Устройство двухканальной связи с фазочастотной манипуляцией

 

1. УСТРОЙСТВО ДВУХКАНАЛЬНОЙ СВЯЗИ С ФАЗОЧАСТОТНОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ, содержащее на передающей стороне блок передачи и в каждом канале источник сообщений и последовательно соединенные генератор сигналов и фазовый манипулятор, а на приемной стороне последовательно соединенные блок приема и ограничитель, выход которого подключен к входам двух каналов, казвдый из которых содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, формирователь когерентных колебаний и фазовый детектор, причем выход полосового фильтра подключен к второму входу фазового детектора, а также получатель сообщений, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, на передающей стороне введены инвертор и в каж дом канале - последовательно соединенные первый ключ и кодер, а также второй ключ, при этом выход кодера подключен к второму входу фазового манипулятора, выход которого подключен к первому входу второго ключа, выход источника сообщений первого канала - к первым входам первых ключей обоих каналов, выход источника сообщений второго канала - к вторым входам первого и второго ключей первого канала непосредственно, а к вторьпч входам первого и второго ключей второго канала через инвертор, выходы вторых ключей обоих каналов подключены к входу блока передачи, на приемной стороне введены блок вычитания и инвертор , а в каждом канале - вьшрямитель и последовательно соединенные декодер и ключ, при этом вьтход фазового детектора подключен к входам вьшрямителя и декодера, выход вьтрямителя каждого канала подключен к соответствуюi (Л щему входу блока вычитания, выход которого подключен к входу получателя сообщений первого канала и к второму входу ключа одного канала непосредственно и через инвертор к второму входу ключа другого канала, а вы§ ходы ключей обоих каналов подключены к входу получателя сообщений второго канала. о 2.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что кодер вы:о полнен в виде последовательно соединенных первого вьзделителя импульсов, дифференциатора , второго вьщелителя импульсов , триггера и первого преобразователя импульсов, при этом выход дифференциатора через последовательно соединенные третий выделитель импульсов и второй преобразователь импульсов подключен к второму входу триггера, а вход первого вьделителя импульсов и выход первого преобразователя импульсов являются соответсственно входом и выходом кодера. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что декодер вы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11),„„.Н 04 т. 5/00 и I

OflHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ Б Ио <

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетении и ОтнРытий (21) 3581795/18-09 (22) 19.04.83 (46) 07.08 .84 . Бюл . Р 29 (72) В.Д. Бабич, Г.А. Лезин и В.Е. Федяев (53) 62 1.394.5(088.8) (56) 1. Заездный А.M. и др. Фазоразностная модуляция. М., Связь, 1967, с. 18-19.

2. Авторское свидетельство СССР

У 291355, кл. Н 04 L 5/00, 1968 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДВУХКАНАЛЬНОЙ

СВЯЗИ С ФАЗОЧАСТОТНОЙ ИАНИЛУЛЯЦИЕЙ, содержащее на передающей стороне блок передачи и в каждом канале источник сообщений и последовательно соединенные генератор сигналов и фазовый манипулятор, а на приемной стороне— последовательно соединенные блок приема и ограничитель, выход которого подключен к входам двух каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, формирователь когерентных колебаний и фазовый детектор, причем выход полосового фильтра подключен к второму входу фазового детектора, а также получатель сообщений, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, на передающей стороне введены инвертор и в каждом канале — последовательно соединенные первый ключ и кодер, а также второй ключ, при этом выход кодера подключен к второму входу фазового манипулятора, выход которого подключен к первому входу второго ключа, выход источника сообщений первого канала — к первым входам первых ключей обоих каналов, выход источника сообщений второго канала — к вторым входам первого и второго ключей первого канала непосредственно, а к вторым входам первого и второго ключей второго канала через инвертор, выходы вторых ключей обоих каналов подключены к входу блока передачи, на приемной стороне введены блок вычитания и инвертор, а в каждом канале — выпрямитель и последовательно соединенные декодер и ключ, при этом выход фазового детектора подключен к входам выпрямителя и декодера, выход выпрямителя каждого канала подключен к соответствующему входу блока вычитания, выход которого подключен к входу получателя сообщений первого канала и к второму входу ключа одного канала непосредственно и через инвертор к второму входу ключа другого канала, а выходы ключей обоих каналов подключены к входу получателя сообщений второго канала.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что кодер выполнен в виде последовательно соединенных первого выделителя импульсов, дифференциатора, второго выделителя импульсов, триггера и первого преобразователя импульсов, при этом выход дифференциатора через последовательно соединенные третий выдепитель импульсов и второй преобразователь импульсов подключен к второму входу триггера, а вход первого выделителя импульсов и выход первого преобразователя импульсов являются соответсственно входом и выходом кодера.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что декодер вы1107311 полнен в виде последовательно соеди. ненных первого выделителя импульсов, первого дифференциатора, второго выделителя импульсов, триггера и первого преобразователя импульсов и последовательно соединенных третьего выделителя импульсов, второго дифференциатора, четвертого выделителя

Изобретение относится к радиосвязи, и может найти применение в двухканальных системах передачи дискретных сигналов с фазочастотной манипуляцией. 5

Известно устройство двухканальной связи с фазочастстной манипуляцией, содержащее передающие и приемные телеграфные аппараты, частотные и фазовые манипуляторы, приемные и пере10 дающие блоки, фазовые-и частотные детекторы f13.

Недостаток известного устройства состоит в низкой помехоустойчивости при передаче сигналов с фазочастотной манипуляцией.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство двухканальной связи с фазочастотной манипуляцией, содержащее на передающей стороне блок передачи и в каждом канале источ. ник сообщений и последовательно соединенные генератор сигналов и фазовый манипулятор, а на приемной стороне— последовательно соединенные блок приема и ограничитель, выход которого подключен .а входам двух каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные паласовой фильтр, формирователь когерентных колебаний ЗО и фазовый детектор, причем выход полосового фильтра подключен к второму входу фазового детектора, а также получатель сообщений Ã7 .

Недостаток данного устройства со- стоит в низкой помехоустойчивости вследствие возникновения обратной работы из-за скачков фазы опорных колебаний на 180

Цель изобретения — повышение поме-, 40 хоустойчивости.

Для достижения цели в устройство двухканальной связи с фазочастотной импульсов и второго преобразователя импульсов, выход которого подключен к второму входу триггера, а входы первого и третьего выделителя импульсов соединены вместе и являются входом декодера, выходом которого является выход первого преобразователя, импульсов. манипуляцией, содержащее на передающей стороне блок передачи и в каждом канале источник сообщений и последова тельно соединенные генератор сигналов и фазовый манипулятор, а на приемной стороне — последовательно соединенные блок приема и ограничитель, выход которого подключен к входам двух каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные паласовой фильтр, формирователь коге. рентных колебаний и фазовый детектор, причем выход полосового фильтра подключен к второму входу фазового детектора, а также получатель сообще. ний, на передающей стороне введены инвертор и в каждом канале — последовательно соединенные первый ключ и кодер, а также второй ключ, при этом выход кодера подключен к второму вхо3 ду фазового манипулятора, выход которого подключен к первому входу второго ключа, выход источника сообщений первого канала — к первым входам первых ключей обоих каналов, выход источника сообщений второго канала— к вторым входам первого и второго клю. чей первого канала непосредственно, а к вторым входам первого и второго ключей второго канала через инвертор, выходы вторых ключей обоих каналов подключены к входу блока передачи, на приемной стороне введены блок вычитания и инвертор, а в каждом канале — выпрямитель и последовательно соединенные декодер и ключ, при этом выход фазового детектора подключен к входам выпрямителя и декодера, выход выпрямителя каждого канала подключен к соответствующему входу блока вычитания, выход которого подключен к входу получателя сообщений перI. ° 1 ваго канала и к второму входу ключа

110731 одного канала непосредственно и через инвертор к второму входу ключа другого канала, а выходы ключей о6оих каналов подключены к входу полу— чателя сообщений второго канала.

При этом кодер выполнен в виде последовательно соединенных первого вы; делителя импульсов, дифференциатора, второго вьделителя импульсов, триггера и первого преобразователя им- 1О пульсов, при этом выход дифференциатора через последовательно соединенные третий выделитель импульсов и второй преобразователь импульсов подключен к второму входу триггера, а вход первого вьделителя импульсов и выход первого преобразователя импульсов, являются соответственно входом и выходом кодера.

Декодер выполнен в виде последова-щ тельно соединенных первого вьделителя импульсов, первого дифференциатора, второго вьделителя импульсов, триггера и первого преобразователя импульсов и последовательно соеди- 25 ненных третьего вьделителя импульсов, второго дифференциатора, четвертого выделителя импульсов и второго преобразователя импульсов, выход которого подключен к второму входу триго гера, а входы первого и третьего выделителя импульсов соединены вместе и являются входом декодера, .выходом которого является выход первого преобразователя импульсов.

На фиг. 1 изображена функциональная электрическая схема устройства, на фиг. 2 — функциональные электрические схемы кодера и декодера, на фиг. 3 — эпюры напряжений, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит на передающей стороне источники 1 и 2 сообщений, первые ключи 3 и 4, инвертор 5, кодеры 6 и 7, фазовые манипуляторы 8 и 9, 45 генераторы 10 и 11 сигналов, вторые ключи 12 и 13 и блок 14 передачи, на приемной стороне — блок 15 приема, ограничитель 16, полосовые фильтры

17 и 18, фазовые детекторы 19 и 20, 50 формирователи 21 и 22 когерентных колебаний, выпрямители 23 и 24, блок

25 вычитания, декодеры 26 и 27, ключи 28 и 29, инвертор 30 и получатели

31 и 32 сообщений. При этом кодер 55

6 содержит первый выделитель 33 импульсов, дифференциатор 34, второй выделитель 35 импульсов, третий вы1 4 делитель 36 импульсов, триггер 37, первый преобразователь 38 импульсов и второй преобразователь 39 импульсов. Декодер 26 содержит первый выделитель 40 импульсов, первый дифференциатор 41, второй вьделитель 42 импульсов, третий вьделитель 43 импульсов, второй дифференциатор 44, четвертый вьделитель 45 импульсов, триггер 46, первый преобразователь 47 и второй преобразователь 48 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Последовательность положительных и отрицательных импульсов с выхода .источника сообщения первого кана.ла поступает на первые входы первых ключей 3,4 (фиг. За) . Импульсы постоянного тока с выхода источника 2 сообщений второго канала (фиг. ЗХ) подаются на второй вход первого ключа 3 непосредственно, а на второй вход первого ключа 4 через инвертор 5. Первый ключ 3 пропускает постоянные посылки на вход ко- . дера 6 при положительных импульсах во втором канале, а первый ключ 4 пропускает постоянные посылки на вход кодера 7 при отрицательных импульсах во втором канале. Кодеры 6 и 7 осуществляют преобразование трехпозиционного абсолютного кода (фиг.

3L и t ) в двухпозиционный относительный (фиг. Зд и .ц) и построены по одинаковой схеме.

Кодеры 6 и 7 работают следующим образом. С выхода первого выделителя 33 импульсов импульсы отрицатель. ной полярности (фиг. 3 ц ) поступают на вход дифференциатора 34. Второй выделитель 35 импульсов из сигнала с выхода дифференциатора 34 (фиг, Зе) осуществляет выделение импульсов положительной полярностн (фиг. Зщ ), которые подаются на первый вход триггера 37. Отрицательные импульсы с выхода дифференциатора 34 вьделяются третьим выделителем 36 импульсов и подаются на вход второго преобразователя 39 импульсов (фиг. 3 ), который представляет собой кольцевой диодный выпрямитель. Положительные импульсы с его выхода поступают на второй вход триггера 37 (фиг. 3 и )

Напряжение с выхода триггера (фиг.Зк) поступает на вход первого преобразователя 38 импульсов, полярность постоянного напряжения на выходе ко торого меняется на противоположную при поступлении на его вход отрицательного импульса (фиг. 3» ) Аналогично работает кодер 7, а эпюры нацряжения на его выходе показаны на фиг. 3ь1 .

Напряжение с выходов кодеров 6 и

7 подается на вторые зходы фазовых

1 манипуляторов 8 и 9, на первые входы которых подаются высокочастотные колебания с частотами »- и -. с произволь. ными фазами д-„и Ry от генераторов 10 и 11 сигналов соответствечно. В результате с выходов фазовых манипуляторов 8 и 9 снимаются колебания вида

СОз{Ю„ t +а ») и соз(М t. +a-) при по ступлении с выхода кодеров 6 и 7 положительных напряжений и колебания вида сов(м» + Ч„+Р) H cos (>Jfzt+ М g+ <() HpH поступлении с выходов кодеров 6 и 7 отрицательных напряжений. Эти колебания через вторые ключи 12 и 13 поступают в блок 14 передачи. Вторые ключи 12 и 13 управляются постоянно точными посылками второго ключа так же, как первые ключи 3 и 4. В результате колебание с частотой Х» поступает в блок 14 передачи только при положительных импульсах во втором 30 канале, а колебание с частотой У в только при отрицательных импульсах во втором канале. Поэтому колебания на выходе передающего блока 14 пе редачи оказываются манипулированными по частоте посылками постоянного тока второго канала. Последовательность передаваемых частот 2» и представлена на фиг. 3»» .

Полученные колебания, в свою оче- щ редь, манипулированы по фазе импульсами постоянного тока первого канала, преобразованными в кодерах 6 и 7.

Последовательность смены фаз колебаний с частотами »и на выходах вторых ключей 12 и 13 показана на фиг. 3 о, где о!„ и »- ji соответствуют частоте У», а и Cy 3f -частоте

Блок 14.передачи осуществляет перенос сформированного сигнала с от-go носительной фазочастотной манипуляцией в область рабочих частот и необходимое усиление.

На приемной стороне сигнал проходит через блок 15 приема, кото-рый осуществляет предварительную изби рательность, усилие, преобразование частоты и т.д. Для борьбы с импульсными помехами приемная часть устройства построена по схеме ШОУ: широкополосный тракт (блок 15 приема), ог-. раничитель 16, узкоплосный тракт (по- лосовые фильтры 17 и 18). Полосы пропускания полосовых фильтров 17 и 18 выбираются в соответствии со скоростью передачи дискретных сигналов (1,5-2,5)В, где В 1 — скорость передачи сигналов; ь — длительность сигнала.

Центральные частоты полосовых филь»ров 17 и 18 соответственно равны

1» и У . Полоса пропускания блока

15 приема в схеме ШОУ обычно выбира:ется л »„ (6-10)а.Хц . Расфильтрован ные сигналы частот У»и У с выходов полосовых фильтров 17 и 18 поступают на входы фазовых детекторов 19 и 20 М формирователей 21 и 22 когерентных колебаний. Фазовый детектор 19 детектирует фазоманипулированные сигналы с частотой Е», а фазовый детектор

20 — с частотой Р . В формирователях

21 и 22 когерентных колебаний, в качестве которых могут быть использованы известные схемы Пистолькорса, Сифорова или Костаса, осуществляется формирование когерентных колебаний с частотами Х,и . Эпюры продетектированных колебаний на выходах фазовых детекторов 19 и 20 представлены на фиг. 3 и и р

Пусть в определенный момент времени в колебании формирователя когерентного колебания изменяется фаза скачком на 180, т.е. возникает "обратная" работа. На фиг. 3 крестиками отмечены элементы, принятые с

Обратным знаком в результате этого скачка. Продетектированные сигналы с выходов фазовых детекторов 19 и

20 подаются на входы выпрямителей

23 и 24, которые осуществляют преобразование импульсов отрицательной полярности в импульсы положительной полярности. Выпрямленные сигналы с выходов выпрямителей поступают на входы блока 25 вычитания, на выходе которого получается последовательность положительных и отрицательных импульсов, переданных по второму каналу (фиг. Зс) . Эти посылки подаются на вход получателя 32 сообщения второго канала.

Продетектированные сигналы с выходов фазовых детекторов 19 и 20 поступают также на входы декодеров 26

7 11073 и 27. Декодеры 26 и 27 осуществляют преобразование трехпозиционного относительного кода (фиг. Зи и р) в двухпозиционный абсолютный код (фиг. ЗФ и к ) и построены по одинаковой схеме.

В декодере 26 положительные импульсы через первый выделитель 40 импульсов подаются на вход дифференциатора 41

-(фиг. Зю) . Импульсы с выхода дифференциатора 41 (фиг. 3 р ) через второй10 вьделитель 42 импульсов подаются на первый вход триггера 46 (фиг. 3 ц,)

Отрицательные импульсы с выхода фазового детектора 19 подаются через третий выделитель 43 импульсов 15 (фиг. 3 q ) на вход дифференцнатора 44.

Импульсы с выхода дифференциатора 44 (фиг. 3 x ) поступают через четвертый выделитель 45 импульсов на вход второго преобразователя 48 импульсов, ко О торый выполнен по кольцевой диодной схеме выпрямителя (фиг. Зц ), и с

его выхода подаются на второй вход триггера 46 (фиг. 3 щ ) .

Эпюры напряжения на выходе триг- 2д гера 46 показаны на фиг. Зю,. Это напряжение поступает на вход первого преобразователя 47 импульсов, где осуществляется сравнение полярностей предыдущей и последующей посылок. При одинаковых полярностях на его выходе возникает положительное напряжение, . а при противоположных — отрицательное (фиг. 3 э ). Это напряжение является выходным напряжением декодера

26. Декодер 27 работает аналогичным

35 образом, эпюры напряжения на его выходе представлены на фиг. Зю .

Выходы декодеров 26 и 27 через ключи 28 и 29 подключены к входу получателя 31 сообщений первого ка11 8 нала. Ключи 28 и 29 управляются импульсами постоянного тока второго канала, причем на второй вход ключа 28 эти импульсы поступают непосредствен. но, а на второй вход ключа 29 — через инвертор 30. Эпюры напряжений результирующего сигнала, подаваемого на вход получателя 31 сообщения первого канала показаны на фиг. Зу . Эпюры напряжений на выходах ключей 28 и 29— незаштрихованные импульсы на фиг. Зд и 4асоответственно. Заштрихованные импульсы через ключи 28 и 29 на вход получателя 31 сообщений не проникают, "Обратная" работа, возникшая на выходе фазового детектора 19 в результате скачка фазы опорного колебания на 180, устраняется при декодировании, а пораженным оказывается лишь один элемент принятого сигнала.

Таким образом, s предлагаемом устройстве введенные функциональные элементы обеспечивают реализацию принципа относительного кодирования фазы передаваемого сигнала с фазочастотной манипуляцией, устраняющего обратную работу при возникновении скачков фазы опорных колебаний на 3 (180 ) .

Причем сравниваемые по Фаза посылки в каждой иэ ветвей обработки сигналов могут быть разнесены во времени, а время разнесения определяется передаваемым сигналом во втором канале.

Технико-экономический эффект изоб ретения состоит в повышении помехоустойчивости канала передачи информации с фазовой манипуляцией при неизменной помехоустойчивости канала пе< редачи сигналом с частотной манипуляцией.

1107311

»охи»

1107311

У ф

Х

Ч

Ql

ВНИИПИ Заказ 5778/44 Тираж 635 Подиисное

Филвал ППП "Патент", r.Умлород, ул.Проектная, 4