, вход которого является входом устройства, последовательно соединенные перемножитель, фильтр, Фазовый детектор, первый решающий блок, выход которого соединен с вторым входом перемножителя, первый вход которого соединен через второй. Фазовый детектор с вторым решающим блоком $1) .

Однако в данном устройстве появляются ошибки "снятия манипуляции" в цепи выделения опорного напряжения, что снижает помехоустойчивость.

Йаиболее близким техническим решением к изобретению является ква зикогерентный демодулятор сигналов с Фазовой манипуляцией, содержащий первый фазовый детектор, первый вход которого является входом устройства, а один выход — выходом устройства, второй Фазовый детектор, выход которого через опорный генератор соединен с входом фаэовращателя и первым входом первого фазового манипулято, ра, второй вход которого соединен с другим выходом первого фазового детекто1 а (25 .

Однако изЪестное устройство отличается незначительной помехоустойчивостью из-эа "перекосов" фазы колебания.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

С этой целью в квазикогереитный демодулятор сигналов с фазовой манипуляции, содержащий первый фазовый детектор,, первый вход которого является входом устройства, а один выход - выходом устройства, второй фазовый детектор, выход. которого через опорный генератор соединен с входом фазовращателя и первым входом первого фазового манипулятора, второй вход которого соединен с другим выходом первого фазового детектора, введены перемножитель,второй фазовый манипулятор и блок вычитания, причем первые входы перемножителя и второго фазового детектора объединены, выход фазовращателя соединен с вторым входом перемножителя и первым входом второго фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом перемножителя, выходы обоих фазовых манипуляторов соединены с соответствующими входами блока вычитания, выход которого соединен с вторым входом второго фазового детектора, выход опорного генератора соединен с вторым входом первого фазового детектора.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого квазикогерентного демодулято5 ра.

Квазикогерентный демодулятор содержит фазовый детектор 1, состоя.щий из перемножителя 2 н фильтра 3, опорный генератор 4, фазовый детекЮ тор 5, фазовый манипулятор 6, перемножитель 7, фазовый манипулятор 8, фазовращатель 9 и блок 10 вычитания.

Квазикогерентный демодулятор

15 работает следующим образом.

С подачей фаэоманипулированного сигнала на вход 11 демодулятора начинается процесс захвата петли фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ}, состоящей из фазового детектора 5, опорного, генератора 4, управляемого напряжением фазового детектора 5, фазовых манипуляторов б и 8 и блока 10 вычитания.

В установившемся режиме работы демодулятора на информационный вход фазового детектора 5 поступают посыпки принимаемого Фазоманипулнруемого сигнала и шума, а на второй вход этого фазового детектора — шум

-З0 и колебания опорного генератора 4, управляемого напряжением фазового детектора 5, манипулированные по фазе сигналом с выходов перемножителей 2 и 7 через блок 10 вычитания.

Пусть фазоманипулированный сигнал единичной амплитуды имеет вид

К =0,1;

Сд — центральйая частота сигнала.

Шумовую помеху представим в виде

ЦЦ) A(ЦЕОЬ ЫА ЧЖ1, (2) где А(1) и q (t) - соответственно огибающая н фаза.

На интервале действия посылки фазы колебаний на информационном и втором входах фазового детектора

5 всегда отличаются на постоянную величину, соответствующую состоянию устойчивого равновесия петли ФАПЧ, 1

При когерентном детектировании на выходе фазового детектора 1 присутствуют информационные посылки полезного сигнала и синфазная составляющая помехи, а на выходе перемножителя 7 - только квадратурная составляющая помехи. После фазовых манипуляторов б и 8 и блока 10 вычитания восстанавливается информационный спектр шумовой помехи, который на выходе блока 10 вычитания окаэы1075439 п(Ц 4Ю соь(ыО чЬД .

Составитель Н. Лазарева техредм.гер ь Корректор, И. Муска

Редактор В. Данко

Заказ 519/51 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаМ изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужГород, ул. Проектная,4 вается инвертированным по отношению к входному шуму н имеет вид

Анализ процессов 2 и 3 показывает, что они являются некоррелированными между собой, так как энергетический спектр шумовой помехи на выходе фазового детектора на разностной (нулевой) частоте в два ра- 10 эа больше ширины спектра перемножаемых помех и является непрерывным.

Полоса пропускания фильтра 3, имеющегося на выходе фазового детектора

1, значительно уже полосы входных 5 сигналов. В этом случае фазовый детектор.1 можно, считать коррелятором, а следовательно, и напряжение помехи на его выходе — равным нулю.

Следовательно, усредненная корреляционная функция перемножаемых помех (2) и инвертированной помехи (3) при достаточно большом времени усреднения фильтра 3 нижних частот в фазовом детекторе 1 .равна нул» и не приводит к выходу системы йэ синхронизма даже при небольшом отношении сигнал/шум в цепи фазовой автоподстройки частоты.

Использование введенных блоков и связей выгодно отличает предлагаемый кваэикогерентный демодулятор фазоманипулированных сигналов от известного, так как исключается воздействие на систему ФАПЧ дискретной составляющей шумовой помехи,что значительно снижает выход системы из синхронизма и приводит к повышению помехоустойчивости демодулятора на 8-10 дБ.

Кроме того, при воздействии мощных преднамереннюс помех с несимметричным относительно центральной частоты сигнала спектром не происходит

"захват" помехой петли ФАПЧ, что в, сочетании с другими устрайствамй борьбы с преднамереннияи помехами позволит существенно повысить поме; хозащищенность.