Устройство для приема частотно-фазоманипулированных сигналов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ЧАС.ТОТНО-ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ , содержащее последовательно соединенгие первый смеситель., полосовой фильтр, блок синхронизации и генератор псевдослучайной последовательности , выходы которого подключены к дополнительным входам блока синхронизации и к входам дешифратора, а также.последовательно соединенные первый перемножитель и второй смеситель ., второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом гетеродина и с входами блока узкополосных фильтров, выходы которого подключены.к информационным входам коммутатора,, управляющий вход которого соединен с выходом блока программы выбора частот, первый вход которого соединен с выходом коммутатора и с первым входом.первого смесителя , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью поньшения помехоустойчит вости за счет .устранения статической ошибки в условиях интенсивных помех, в него введены четыре элемента задержки , формирователь меандра и последовательно соединенные второй перемножитель, узкополосный фильтр, амплитудный детектор, третий перемножитель , фильтр .нижних частот и усит литель, выход которого подключен к второму входу блока синхронизации, первый вход которого соединен с входами второго перемножителя, при этом выход дешифратора через последовательно соединенные первый элемент задержки и формирователь меандра подключен к второму входу блока программы выбора частот и к входу второго элемента задержки, выход которого соединен со вторым входом третьего перемножителя, а соответСТВУЮП1ИЙ выход генератора псевдо- . случайной последовательности через третий элемецт задержки подключен к первому входу первого перемножителя, второй вход которого соединен с.вхо- .. дом четвертого элемента задержки, выход которого подключен к второму входу первого смесителя. 2. Устройство по п. 1, о т л иN9 Э) чающееся тем, что блок синхронизации содержит последовательно N9 соединенные первый сумматор, первый перемножитель и первый узкополосный фильтр и последовательно соединенные вычитающий блок, второй перемножитель , второй вход которого соединен со вторым входом первого перемножнтеля , второй уэкополосный фильтр, третий перемножитель, фильтр нижних частот, усилитель, второй сумматор . и управляемый тактовый генератор, выход которого является выходом блока синхронизации,.первым, вторым и

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ((1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 358261.2/24-09 (22) 20.04.83 (46):15.02 .85. Бюл. ¹ б (72) В.И.Журавлев, А.С.Ильин и М.Г.Бакулин (71} Московский ордена Трудового

Красного Знамени электротехнический

HE ст 1тут связи (53) 621. 394. 62(088. 8) (56) 1. Патент США ¹ 3838342, кл. 325-32,.1974.

2. Авторское свидетельство СССР .№- 708531, кл. Н 04 L 27j14, 1978 (прототип). (54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА

ЧАСТОТНО-ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНА-ЛОВ, содержащее последовательно соединен е первый смеситель, полосовой фильтр, блок синхронизации и генератор псевдослучайной последовательности, выходы которого подключены к дополнительным входам блока синхронизации и к входам дешифратора, а также последовательно соединенные первый перемножитель и второй смеситель,, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом гетеродина и с входами блока узкополосных фильтров, выходы которого подключены к информационным входам коммутатора,. Управляющий вход которого соединен с выходом блока программы выбора частот, первый вход которого соединен с выходом коммутатора и с первым входом первого смесис теля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчи-. вости за счет .устранения статической ошибки в условиях интенсИвных помех, в него введены четыре элемента за4(5!) Н 04 L 27 14 Н 04 L 27 22 держки,. формирователь меандра и последовательно соединенные второй перемножитель, узкополосный фильтр, амплитудный детектор,. третий перемножитель„ фильтр .нижних частот и уси-. литель, выход которого подключен к второму входу блока синхронизации, первый вход которого соединен с входами второго перемножителя, при этом. выход дешифратора через последовательно соединенные первый элемент задержки и формирователь меандра подключен к второму входу блока программы выбора частот и к входу второго элемента задержки, выход которого соединен со вторым входом третьего перемножителя, а соответствующий выход генератора псевдослучайной последовательности через третий элемент задержки подключен к первому входу первого перемно:кителя, второй вход которого соединен с.входом четвертого элемента задержки,,выход которого подключен к второму входу первого смесителя.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит цоследовательно соединенные первый сумматор, первый перемножитель и первый узкополосный фильтр и последовательно соединенные вычитающий блок, второй перемножитель, второй вход которого соединен со вторым входом первого перемножи; теля, второй узкополосный фильтр, третий перемножитель, филь гр нижних частот, усилитель, второй суья(атор и управляемый тактовый генератор, выход. которого является выходом блока синхронизации, .первым, вторым и дополнительными входами которого являются соответственно второй вход первого перемножителя, второй

1140262 вход второго сумматора и входы первого сумматора, которые соединены с входами вычитающего блока.

Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться в системах связи с частотно-манипулированными сигналами.

Известно устройство для приема сигналов с некогерентной структурой, содержащее формирователь опорного дискретного частотно-манипулированного сигнала, вход которого соединен с выходом генератора опорной псевдослучайной последовательности, перемножитель, первый вход которого соединен с выходом формирователя опорного дискретного частотно-манипулированного сигнала, а на второй вход подается принимаемый сигнал, а также блок выделения дискретной информации, .вход которого соединен с выходом перемножителя, и детектор огибаюmerr (. 0

Однако известное устройство имеет большие потери при обработке сигнала и низкую помехоустойчивость.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является . устройство для приема частотно-фазаманипулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные первый смеситель, полосовой фильтр, ЗО блок синхронизации и генератор псевдослучайной последовательности, выходы которого подключены к дополнительным входам блока синхронизации и к входам дешифратора, а также последовательно соединенные первый перемножитель и второй смеситель, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом гетеродина и с входами блока узкополосных фильтров, . выходы которого подключены к инфор .мационным входам коммутатора, управЛяющий вход которого соединен с выходом блока программы выбора частот, первый вход которого соединен с выходом коммутатора и с первым вхо-, 4> дом первого смесителя f2) .

Однако это устройство имеет низкую помехоустойчивость.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости за счет устранения статической ошибки в условиях интенсивных помех.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для приема частотно-фазоманипулированных сигна- лов, содержащее последовательно соединенные первый смеситель, полосовой фильтр, блок синхронизации и генера тор псевдослучайной последовательности, выходы которого подключены к дополнительным входам блока синхронизации и к входам дешифратора, а также последовательно соединенные первый перемножитель и второй смеситель, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом гетеродина и с входами блока узкополосных фильтров, выходы которого подключены к информационным входам коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом блока программы выбора частот, первый вход которого соединен с выходом коммутатора и с первым входом первого смесителя, введены четыре элемента задержки, формирователь меандра и последовательно соединенные второй перемножитель, узкополосный фильтр, амплитудный детектор, третий перемножитель, фильтр нижних частот и усилитель, выход которого подключен к второму входу блока синхронизации, первый вход которого соединен с входами второго перемножителя, при этом выход дешифратора через последовательно соединенные первый элемент задержки и формирователь меандра подключен к второму входу блока программы выбора частот и к входу второго элемента задержки, выход которого соединен со вторым входом третьего перемножителя, а соответствующий выход генератора

1140262 псевдослучайной последовательности через третий элемент задержки подключен к первому входу первого перемножителя, второй вход которого соединен с входом четвертого, элемента задержки, выход которого подключен к второму входу первого смесителя.

При этом блок синхронизации содержит последовательно соединенные первый сумматор, первым перемножитель б и первый ускополосный фильтр и последовательно соединенные вычитающий блок, второй перемножитель, второй вход которого соединен со вторым входом первого перемножителя, второй 15 узкополосный фильтр, третий перемножитель, фильтр нижних частот, усилитель, второй сумматор и управляемый тактовый генератор, выход которого является выходом блока синхрониза- 2р ции, первым, вторым и дополнительными входами которого являются соответственно второй вход первого перемножителя, второй вход второго "умматора и входы первого сумматора, - 25 которые соединены с входами вычитающего блока.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — то же, блока синхронизации.

Устройство для приема частотнофазоманипулированных сигналов содержит (фиг. 1) первый смеситель 1, полосовой Фильтр 2, блок 3 синхро 35 низации, коммутатор 4, блок 5 программы выбора частот, блок 6 узкополосных фильтров, первый перемножитель 7, второй смеситель 8, гетеродин 9, генератор 10 псевдослучайной пос-4> ледовательности, дешифратор 11, формирователь 12 меандра, первый элемент 13 задержки, усилитель 14, второй перемножитель 15, узкополосный фильтр 16, амплитудный детектор 17, треплин пере- 45 множитель 18, фильтр 19 нижних частот, соответственно второй, третий и четвертый элементы 20-22 задержки. Блок 3 синхронизации состоит из (фиг. 2) первого, второго и третьего перемно- 5О жителей 23-25 соответственно, первого 26 и второго 27 узкополосных фильтров, фильтра 28 нижних частот, усилителя 29, первого 30 и второго

31 сумматоров, вычитающего блока 32, управляемого тактового генератора 33 °

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства (фиг. 1) поступает частотно-фазоманипулированный сигнал, представляющий собой колебания, фаза которого манипулирована по закону следования символов псевдослучайной последовательности, а несущая частота изменяется скачкообразно по закону другой псевдослучайной последовательности.

Устройство работает в режиме синхронизации, т.е. когда приемник осуществляет слежение за задержкой сигнала.

При этом на выходе первого перемножителя 7 формируется сигнал без фазовой манипуляции, содержащий только скачки частоты. На каждое значение частоты имеется суар узкополосный фильтр в блоке бфзкополосных фильтров, через который сигнал проходит на выходы коммутатора 4. Под действием управляющих сигналов с выхода блока 5 программы выбора частот (который задает порядок переключения частот и в простейшем случае представляет собой регистр сдвига с обратными связями идешифратор, число выходов которого равно числу используемых частот) коммутатор 4 в такт со скачками частоты подключает выходы блока 6 узкополосных фильтров к первому входу первого смесителя 1. Чтобы момент появления сигнала на выходах блока 6 узкополосных фильтров совпадал со скачками частот принимаемого сигнала, необходимо принимаемый сигнал задержать. Для этого в предлагаемом устройстве существует четвертый элемент 22 задержки.

На выходе первого смесителя 1 формируется сигнал, у которого снята частотная манипуляция, а содержится только фазовая манипуляция по закону псевдослучайной .последовательности.

Блок 3 синхронизации осуществляет слежение за задержкой фазоманипулированного сигнала на выходе полосового фильтра 2 ° Однако этот. сигнал запаздывает по отношению к принимаемому сигналу из-за запаздывания в полосовом фильтре 2 и четвертом элементе 22 задержки. Поэтому сигнал, поступающий на первый перемножитель 7 с выхода генератора 10 псевдослучайной последовательности, должен опережать фазоманипулированиый сигнал в точке В (фиг. 1), на соответствующем входе блока 3.

4140262

Это достигается тем, что сигнал на первый перемножитель 7 поступает с опережающего выхода генератора 10 псевдослучайной последовательности через третий элемент 21 задержки, 5 который необходим для того, чтобы моменты манипуляции фазы приннмаемогс частотно- фазоманипулированного сигнала точно совпадали с моментами . переключения символов опорной .псевдослучайной последовательности. Кро-ме того, чтобы моменты переключения частот сигнала, поступающего на первый смеситель 1 через четвертый элемент 22 задержки, совпадали с моментами переключения коммутатора 4, необходимо чтобы дешифратор 11 формировал.сигнал с опережением на целое число периодов. тактовой частоты, который затем дополнительно задержи- 2О вается первым элементом 13 задержки, необходимым. для более точного согласования моментов коммутации частот коммутатором 4 с моментами смены частот принимаемого сигнала, Формирователь 12 меаидра формирует сигнал со скважностью 2 и периодом,,:равным длительности одного частотного элемента, и представляет собой ждущий мультивибратор, формирующий импульс длительностью,. равной половине длительности одного частотного элемента. Формирователь 12 меандра можно исключить, если использовать два дешифратора и,триггер. Меандр 35 сигнала переключения частотных . элементов необходим для правильной ..работы цепочки последовательно соединенных второго перемножителя 15, узкополосного фильтра 16, амплитудного детектора 17, третьего перемножителя 18, фильтра нижних частот 19 и усилителя 14. Эта цепочка позволяет получить дополнительный сигнал рассогласования по задержке принимаемого и опорного сигналов.

Второй перемножитель 15 используется в качестве квадратора, на его выходе образуется сигнал второй гармоники промежуточной частоты, 50 при этом фазовая манипуляция устраняется. Этот сигнал фильтруется узкополосным фильтром 16,.а амплитудный детектор 17 выделяет его огибающую. Если рассбгласование по за - 55 держке отсутствует, то на выходе узкополосного фильтра 16 образуется сигнал с постоянной амплитудой, а б ка выходе амплитудного детектора 17 появляется сигнал, который затем поступает на первый вход третьего перемножителя 18, на второй вход которого через второй элемент 20 задержки поступает меандр частоты переключения частотных элементов.

На выходе третьего перемножителя

18 будет также меандр. Фильтр 19 нижних частот выделяет .постоянную составляющую этого сигнала, которая в данном случае равна нулю.

Если момент коммутации частот на выходе коммутатора 4 не соответствует моментам скачкообразного изменения частоты принимаемого сигнала на втором входе первого смесителя 1, то в амплитуде сигнала на выходе узкополосного фильтра 16 появляются провалы, которые выделяются амплитудным детектором 17. При перемножении такого сигнала с меандром частоты переключения частотных элементов появляется постоянная составляющая, которая выделяется фильтром 19 нижних частот и уСиливается усилителем. 14.

Второй элемент 20 задержки учи-. тывает групповое время запаздывания полосового фильтра 2 и узкополосного фильтра 16. Блок 3 синхронизации работает следующим образом (фиг. 2).

На входы А и Б поступают псевдослучайные последовательности, отличающиеся сдвигом на один период тактовой частоты. В первом сумматоре

30 формируется суммарный сигйал, который поступает на первый перемножитель 23, а в вычитающем блоке 32 формируется разностный сигнал, который поступает на второй перемножитель 24. На другие входы первого и второго перемножителей 23 и 24 поступает сигнал промежуточной частоты, фазоманипулированный по закону псевдослучайной последовательности.

Амплитуда сигнала промежуточной частоты на выходе первого и второго узкополосных фильтров 26 и- 27 зависит от расстройки по задержке.

При перемножении этих сигналов на выходе третьего перемножителя 25 появляется сигнал рассогласования, который затем фильтруется фильтром

28 нижних частот, усиливается усилителем 29 и поступает на второй сумматор 31.! 140262

На второй вход второго сумматора

31 поступает дополнительный сигнал (по входу Г) .рассогласования с выхода усилителя 14 (фиг. 1). Суммарный сигнал рассогласования поступает на вход управляемого тактового генератора 33, при этом .происходит изменение тактовой частоты и осуществляется подстройка по задержке, Таким образом, преимущество предлагаемого устройства по сравнению с известными устройствами подобного типа, а также по сравнению с прототипом состоит в том, что оно обеспечивает более высокую помехоустойчивость, благодаря введению элементов задержек, которые позволяют исключить влияние группового времени запазды вания полосовых фильтров в статическом режиме работы устройства, что

5 в свою очередь, уменьшает потери при обработке принимаемого сигнала.

По сравнению с известными предлагаемое.устройство имеет лучшую помехоустойчивость, поскольку фаэовые скачки не возникают, что уменьшает потери. КромЕ того, формирование дополнительного сигнала рассогласования по задержке позволяет повысить точность синхронизации, что положительно сказывается на помехоустойчивости всего устройства в целом.

1140262

Wuz.2

Составитель А. Москевич

Редактор Е. Копча Техред Т.Маточка

Корректор И, Муска

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 274/45 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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