Адаптивный демодулятор дискретных частотно-модулированных сигналов

 

1. АДАПТИВНЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР ДИСКРЕТНЫХ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащий не менее четырех параллельных ветвей, каждая из которых содержит последовательно .соединенные.согласованный фильтр и детекtop огибающей, выходы которых соединены с соответствующими входами классификатора помех и входами пер вого И -второго коммутирующих блоков. выходы которых и выходы третьего и четвертого коммутирующих езлоков соединены с входами решаюи,его блока, другие входы всех коммутирующих блоков соединены с соответствующими выходами классификатора прмех, отличающий ся тем, что, с целью повышения его помехоустойчивости, введены блок квадратного сложения и два перемножителя, причем входа блока квадратичного сложения соединены с выходами детекторов огибающей, а выход - с другим входом третьего коммутирующего блока, выхода первого перемножителя соединены с выходами второго и четвертого детекторов-«тибающей , входы второго перемножителя соединены с выходами первого и треть (Л его детекторов огибающей, а выходил обоих переыножителей соединены с соответствующими входами четвертого коммутирующего блока.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЙ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 2841894/18-09 (22) 21. 11. 79 (46 ) 07. 07. 84. Бюл. М 25 (72) Ю.В.Арзуманян,К. К. Венскаускас, A. С. Наумов, Б. П. Соколов и IG.A.Черкасский (53) 621. 376. 33(088. 8) (56) 1.. Андронов И.С., Филек Л.М.

Передача дискретных сообщений по параллельным каналам, 1971 с. 352 (прототип). (54) (57) 1. АДАПТИВНЫЙ ДВМОДУЛЯТОР

ДИСКРЕТНЬИ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ

СИГНАЛОВ, содержащий не менее четырех параллельных ветвей, каждая из которых содержит последовательно. .соединенные. согласованный фильтр и детектор огибающей, выходы которых соединены с соответствующими входами классификатора .помех и входами пер.вого и второго коммутирующих блоков, 3(511 Н 04 L 27/02; Н 03 D 3/02 выходы которых и выходы третьего и четвертого коммутирующих блоков соединены с входами решив,его блока, другие входы всех коммутирующих блоков соединены с соответствующими выходами классификатора помех, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения его помехоустойчивости, введены блок квадратного сложения и два перемножителя,. причем входы блока квадратичного сложения соединены с выходами детекторов огибающей, а выход — с другим входом третьего коммутирующего блока, выходы первого перемножителя соединены с выходами второго и четвертого детекторов.огибающей, входы второго перемножителя 9 соединены с выходами первого и треть его детекторов огибающей, а выходы Ц ) обоих перемножителей соединены с соответствующими входами четвертого коммутирующего блока.

1102051 мех.

10

ЗО

2. Демодулятор по п. 1, о т л и- ч а ю шийся тем, что классификатор помех содержит не менее четырех параллельных ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных блока стробирования, блока вычисления модуля и блока памяти, выходы всех блоков памяти соединены с входами коммутирующего блока, выход которого через последовательно соединенные блоки вычисления среднего, разности, отклонения и блок деления соединен с входом блока сравнения, выходы которого являются выходами классификатора помех, причем выход коммутирующего блока соединен с другим входом блока вычисления разности, а выход блока вычисления среднего соИзобретение относится к технике связи и может использоваться в коротковолновых системах передачи дискрет. ной информации.

Известен адаптивный демодулятор дискретных частотно-модулированных сигналов, содержащий не менее четырех параллельных ветвей, каждая из которых содержит. последовательно соединенные согласованный фильтр и детектор огибающей, выходы которых соединены с соответствующими входами классификатора помех и входами первого и второго коммутирующих. блоков, выходы которых и выходы третьего и четвертого коммутирующих блоков сое-I динены с входами решающего блока, другие входы всех коммутирующих блоков соединены с соответствующими выходами классификатора помех Ц .

Однако известный адаптивный демодулятор имеет низкую помехоустойчивость

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.

Эта цель достигается тем, что в адаптивный демодулятор дискретных частотно-модулированных сигналов, содержащий не менее четырех парал/ лельных ветвей, каждая из которых содержит последовательно соединенные согласованный фильтр и детектор огибающей, выходы которых соединены с соответствующими входами классификатора помех и входами первого и второ.го коммутирующих блоков, выходы которых и выходы третьего и четвертого коммутирующих блоков соединены с входами решающего блока, другие входы всех коммутирующих блоков соединены с соответствующими выходами классифи единен с другим входом блока деления, выход первого блока вычитания соединен с входом первого блока стробирования и одний входом блока сложения, выход которого соединен с входом второго блока стробирования, выход второго блока вычитания соединен с другим входом блока сложения и входом третьего блока стробирования, выходы обоих блоков перемножения соединены с.входами третьего блока вычитания, выход которого соединен с входом четвертого блока стробирования, причем входы первого и второго блоков вычитания и обоих перемножителей являются входами классификатора покатора помех, введены блок квадратич- ного сложения и два перемножителя, причем входы блока квадратичного сложения соединены с выходами детекторов огибающей, а выход — с другим входом третьего коммутирующего блока, входы первого перемножителя соединены с выходами второго и четвертого детекторов огибающей, входы второго перемножителя соединены с выходами первого и третьего детекторов огибающей, а выходы обоих перемножителей соединены с соответствующими входами четвертого коммутирующего блока.

Классификатор помех содержит не менее четырех параллельных ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных блока стробирования, блока вычисления модуля и блока памяти, выходы всех блоков памяти соединены с входами коммутирующего блока, выход которого через последовательно соединенные блоки вычисления среднего, разности, отклонения и блок деления соединен с входом блока сравнения, выходы которого являются выходами классификатора помех, причем выход коммутирующего блока соединен с другим входом блока вычисления разности, а выход блока вычисления среднего соединен с другим входом блока деления, выход первого блока вычитания соединен с входом первого блока стробирования .и одним входом блока сложения, выход которого соединен .с входом второго блока стробирования, выход второго блока вычитания соединен с другим входом блока сложения и входом третьего блока стробирования, выходы обоих блоков перемножения соединены с входами

1102051 третьего блока вычитания, выход которого соединен с входом четвертого. блока стробирования, причем входы первого и второго блоков вычитания и обоих перемножителей являются входами классификатора помех. 5

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного адаптивного демодулятора.

Адаптивный демодулятор дискретных частотно-модулированных сигналов содержит четыре параллельные ветви, каждая из которых содержит последова тельно соединенные согласованный фильтр 1 (1-1, 1-2, 1-3, 1-4) и детектор 2 огибающей (2-1, 2-2, 2-3, 15

2-4), классификатор 3 помех, первый, второй, третий и четвертый коммутирующие блоки 4-7, блок 8 квадратичного сложения, первый и второй перемно- жители 9 и 10 и решающий блок 11. 20

Классификатор 3 помех содержит не менее четырех параллельных ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных блока 12 стробирования (12-1, 12-2, 12-3, 12-4) 25 блока 13 вычисления модуля (13-1, 13-2, 13-3, 13-4) и блока 14 памяти (14-1, 14-2, 14-3, 14-4), а также содержит коммутирующий блок 15, блок 16 вычисления среднего, блок 17 1 вычисления разности, блок 18 вычисления отклонения, блок 19 деления, блок 20 сравнения, первый, второй и третий блоки 21-23 вычитания, первый и второй блоки 24,25 перемножения и блок 26 сложения.

Адаптивный демодулятор дискретных частотно-модулированных сигналов работает следующим образом.

Входной сигнал, представляющий 40 собой сумму двух частотно-модулированных сигналов и помех, поступает на входы согласованных фильтров (СФ)

1-1-1-4, выходы которых соединены с детектором огибающих (ДО) 2-1-2-8.

СФ 1-1 и 1 — 2 настроены на частоты

45 составляющих одного канала, а СФ

1-3 и 1-4 на частоты составляющих другого канала, с выход» детектора. огибающей 2-4 сигнал поступает на классификатор 3 помех, блок 8 квадратичного сложения 8, первый 9 и второй 10 перемножители огибающих, первый и второй коммутирующие блоки

5 и 4. В случае наличия сосредоточенной помехи классификатор 3 помех выявляет факт ее наличия в одном из каналов и классифицирует ее как большой, малой или средней мощности. В зависимости от величины помехи ее напряжение воздействует на один 60 из коммутирующих блоков 4-7. При попадании мощной помехи в первый канал превышается большой порог и открывается второй коммутирующий блок 5, подключающий сигнал к решаю g5 щему блоку 11. При попадании мощной помехи во второй канал открывается первый коммутирующий блок 4, пропу- скающий сигнал первого канала.

При отсутствии помехи (ни один из порогов не превышен) открывается второй коммутирующий блок 5, подключающий к решающему блоку 11 суммы квадратов пар огибающих каждого из каналов. Соответственно блок 8 квадратичного сложения содержит четыре устройства возведения в квадрат и два сумматора, каждый из которых суммирует квадраты огибающих одного из каналов.

При воздействии помехи средней мощности независимо от того, в каком из каналов присутствует помеха, классификатор 3 помех формирует сигнал, открывающий четвертый коммутирующий блок 7, подключающий к решающему блоку 11 два произведения огибающих, сформированные перемножителями 9 и 10.

При этом на входы первого перемно-. жителя 9 поступают огибающие от разных каналов, соответствующие посылке одного варианта сигнала (например, "единица"), а на входы второго перемножителя 10-другого варианта. Решение о том, передается один или другой вариант сигнала, формируется .решающим блоком 11.

Классификатор 3 помех работает следующим образом.

Огибающие сигналов с каждого из детекторов огибающей 2-1 - 2-4 поступают на вход классификатора 3 помех, где с помощью блоков 21 и 22 вычитания образуются два отдельных канала обработки огибающих сигналов (два элементарных демодулятора). Третий канал обработки образуется путем квадратичного сложения огибающих сигналов блоком 26 сложения, а четвертый — на выходе блока 23 вычитания при помощи перемножения огибающих сигналов соседних подканалов блоками

24 и 25 перемножения. Полученные таким образом выходы четырех каналов (выходы четырех элеме нтар ных демодуляторов ) подключены к блоку 12 стробирования.

Блок l2 стробирования в момент окончания действия посылки производит отсчет значения сгибающей смеси сигнала с помехой Ct., представляющей собой короткие импульсы, равные но величине смеси суммы сигнала и помехи. Эти отсчеты, как отрицательные,так и положительные, поступают на вход блока 13 вычисления модуля, где формируются импульсы только положительной.полярности. Далее модуль отсчетов поступает на вход блока 14 памяти и запоминается. Блок памяти, может быть реализован как в аналоговом, так и дискретном виде. При записи в дискретном виде перед блоком памяти должны использоваться анало1102051 ср (4) !

1Н са ) Е о ; (3) и,=!

Составитель Г.Челей

Редактор Т.Кугрышева Техред С. Jlereaa Корректор Г.РешетниК

Заказ 4784/44 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

r о-цифровые преобраэ ователи, преоб= разующие значение модуля отсчета в двоичный код. Объем памяти зависит от числа отсчетов, которые используются дпя классификации помех.

После записи в блоки 14 памяти последнего отсчета а„ с помощью коммутирующего блока 15 выход каждого иэ блоков 14 памяти последовательно подключается к блоку 16 вычисления среднего, где, вычисляется величина среднего арифметического по.И отсчетам, т.е. и а — „Ьа; (1)

<=1

Затем в блоке 17 вычисления разно сти вычисляется модуль величины разности между средним значением и каждым отсчетом, т.е.. а,„-1а,р-а; ((2)

Далее .блоком i8 вычисления отклонения вычисляется среднее арифметическое величины отклонения

Блоком 19 деления вычисляется ве= личина отношения которая определяет надежность раае-. ния, принятого тем или иный демодуля-. тором.

Блоком 20 сравнения производится последовательное сравнение надежности решений, йринятых четырьмя элемен-: тарными демодуляторами, и на основе максимума величины производится . коммутация с помощью коммутирующих блоков 4-7 одного иэ демодуляторов по входу решающего блока 11. с

Таким образом, предложенный демодулятор, производя адаптивную демо20 дуляцию дискретных частотно-модулиро ванных сигналов, в зависимости от помеховой ситуации в канале, выбирая оптнмаль,ный для данной ситуации способ демодулирования принимаемых сиг25 налов, позволяет повысить помехоустойчивость существующих демодуляторов в каналах с сосредоточенными помехами и замираниями.