Приемник фазоманипулированных сигналов с одной боковой полосой

 

ПРИЕМНИК ФАЗОМАНИПУЛИРОВАН- . НЫХ СИГНАЛОВ С ОДНОЙ БОКОВОЙ ПОЛОСОЙ, содержащий последовательно соединенные входной полосовой фильтр и фазовый детектор, а также последовательно соединенные дополнякиций фильтр и блок синхронизации, отличающийс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости , между выходом,входного полосового фильтра и входом дополняющего фильтра включены последовательно первый смеситель, другой вход которого подключен к выходу несущей блока синхронизации и дифференцирующая цепь, а между тактовьм выходом блока синхронизации и другим входом фазового детектора включены последовательно второй и третий смесители , другие входы которых подключены к выходам полутактовой и несущей частот блока синхронизации соот (Л ветственно.

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

ONIH

РЕСПУБЛИК

09) (И) З(5)) H 04 L 2. 22

ГООУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21) 3339759/18-09 (22) 18.09.81 (46) 07.06.84. Бюл. ¹ 21 (72) М.IO.Хоменок (71) Минский радиотехнический институт (53) 621.394.6(088.8) (56) 1. Екимов В.Д., Павлов К.М.

Радиоприемные устройства. М., "Связь"

1975, с. 445.

2. Гуров В.С. и др. Передача дискретной информации и телеграфпя.

М., "Связь", 1974, с. 260 (прототип). ° о (54)(57) ПРИЕМНИК ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ С ОДНОЙ БОКОВОЙ ПОЛОСОЙ, содержащий последовательно соединенные входной полосовой фильтр и фазовый детектор, а также последовательно соединенные дополняющий фильтр и блок синхронизации, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, между выходом, входного полосового фильтра и входом дополняющего фильтра включены последовательно первый смеситель, другой вход которого подключен к выходу несущей блока синхронизации и дифференцирующая цепь, а между тактовым выходом блока синхронизации и другим входом фазового детектора включены последовательно второй и третий смесители, другие входы которых подключены к выходам полутактовой и несущей частот блока синхронизации соответственно.

1096761

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в устройствах приема сигналов с фазовой манипуляцией на 180 с одной боковой полосой в радиосвязи, радиолокации и при радиоизмерениях.

Известен приемник фазоманипулированных сигналов с одной боковой полосой, содержащий фильтр одной боковой полосы, выход которого подклю- 10 чен к первому входу синхронного детектора и через узкополосный фильтрк второму входу синхронного детекто-. раГ1 7.

Указанный прйемник характеризу- 15 ется недостаточной помехоустойчивостью, так как часть полосы частот и мощность канала отводятся для передачи синхроинформации.

Наиболее близким по технической 20 сущности к предлагаемому является приемник фазоманипулированных сигналов с одной боковой полосой, содержащий последовательно соединенные входной полосовой фильтр и. фазовый детектор, а также последовательно соединенные дополняющий фильтр и блок синхронизации(2 3.

Известный приемник также не.обеспе. ,,чивает высокой помехоустойчивости, особенности при передаче информации по частотно;ограниченному каналу.

Цель изобретения — повышение поме-. хоустойчивости приема фазоманипулированных сигналов с одной боковой полосой.

Для достижения поставленной цели в приемнике фазоманипулированных сигналов с одной боковой полосой, 4О содержащем последовательно соединенные входной полосовой фильтр и фазовый детектор, а также последовательно соединенные дополняющий фильтр и блок синхронизации, между выходом входного 4> полосового фильтра и входом дополняющего фильтра включены последовательно первый смеситель, другой вход кото рого подключен к выходу несущей блока синхронизации, и дифференцирующая цепь, а между тактовым выходом блока синхронизации и другим входом фазового детектора включены последовательно второй и третий смесители, другие входы которых подключены к выходам полутактовой и несущей частот блока синхронизации соответственно.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого приемника, на фиг.2— спектральные диаграммы, отображающие процесс обработки сигнала в приемнике.

Приемник фаэоманипулированных сигналов с одной боковой полосой содержит полосовой фильтр 1, пррвый смеситель 2, жифференцирующую цепь 3, дополняющий фильтр 4, блок 5 синхрони эации, второй смеситель 6, третий смеситель 7 и фазовый детектор 8.

Приемник работает следующим образом.

На вход полосового фильтра 1 поступает сигнал A(t cosPi7f<++V(H+V„) с манипуляцией фазы на 180 т.е.y(ek(O,rig, и с модуляцией амплитуды на длине так-. тового интервала f 0,2 g по синусоидальному закону с частотой, равной половине тактовой частоты, т.е.

A(tl= sin(TiE>t++f2),1(0,Т()спектр которого ограничей одной боковой полосой (ОБП), где Е и, „ - несущая частота и началь ная фаза входного фазоманипулированного сигнала, соответственно; f т частота и начальная фаза сигнала на тактовой частоте, соответственно; Г длина такта или длительность информационной посылки манипулирующей последовательности.

С выхода полосового фильтра 1 сигнал (фиг.2а) поступает на первый вход первого смесителя 2, на второй вход которого поступает сигнал со5(2)jfzzt + V n f с выхода несущей частоты блока 5 синхронизации (фиг.2б). Значение несущей частоты фазоманипулированного сигнаH ла ОБП на выходе первого смесителя 2 принимается численно равным половине тактовой частоты манипулирующей после довательности Е>н = 0,5 f (фиг.2в).

При этом все гармоники спектра сигнала ОБП получают дополнительный фазовый сдвиг (Чоп ), определяемый начальной фазой Чоя опорного колебания на частоте

На выходе дифференцирующей цепи 3 формируется двухполосный фазоманипулированный сигнал с прямоугольной манипулирующей посылкой на несущей часто-, те, численно равной тактовой, начальная фаза которой равна (Ч +Чт(2-Уоп), т.е. RÀß}ñîôß(Å„ + К51 11 + М(Ц+(у+Я2- Я, где А (tl - огибающая двухполосного фаэоманипулированного сигнала с прямо угольной манипулирующей посылкой (фиг.2г).Таким образом в приемнике фазоманипулироваиных сигналов ОБП с полностью подавленной несущей осуществляется симметрирование спектра з 1096 относительно частоты „ + — Ет при

1 передаче верхней боковой йолосы.

При этом коэффициент .передачи дифференцирующей цепи 3 определяется отношением спектральной плотности сигнала ФМ ОПБ с прямоугольной огибающей манипулирующей посылки на несущей частоте (f< + > f>I определенХ ной в полосе f g P f +hf и спектральной плотности сигнала ФМ ОБП с конусоидальной огибающей манипулирующей посылки на несущей ЮН в той же полосе частот и равен К (j 5) = 2Т((1 „-O,S f òÖ, f e (f „, Ен+ f).

В общем случае коэффициент передачи5 дифференцирующей цепи 3 определяется параллельным соединением простейшей дифференцирующей цепочки j 2Г и преобразователя по Гильберту с. коэффициентом передачи jZF(f „ - -0,5f ), од- о нако при 1н = — Ет ее структура

1 соответствует дифференцирующей цепи 3. т 1

Таким образом, преобразование несущей частоты фаэоманипулированного сигнала ОБП с конусоидальной формой 25 манипулирующей посылки до значения, численно равного половине тактовой частоты, и последующее его дифференцирование позволяют преобразовать его в двухполосный фазоманипулированный сигнал с прямоугольной формой манипулирующей полосы на несущей частоте, значение которой численно равно тактовой частоте. Дополняющий фильтр 4. необходим, если полоса частот канала связи не равна f 1.. В этом случае спектр двухполосного фаэоманипулированного сигнала, формируемого на выхо.де дифференцирующей цепи 3, будет не-, симметричным относительно поднесущей, равной f и дополняющий фильтр 4 уст раняет квадратурную составляющую сигнала.©С выхода дифференцирующей цепи 3 через дополняющий фильтр 4 сигнал поступает на вход блока 5

45 синхронизации.

В блоке 5 синхронизации известными ме тодами (йа приме р схема Сифро ва, Костаса и др.) из двухполосного фазоманипулированного сигнала с прямоугольной формой манипулирующей посылки про50 исходит формирование опорного колебания на несущей частоте Ен +

1 о начальной фазой(Ма+Ой4 -Чаа(, зе.

° co И(fH+ 54) +(н+О т an)

1 и опорного колебания полутактовой частоты COS(T f>1+ 0,6 Чт) схемой

761 4 тактовой синхронизации (фиг.2д). Сформированные опорные колебания с выходов полутактовой частоты блока 5 синхронизации поступают соответственно на первый и второй входы второго смесителя 6, на выходе которого выделяется сигнал разностной частоты

cos (27if и < + "í- Yà„I (фиг.2е).сигнал с вйхода второго смесителя 6 поступает на первый вход третьего смесителя 7, на второй вход которого .поступает опорное колебание несущей . частоты coSjgjt f ä + „} с выхода несущей блока 5 сйнхроййзации. На выходе третьего смесителя 7 при этом формируется опорное колебание, когерентное с несущей частотой входного фазоманипулированного сигнала с,ОБП, т. е. co» (27 f н Ф ф 9 ) (фиг. 2 Е ), После перемножения входного фазоманипулированного сигнала ОБП и опорного, сформированного третьим смесителем 7, на выходе фазового детектора 8 формируется информационная последовательность конусоидальных импульсов (фиг.2ж).

Структура блока 5 синхронизации в зависимости от стабильности несущей частоты входного сигнала ФМ ОБП может быть реализована согласно двум,функцно нальным схемам. В первом случае при высокой стабильности несущей частоты структура блока 5 синхронизации включает опорный высокостабильный несинхро низируемый гетеродин с частотой

Еол = - 0 5 т и с начальной фазой 4шП и схемы формирования когерентных поднесущей колебания и тактовой частоты из фазоманипулированного сигнала с двумя боковыми полосами на тактовой несущей.

При частотной нестабильности несущей входного сигнала ФМ ОБП блок 5 ! ,синхронизации может быть реализован

:по схеме, которая включает схему

:синхронизации по несущей, например, выполненную по схеме Сифрова и схему синхронизации по тактовой частоте, например, выполненную по схеме перемножения двух тактовых информационных последовательностей, сдвинутых друг относительно дру-. га на полтакта.

Повышение помехоустойчивости в предлагаемом приемнике в сравнении с известным объсняется следующим образом.

В схеме известного устройства часть gf полосы пропускания ка1

1096761

ПНННПН 3андя 3842/42 ундан 635 Подписное лилиан ШШ Патент, г. Унгород, ул.Пронатнаа,4 нала отводится для передачи синхроинформации и лишь оставшаяся часть используется для передачи информации.

В предлагаемом устройстве канал S синхронизации образуется путем непосредственной обработки информационного сигнала. Следовательно, в этом случае вся полоса пропускания .У канала используется для передачи

20 информации, Поскольку энергия посылки, передаваемая в полосе, будет больше, чем энергия посылки в полосе D fg (так как 3E dfg

В предлагаемом устройстве снижа- 20 ется также влияние межсимвольной интерференции, приводящей к увеличению вероятности ошибки. Это объясняется тем, что длительность переходных процессов М, являющихся функцией, обратно пропорциональной ширине полосы пропускания канала (d4 1/gf) уменьшается в предлагаемом устройстве путем расширения информационной полосы пропускания канала.

Третьим фактором, определяющим повышение помехоустойчивости, является формирование сигнала, когерентного с сигналом несущей частоты, в предлагаемой схеме иэ сигнала с большей энергией, что уменьшит влияние канала синхронизации на вероятность ошибки. После прохождения до,полняющего фильтра 4 формируется двухполосный сигнал в полосе Д а в известном устройстве в полосе где. размещается лишь часть спектральных составляющих входного фазоманипулированного сигнала.