Устройство когерентного приема фазоманипулированных сигналов

 

Изобретение относится к радиосвязи и обеспечивает повышение помехоустойчивости при рассогласованиях между начальной фазой входного сигнала и фазой опорного сигнала. Устр-во содержит линейный тракт приемника 1, амплитудно-фазовые детекторы 2, 3, формирователь опорного сигна ла 4, фазовращатель 5, синфазные согласованные фильтры 6, 7, квадратурные согласованные фильтры 8, 9, сумматоры 10, 12, 13, блок вычитания 11, блоки возведения в квадрат 14, 15, двухполупериодные выпрямители 16, 17, масштабные усилители 18-21, блоки извлечения квадратного корня 22, 23, компараторы 24-26, мультиплексор 27, ключ 28, квадратичный детектор 29 и интегратор 30. Входной сигнал,состоящий из смеси одного из прот1гвоположных сигналов с шумом или только из шума, поступает на линейный тракт приемника 1. На выходах амплитуднофазовых детекторов 2, 3 формируются синфазная и квадратурная составляющие 43 ОО о сд оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 H 04 L 27/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3994881/24-09 (22) 1 8. 1 2. 85 (46) 23. 04. 87. Бюл. № 15 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) В.А.Богданович и В.И.Сиротинин (53) 621.394.62(088.8) (56) Винокуров В.И. и др. Электромагнитная совместимость судового электрооборудования. — Л.: Судостроение, 1977, с. 217-218. (54) УСТРОЙСТВО КОГЕРЕНТНОГО ПРИЕМА

ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЪ|Х СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиосвязи и обеспечивает повышение помехоустойчивости при рассогласованиях между начальной фазой входного сигнала и фазой опорного сигнала. Устр-во содержит линейный тракт приемника 1, амплитудно-фазовые детекторы 2, 3, формирователь опорного сигнала 4, фазовращатель 5, синфазные согласованные фильтры 6, 7, квадратурные согласованные фильтры 8, 9, сумматоры 10, 12, 13, блок вычитания 11, блоки возведения в квадрат 14, 15, двухполупериодные выпрямители 16, 17, мас— штабные усилители 18-21, блоки извлечения квадратного корня 22, 23, компараторы-24-26, мультиплексор 27, ключ 28, квадратичный детектор 29 и интегратор 30. Входной сигнал, состоящий из смеси одного из противоположных сигналов с шумом или только из шума, поступает на линейный тракт приемника 1. На выходах амплитуднофазовых детекторов 2, 3 формируются синфазная и квадратурная составляющие

1305891 входного сигн ала соотве тственно . Эти составляющие Поступают соответственно в синфазный и квадратурный каналы приема. Компаратор 26 вырабатывает управляющий сигнал "1", если сигнал с выхода блока 23 больше сигнала синфазного канала, поступающего с двухполупериодного выпрямителя 1 6 и 0 р если наоборот. По управляюцему сигналу мультиплексор 27 подключает к входу компаратора 25 сигнал либо с блока

23 (при управляющем сигнале "1"), ли1

Изобретение относится к радиосвязи и может найти применение в системах передачи диск ре тн ой инфо рмации .

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости при рассогласованиях между начальной фазой входного сигнала и фазой опорного сигнала.

На чертеже изображена структурноэлектрическая схема предлагаемого устройства. 10

Устройство содержит линейный тракт приемника 1, первый 2 и второй 3 ам— плитудно-фазовые детекторы, формироватепь 4 опорного сигнала, фазовращатель 5, первый 6 и второй 7 синф аз ные со гла сов анные филь тры, пе рв ый

8 и второй 9 квадратурные согласованные фильтры, первый сумматор 10, блок

11 вычитания,, второй 12 и третий 13 сумматоры, первый 14 и второй 15 бло- 20 ки возведения в квадрат, первый 16 и второй 17 двухполупериодные выпрями— тели, первый 18 и второй 19 масштабные усилители, третий 20 и четвертый

21 масштабные усилители, первый 22 и второй 23 блоки извлечения квадратного корня, первый 24, второй 25, третий 26 компараторы, мультиплексор

27, ключ 28, квадратичный детектор 29 и интегратор 30. 30

Устройство работает следующий образом.

Принятый процесс, состоящ-.N из смеси одного из противоположных сигна— лов с шумом или только из шума, поступает на вход линейного тракта при— емника 1, где выполняются стандартные операции линейной обработки сигнала, бо с сумматора 1 2 (при управляющем сигнале 0 ) . .На другой вход компаратора 25 поступает сигнал из канала измерения средней мощности входного сигнала. Если первый сигнал превысит второй, то по сигналу "1" с его выхода, свидетельствующему об обнаружении сигнала, откроется ключ 28 и с компаратора 24 пройдет информация о типе сигнала. При закрытом ключе 28 на выход устр-ва поступает нулевой потенциал. 1 ил.

2 которые могут включать в себя частотную селекцию, усиление, гетеродинирование. После обработки в линейном тракте приемника 1 входной процесс поступает на входы первого 2 и второ го 3 амплитудно-фазовых де те кторов и на вход формирователя 4 опорного сигнала, а также в канал измерения средней мощности входного процесса.

Напряжение с выхода формирователя 4 опорного сигнала поступает на второй вход первого амплитудно-фазового детектора 2 непосредственно и на первый вход второго амплитудно-фаз ово го детектора 3 через фазовращатель 5. В качестве амплитудно-фазового детектора можно использовать последовательно соединенные перемножитель и фильтр низкой частоты.

В результате на выходах первого 2 и второго 3 амплитудно-фазовых детекторов формируются синфазная и квад-. ратурная составляющие процесса, которые поступают на первые синфазные б и и квадратурный 8 согласованные фильтры соответственно образующие синфазный канал приема. С выходов первых синфазного б и квадратурного 8 согласованных фильтров обработанные про— цессы подаются на первый и второй входы первого сумматора 10. Аналогично образуется квадратурный какал приема.

Синфазная составляющая процесса с выхода первого амптгятудно-фазового детектора 2 поступает через второй квадратурный согласованный фильтр 9 на второй вход блока 11 вычитания, а квадрат урн ая со ставляющая проце с с а с

1305891 выхода второго амплитудно-фазового детектора 3 поступает через второй синфаз ный со гласов анный филь тр 7 н а первый вход блока 11 вычитания.

Первый 8 и второй 9 квадратурные согласованные фильтры, т.е. фильтры, согласованные с квадратурной состав,ляющей сигнала, первый 6 и второй 7 синфазные согласованные фильтры, т.е. фильтры, согласованные с синфазной 10 составляющей сигнала, можно реализо— вать известными способами, например на базе линий задержки с отводами, масштабных усилителей и сумматоров или в виде корреляционного приемника,15 состоящего из перемножителя, на второй вход которого подан опорный сигнал, и интегратора.

Таким образом, на выходе первого сумматора 10 формируется напряжение 20

U,, пропорциональное в конце сигнала

AT 4f cos V, где А — амплитуда сигнала, Т вЂ” длительность сигнала; 4,f — ширина спектра сигнала; Р— угол рассогласования начальной фазы сигнала и опор- 25 ного колебания.

Одновременно на выходе блока 11 вычитания вырабатывается напряжение

Б„, пропорциональное АЫТ sin%. Далее30 с выходов первого сумматора 10 и блока 11 вычитания напряжениия U, и U поступают через первый 16 и второй 17 двухполупериадные выпрямители, осуществляющие снятие фазовой манипуляции 35 сигнала, и через второй 19, третий 20 масштабные усилители, на первый и втарбй входы второго сумматора 12, с выхода которого суммарный сигнал поступает на первый вход мультиплексора 27.40

Одновременно напряжения U u U c

Р выходов первого сумматора 10 и блока

11 вычитания через второй 15 и первый

14 блоки возведения в квадрат поступают на второй и первый входы третье-45 го сумматора 13, откуда суммарное напряжение подается на вход второго блока извлечения квадратного корня

23, на выходе которого вырабатывается напряжен ие U, пропорциональное энер- 50 гии сигнала AT4f Это напряжение поступает на третий вход мультиплексора

27 и через четвертый масштабный усилитель 21 на первый вход третьего компаратора 26. На второй вход этого 55 компаратора подается модуль напряжения синфазнаго канала (U, t с выхода первого двухполупериодного выпрямителя 16.

Если напряжение на первом входе третьего кампаратора 26 оказывается больше, чем на втором, он вырабатывает управляющий сигнал, соответствующий уровню логической единицы, если нет, вырабатывается управляющий сигнал, соответствующий уровню логического нуля. Этот управляющий сигнал поступает на второй вход мультиплексора 27. Последний подключает к тре— тьему входу второго кампаратара 25 либо сигнал с выхода второго сумматора 12 при логическом нуле на втором входе, либо сигнал с выхода второго блока 23 извлечения квадратного корня при логической единице на втором входе.

На первый вход второго компаратора

25 подается напряжение из канала измерения средней мощности входного процесса, состоящего из квадратичного детектора 29, интегратора 30, первого блока 22 извлечения квадратного карня и первого масштабного усилителя

1 8. Если н апряжен ие с выхода муль ти— плексора 27 превышает напряжение, со— ответствующее средней мощности входного процесса, с выхода первого масштабного усилителя 18, на выходе второго компаратора 25 в момент стробирования появляется сигнал, соответствующий уровню логической единицы, означающий„ что произошло обнаружение сигнала.

Этим сигналом с уровнем логической единицы открывается ключ 28, и на выход устройства поступает информация о типе сигнала с выхода первого кампаратора 24, который регенерирует информационный сигнал, сравнивая с нулевым потенциалом напряжение синфазного канала приема с выхода первого сумматора 10, знак которого определяется законом фазавой манипуляции, определяемой передаваемой инфар— мацией. Если на выходе второго ком— паратора 25 в момент страбиравания напряжение соответствует уровню лагическога нуля, что означает паузу в передаче, ключ 28 запирается, и на выход устройства поступает ну;IEвой потенциал. Напряжение на выходе первого кампаратора 24 принимает значения + U в завис масти от знака входного напряжения Н,. Стробирование второго компаратора 25 и сброс интегратора 30 осуществляются сигналам

1305891 синхронизации, поступающим в конце каждого сигнала.

Коэффициент передачи первого масштабно го усилителя 1 8 определяет ся исходя иэ требований обеспечения заданного уровня вероятности ложных срабатываний в паузах. Коэффициенты передачи второго 19, третьего 20, четвертого 21 масштабных усилителей определяются из величины угла W до- 10 пускаемых фазовых рассогласований между опорным колебанием и начальной фазой сигнала. Причем коэффициент передачи третьего масштабного усилителя

20 пропорционален величине sin%, а 15 коэффициенты передачи второго 19 и четвертого 21 масштабных усилителей пропорциональны величине созЧ .

Формула из обре тения20

Устрой ство ко герентно го приема фазоманипулированных сигналов, содержаще е пе рвый дв ухполу пер иодный выл рям итель, последовательно соединенные ли- 25 нейный тракт приемника, первый амплитудно-фазовый детектор, первый синфазный согласованный фильтр, первый сумматор, первый компаратор и ключ, последовательно соединенные формиро- 30 ватель опорного сигнала, фазовращатель, второй амплитудно †фазов детектор и первый квадратурный согласованный фильтр, последовательно соединенные квадратичный детектор, интегратор, первый блок извлечения квадратного корня, первый масштабный усилитель и второй компаратор, выход которого подключен к второму входу ключа, выход линейного тракта прием- 40 ника подключен к входам квадратичного детектора, формирователя опорного сигнала и второму входу второго амплитудно-фазового детектора, выход формирователя опорного сигнала под- 45 ключен к второму входу первого амплитудно-фазового детектора, выход первого квадратурного согласованного фильтра подключен к второму входу первого сумматора, выход которо- gp

Тираж б39 Подписное г. Ужгород уп Проектная 4

ВНИИПИ Заказ 1467/57

Произв.-полигр. пр-тие, го подключен к входу первого двухполупериодного выпрямителя, второй вход первого компаратора соединен с земляной шиной, вход линейного тракта приемника и выход ключа являются соответственно первым входом и выходом устройства, вторым входом которого являются соединенные вместе вторые входы интегратора и второго компаратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при рассогласованиях между начальной фазой входного сигнала и фазой опорного сигнала, введе. ны второй синфазный согласованный фильтр, второй масштабный усилитель, первый блок возведения в квадрат, последовательйо соединенные второй квадратурный согласованный фильтр, блок вычитания, второй двухполупериодный выпрямитель, третий масштабный усили— тель, второй сумматор и мультиплексор, последовательно соединенные второй блок возведения в квадрат, третий сумматор, второй блок извлечения квадратного корня, четвертый масштабный усилитель и третий компаратор, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого двухполупериодного выпрямителя и вторым входом мультиплексора, третий вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго блока извлечения квадратного. корня и третьим в ходом в торо го компара тор а, выходы первого и второго амплитудно — фазовых детекторов подключены соответственно к входам вторых квадратурного согласованного фильтра и синфазного согласованного фильтра, выход которого подключен к второму входу блока вычитания, выход которого через первый блок возведения в квадрат подключен к второму входу третьего сумматора, выход первого сумматора подключен к входу второго блока возведения в квадрат, а выход первого двухполупериодного выпрямителя через второй масштабный усилитель подключен к второму входу второго сумматора.