Демодулятор сигналов с фазовоимпульсной модуляцией

 

ДЕМОДУЛЯТОР СИГНАЛОВ С ФАЗОВО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащий соединенные последовательно гене ратор постоянного тока, первый и вто рой ключи и запоминающий элемент, выход которого соединен с выходной шиной, между объединенными выходом первого и входом второго ключей и об щей шиной включены соединенные парал лельно третий ключ и конденсатор, о личающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него дополнительно введены дифференцирующая цепь, первый и второй одновибраторы , компаратор, четвертьй ключ и формирователь опорных сигналов , причем первый вход первого одновибратора соединен с сигнальным вхо-t дом устройства, выход - с управляющим входом первого ключа, a второй вход с управлякхцим вхсздом третьего и первым управляющим входом второго ключей и выходом дифференцирующей цепи, вход которой соединен с тактовьм входом устройства, входы компаратора соединены с выходом первого ключа и первым выходом формирователя опорного сигнала, a выход - с входом второго одновибратора, первый выход которого соединен с вторым управляющим входом второго ключа, a второй выход - с управляющим входом четверто- , го ключа, вход которого соединен с вторым выходом формирователя опорных сигналов, a выход - с входом запоминающего элемента.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ Х

РЕСПУБЛИК ае 03) 4(51) Н 03 К 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬЮФ

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3559663/24-2 1 (22) 02.03. 83 (46) 30.01.85 Бюл. М 4 (72) Н.И.Козленко, P Н.Рыжкова и В.И.Сапрыкин (53) 621.376.55(088.8) (56) 1. Проектирование и применение операционных усилителей. Под ред.

Дж.Грэма. М., "Мир", 1974, с. 457, фиг. 11.20.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 330535, кл. Н 03 К 9/04, 03.08.70 (прототип). (54)(57) ДЕМОДУЛЯТОР СИГНАЛОВ С ФАЗОВО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащий соединенные последовательно генератор постоянного тока, первый и второй ключи и запоминающий элемент, выход которого соединен с выходной шиной, между объединенными выходом первого и входом второго ключей и общей шиной включены соединенные парал лельно третий ключ и конденсатор, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него дополнительно введены диффе,ренцирующая цепь, первый и второй одновибраторы, компаратор, четвертый ключ и формирователь опорных сигналов, причем первый вход первого одновибратора соединен с сигнальным вхо дом устройства, выход — с управляющим входом первого ключа, а второй вход— с управляющим входом третьего и первым управляющим входом второго ключей и выходом дифференцирующей цепи, вход которой соединен с тактовым входом устройства, входы компаратора соединены с выходом первого ключа и первым выходом формирователя опор- I ного сигнала, а выход — с входом второго одновибратора, первый выход которого соединен с вторым управляющим входом второго ключа, а второй выход — с управляющим входом четвертого ключа, вход которого соединен с вторым выходом формирователя опорных сигналов, а выход — с входом запоминающего элемента.

1 11375

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах радиосвязи, телеметрии и преобразования сигналов.

Известны демодуляторы с фазово5 импульсной модуляцией, содержащие умножитель, фильтр нижних частот, генератор, управляемый напряжением, дополнительный выходной фильтр j1) .

Недостатки известных устройств конструктивная сложность и, как следствие, низкая надежность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является демодулятор сигналов с фазово-импульсной модуляцией, содержащий соединенные последовательно генератор постоянного тока, первый и второй ключи и запоминающий элемент, выход которого соединен с выходной шиной, между объединенными выходом первого и входом второго ключей и общей шиной включены соединенные параллельно третий ключ и конденсатор, причем управляющие входы второго и третьего ключей соединены с шиной тактовых импульсов и первым входом элемента совпадения, и второму входу которого подключена шина входного сигнала, а выход соединен с управляющим входом первого ключа (2J.

Недостаток данного устройСтва заключается в его низкой помехоустойчивости при приеме сигналов со "стертыми" элементами, так как при потере в канале связи из-за помех информационного импульса на выходе запоминающего устройства появляется сигнал максимальной амплитуды.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости демодулятора при приеме сигналов со "стертыми" эле-ментами.

Поставленная цель достигается тем, что в демодулятор сигналов с фазовоимпульсной модуляцией, содержащий сое-45 диненные последовательно генератор постоянного тока, первый и второй ключи и запоминающий элемент, выход которого соединен с выходной шиной, а между

Объединенными выходом первого и вхо- 50 дом второго ключей и общей шиной включены соединенные параллельно третий ключ и конденсатор, дополнительно введены дифференцирующая цепь, первый и второй одновибраторы, компаратор, четвертый ключ и формирователь опорных сигналов, причем первый вход первого одновибратора соединен с сиг76 2 нальным входом устройства, выход— с управляющим входом первого ключа, а второй вход — с управляющим входом третьего и первым управляющим входом второго ключей и выходом дифференцирующей цепи, вход которой соединен с тактовым входом устройства, входы компаратора соединены с выходом первого ключа и первым выходом фор-.. мирователя опорного сигнала, а выход— с входом второго одновибратора, первый выход которого соединен с вторым управляющим входом второго ключа, а второй выход — с управляющим входом четвертого ключа, вход которого соединен с вторым выходом формирователя опорных сигналов, а выход — с входом запоминающего элемента.

На чертеже представлена блок-схема демодулятора сигналов с фазовоимпульсной модуляцией.

Демодулятор содержит генератор 1 постоянного тока, первый ключ 2, третий ключ 3, второй ключ 4, запоминающий элемент 5, дифференцирующую цепь 6> конденсатор 7, первый одновибратор 8, компаратор 9, второй одновибратор 10, четвертый ключ 11, формирователь 12 опорных сигналов, причем соединены последовательно генератор 1 постоянного тока, первый ключ 2, второй ключ 4 и запоминающий элемент 5, выход которого соединен с выходной шиной между объединенными выходом первого ключа 2 и входом второго ключа 4 и общей шиной включены соединенные параллельно третий ключ 3 и конденсатор 7, к управляющему входу, первого ключа 2 подключен выход первого одновибратора 8, первый вход которого соединен с сигнальным входом устройства, а второй вход — с управляющим входом третьего ключа 3, первым управляющим входом второго ключа 4, и выходом дифференцирующей цепи б, вход которой соединен с тактовым входом устройства, входы компаратора 9 соединены с выходом первого ключа 2 и первым выходом формирователя 12 опорного сигнала, а выход — с входом второго одновибратора 10 первый выход которого соединен с вторым управляющим входом второго ключа 4, а второй выход — с управляющим входом четвертого ключа 11, вход которого сое динен с вторым выходом формирователя

12 опорного сигнапа, а выход — с входом запоминающего элемента 5.

В случае отсутствия на тактовом интервале информационного импульса из-за наличия в канале связи помех, вызывающих его ",стирание", первый одновибратор 8 формирует импульс управления первым ключом 2, приближенно равный по длительности тактовому интервалу. Под действием этого импульса первый ключ 2 замыкается

1137 з демодулятор работает следующим образом.

На сигнальный вход устройства поступают информационные импульсы, на тактовый вход — тактовые импульсы

5 (ТИ) . Приходящие ТИ дифференцируются в дифференцирующей цепи 6, которая формирует из них короткие положитель- ные и отрицательные импульсы, соответствующие переднему и заднему фронтам ТИ. В момент прихода положительного импульса, соответствующего переднему фронту ТИ, второй ключ 4 на время его длительности замыкается, и напряжение на конденсаторе 7 запоминается запоминающим элементом 5. После размыкания второго ключа 4 под действием отрицательного импульса, соответствующего заднему фронту ТИ, на время его длительности замыкается третий ключ 3 и разряжает конденсатор 7.

Одновременно отрицательным импульсом, соответствующим заднему фронту ТИ, запускается первый одновибратор 8, формирующий спустя некоторое

25 время 1 задержки, обусловленное сра.батыванием самого первого одновибратора 8 и приближенно равное длитель- . ности запускающего импульса, импульс управления первым ключом 2. После размыкания третьего ключа 3 под действием управляющего импульса с первого одновибратора 8 замыкается пер- . вый ключ 2, и конденсатор 7 начинает заряжаться током от генератора 1 постоянного тока. В момент прихода 35 информационного импульса генерация импульса первого одновибратора 8 принудительно срывается, вследствие чего первый ключ 2 размыкается,и заряд конденсатора 7 прекращается. Ha-, 40 пряжение на конденсаторе 7 остается постоянным до момента прихода сле-. дующего тактового импульса, в результате на выходе запоминающего элемента 5 формируется ступенчатый сиг- 45

1 нал, пропорциональный фазе входного, с задержкой на .один тактовый интервал.

576 4 на время длительности всего актового интервала, и конденсатор 7 заряжается до максимально возможного уровня напряжения. Это вызывает срабатывание компаратора 9 вследствие повышения некоторого порогового уровня 0рр поступающего с формирователя 12 опорных сигналов и соответствующего длительности интервала наблюдения ьц, поскольку тактовый л интервал складывается из интерваи ла наблюдения ь„и защитного интервала ., наличие которого вызвано необходймостью исключения попадания информационного импульса в соседний тактовый интервал. Импульс сравнения с компаратора 9 запускает второй одновибратор 10, которьп формирует противофазные импульсы управления вторым 4 и четвертым 11 ключами, несколько превышающие по длительности суммарную длительность защитного интервала и тактового импульса. Импульс отрицательной полярности со второго одновибратора 10 исключает открывание второго ключа 4 в момент прихода ТИ, а импульс положителььой полярности открывает четвертый ключ 11 и подключает запоминающий элемент 5 к формирователю 12 опорных сигналов, который постоянно выдает на четвертый ключ 11 уровень напряжения, соответствующий среднестатистическому значению передаваемого сигнала. В результате на выходе запоминающего элемента 5 вместо максимально возможного (ошибочного) уровня напряжения, накапливаемого на конденсаторе 7 эа время тактового интервала при отсутЮ ствии информационного импульса "стерtl того помехами в канале связи, запоминается на время одного такта уровень напряжения, соответствующий наиболее вероятному (среднестатистическому) значению передаваемого сигнала.

Такой алгоритм обработки сигнала с использованием его статистических характеристик связан с тем, что эти характеристики на приемной стороне, как правило, известны. Это позволяет обнаруживать и частично компенсировать ошибки при приеме сигналов со

tt 11 стертыми элементами, что значительно повьппает помехоустойчивость устройства.

Таким образом, применение изобретения позволяет формировать среднестатистический выходной сигнал деСоставитель Е. Борзов

Редактор М.Келемеш Техред Т.фанта

Корректор А.Обручар

Заказ 10540/42 Тирам 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 е

Филиал ППП "Патент", r. У;кгород, ул. Проектная, 4

Э 1137576 6 модулятора при пропадании информацион. по . крайней мере в 3 раза для

Horo сигнала. При этом помехоустойчи-,сигналов с гауссовым распределеВость работы демодулятора повышается кием.