Устройство для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов

 

Изобретение относится к синхронным системам связи. Цель изобретения - повышение точности детектирования путем снижения вероятности перескоков фазы опорного напряжения. Устр-во содержит фильтр 1, фазовый детектор 2, решающий блок 3, блоки задержки (БЗ) 4 и 7, сумматоры 5 и 8, блок вычитания (БВ) 6 и формирователь напряжения (ФН) 9, состоящий из ограничителей 10, 13, 18 и 21 напряжения снизу, блоков 11 и 15 сравнения, ключей 12 и 16 и ограничителей 14, 17, 19 и 20 напряжения сверху. Цель достигается введением БВ 6, БЗ 7 и сумматора 8, которые совместно с БЗ 4, сумматором 5 и ФН 9 образуют цепь, напряжение отклика которой используется в качестве опорного напряжения для фазового детектора 2. Устр-во по п.2 ф-лы отличается вьтолнением ФН 9. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с (Л

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А2

09) (11) (я)4Н 04L27 22

ВСЕгОКВ1iМ

13,",;,,,13

ИЪЛМОГЙЖА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (61) 1195474 (21) 3861548/24-09 (22) 25.02.85 (46) 23.05.87. Бюл. М 19 (72) В.Л. Чернышев (53) 621.376.55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1195474, кл. Н 04 L 27/22, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОННОГО ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ФАЗО|"|АНИПУЛИРОВАННЪ|Х

СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к синхронным системам связи. Цель изобретения — повышение точности детектирования путем снижения вероятности перескоков фазы опорного напряжения.

Устр-во содержит фильтр 1, фазовый детектор 2, решающий блок 3, блоки задержки (БЗ) 4 и 7, сумматоры 5 и 8, блок вычитания (БВ) 6 и формирователь напряжения (ФН) 9, состоящий из ограничителей 10> 13, 18 и 21 напряжения снизу, блоков 11 и 15 сравнения, ключей 12 и 16 и ограничителей 14, 17, 19 и 20 напряжения сверху. Цель достигается введением БВ 6, БЗ 7 и сумматора 8, которые совместно с БЗ

4, сумматором 5 и ФН 9 образуют цепь, напряжение отклика которой используется в качестве опорного напряжения для фазового детектора 2. Устр-во по п.2 ф-лы отличается выполнением ФН

9. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

13127") 4

B0зникают детектированные сигналы, которые подают(я на вход решаюшего блока 3, принимающего решение о том, какой < имнол Гыз» передан.

В каче< т»«е «I»op!i(>l о на»»ряжения, поДаРсlЕМО! О НС« НТ«P«13 Н? ОД фаэ«Н«ГО э(.тектора 2, игпользуетгя напряжс ние отклик а цепи, г «дс р)каше«3 элементы, бл >к 4:«адержкн, сумматор 5, блок»> вычитания, bio!1<) IIIII T(льный блс к 7 <а— держки, поп< лнитс ч»,нь!й суммат >р 8 и

<1)op! II, 9.

Напряжеll«<, ф рмиру(мо< на ныходс

cумматора 5),;р(,>(гав. »»(т г«A«ll гум— му напр»)ке»ill! ll< < гу»1;l»<>(IIIIX на входы.

55

Изобретени«>з»loc ит<» a < инхронным системам (вязи л<ожет и(II«!I I 3«н 1тьгя в аппаратуре, l»p(пназн,l»< Hll< и для приема дигкретнс и информации, передаваемой по каналам сня«и г игп«ль«ова- 5 нием шумоподоГных или прогтых гигналон фазон«й Tp÷åãpllôèè, и BH!IH< тся усонершенстнонанисм угтройгтна по основному ант,сн. М 1195474.

Цель изобретения — повышение точногти детектирования путсм снижения вероятности пер<скоков фазь» «порн«го напряжения.

На чертеже изображена структурная электрическая схема пргдз»а г<«емс) го

15 устройгтва. устройс тво для гинхр«нного деT(Kтиронания фазоманипулированных гигналс>н годержит фильтр 1, фазовый деТРКТор 2, решающий блок 3, блок 4 за- 20

J3(ржки, сумматор 5, блок <) нычитания, дополнительный блок 7 «адержки, д«полнительныи <.умматор 8, формирователь

9 напряжения, гогтоящий из ограничителя 10 напряжения с.низу, блока 11 сра»3»«»<ия, к:»юча 12, ог(>aHI<«IITp!!» 13 напряжен><я снизу, ограничителя 14 напряж(»<ия г E«Ppxv б»1()к 1 1 ) ср с<1«не ния ключа 16, nl pa»

С I«ppxy, ограничителя 1Н напряжения снизу, «граничителя 19 напряжения г»«ерху, ограничите»!я 2() напряжения

c Håðõó и огр;«ни<»ит< ля 21 напряжения снизу °

Уc трои г TI«о ра!)«тlPт cëPдующим об- З5 разом.

Игкаж< нный шумами фазоманипулированный сигна>l через фильтр 1 поступает на и(р»3»11» 1«ход фазового детектора

2 и входы г у<1!атора 5 и дополнитель- 40 ного сумматора 8.

На н»»ходе фаз«1«ого детектора 2

Лнал<)гично напряжение, формируемое на выходе, дс полнительного сумматора R, предг.танляет соб<>й сумму напряжений, погтупающих на его входы.

На другой вход сумматора 5 подаетгя напряжение отклика элемента 4 эадержки на воздействие, поступающее на вход блока 4 задержки с выхода сумматора 5. Напряжение отклика блока 4 задержки представляет собой задержанное на время и/f, c1 = 1,2,3,..., N, где f — несущая частота входного фазоманипулиронанного сигнала, выходное напряжение сумматора 5.

Л»!алогично на второй вход дополнительного сумматора 8 подается напряжение отклика дополнительного блока

7 задержки на воздействие, поступающее на вход этого блока 7 задержки с выхода дополнительного сумматора 8.

Напряжение отклика дополнительного блока 7 задержки представляет собой задержанное на время <, выходное напряжение дополнительного г ул!л<атора 8.

Формируемое на выходе блока 4 задержки напряжение через ограничитель

10 напряжения снизу, осуществляющий ограничение поступающего на его вход нас!ряжения снизу на нулевом уровне, воздействует на первый вход блока 11 гравие»<ия, а через ограничитель 14 напряжения сверху, осуществляющий ограничение поступающего íà его вход напряжения сверху на нулевом уровне, воздействует на первый вход блока 15 сравнения.

Напряжение, формируемое на выходе гумматора 5, через ограничитель 18 напряжения снизу, осуществляющий ограничение поступающег« на его вход напряжения снизу на нулевом уровне, воздействует на второи вход блока 11 граннения, а через ol раничитель 19

H;lIIPI1)KPHHB Cl3PPX> «<-; ЩЕСтВЛЯЮЩИЙ

<)I ра»»ичение пос тупаюшего на егo вход

íапряжгния сверху на ну.»еl«oM уровне, воздействует на нl(рои вход блока

15 с ранн(ния.

Напряжение, ф«рмируемое на выходе бл«ка 11 гранн .Hll», пр дставляюшее

coho»I результат нь»читания напряжеН И Я > Н О 3 ДЕ 1 Г T 13 JÞIII(I «Н а с «П Е Р В ЬП« вход, из н;<пряж(ния, но.«äåéã ТНуК>ш.гo II;3 е! o I«T<>p«II <3?:«!», Ногтупае

1312754 на первьп» и иторой входы соответственно ключей 12 и 16, а напряжение, формируемое на выходе блока 15 сравнения, представляющее собой результат вычитания напряжения, воздействующего на его первый вход, из напряжения, воздействующего на его второй вход, поступает на первьп» и второй входы соответственно ключей 16 12.

Ключ 12 в зависимости от уровня 1Р напряжения, воздействующего на его второй вход, либо передает на выход напряжение, воздействующее на первый вход, либо задерживает. Ключ

16 работает аналогичным образом: в 15 зависимости от уровня напряжения, воздействующего на его второй вход, либо передает на выход напряжение, воэдействуюп»ее на его первый вход, либо задерживает. Если ключ 12 (16) 20 находится в закрытом состоянии, то напряжение на его выходе принимает нулевое значение.

Напряжение, формируемое на выходе ключа 12, через ограничитель 13 на- 25 пряжения снизу, осуществляющий ограничение поступаюшего на его вход напряжения снизу на нулевом уровне, подается на вход сумматора 5, а через ограничитель 20 напряжения сверху, 30 осуществляющий ограничение поступающего на его вход напряжения сверху на нулевом уровне, подается на третий вход дополнительного сумматора 8.

Напряжение, формируемое íà выходе ключа 16, через ограничитель 17 напряжения сверху, осуществляющий ограничение поступающего на его вход напряжения сверху на нулевом уровне, подается на вход сумматора 5, а через 40 ограничитель 21 напряжения снизу,осуп»ествляющий ограничение поступающего на его вход напряжения снизу на нулевом уровне, подается на соответствующий вход дополнительного сумматора 8. >5

Опорное напряжение, подаваемое на второй вход фазового детектора 2, формируется на выходе блока 6 вычитания и представляет собой результат вычитания напряжения, подаваемого на 5р его первьп» вход с .выхода дополнительного сумматора 8, из напряжения, подаваемое на его второй вход с выхода . сумматора 5 °

Если полярность напряжения на вы- 55 ходе сумматора 5 совпадает с полярностью напряжения на выходе блока 4 задержки, то в соответствии со знаком полярности напряжения на выходах сумматора 5 и блока 4 задержки один иэ ключей 12 и 16 находится в открытом состоянии. Если укаэанные напряжения имеют различные полярности, то оба ключа 12 и 16 находятся в эакрытом состоян»»»», В открытом состоянии ключ 12 пропускает на входы ограничителей 13 и

20 напряжение, формируемое на выходе блока 11 сравнения. Аналогично в открытом состоянии ключ 16 пропускает на входы ограничителей 17 и 21 напряжение, формируемое на вь»ходе блока 15 сравнения.

На интервале подачи на вход предлагаемого устройства первой информационной посылки амплитуда отклика входного радиоимпульса на выходе сумматора 5 превышает амплитуду отклика входного радиоимпульса на выходе блока 4 »адержки, причем на интервале передачи информационной посылки

Полярность напряжения на выходе сумматора 5 совпадает с полярностью напряжения на выходе блока 4 задержки.

Лри этом в соответствии с работой устройства обеспечивается прохождение колебания с выхода сумматора 5 на

его B»»o »» (H »» o»»»» c M o 5, соединенные с выходами Ограничителей

17 и 13) по цепям положительной обратной связи, содержап»им ограничители 19, 17, 18 и 13, блоки 15 и 11 сравнения, ключи 16 и 12, и прохождение колебания с выхода сумматора 5 на его первый и четвертый входы по цепям отрицательной связи, содержап»им блок 4 задержки, ограничители

14, 17, 10 и 13, блоки 15 и 11 сравнения, ключи 12 и 16. Влияние цепей отрицательной обратной связи на работу сумматора 5 ослабляется влиянием цепи положительной обратной связи, связывающей выход сумматора 5 с входом и содержащей блок 4 задержки.

В результате циркуляции колебания радиоимпульса по цепям, связывающим выход сумматора 5 с его первым, вторым и четвертым входами, на выходе сумматора 5 устанавливается колебание, частота и фаза которого совпадают с частотой и фазой входного радиоимпульса первой информационной посылки, а амплитуда значительно превьппает амплитуду радиоимпульса, поступающего на вход сумматора 5.

13127 держки, причем полярность напряжения на выходе сумматора 5 совпадает с полярностью напряжения на выходе 4р блока 4 задержки. При этом в соответствии с работой устройства обеспечивается прохождение колебания с выхода сумматора 5 на третий и четвертый входы дополнительного сумматора 8 и 45 не обеспечивается прохождение колебания с выхода сумматора 5 на его соответствующие входы. При этом амплитуда колебания на выходе сумматора 5 медленно спадает, а амплитуда колебания на выходе дополнительного сумматора

8 быстро уменьшается до нуля и затем также быстро увеличивается ло экспоненциальному закону, достигая определенного значения. 55

Фаза колебания на выходе дополнительного сумматора 8 после перехода амплитуды через нуль скачком изменяется на и радиан. Формируемое при

На интервале поступления на вход устройства первой информационной посылки ограничители 20 и 21 не пропускают на третий и четне ртыи входы дополнительного сумматора 8 колебания, поступающие на входы ограничителей 20 и 21 с выходов ключей 12 и

16. При этом на выходе дополнительного сумматора 8, охваченного цепью положительной обратной связи,содержащей блок 7 задержки, выделяется колебание, частота и фаза которого соответствуют частоте и фазе радиоимпульса, поступающего через фильтр

1 на первый вход дополнительного 15 сумматора 8, а амплитуда существенно меньше амплитуды колебания сигнала на выходе сумматора 5.

Еолебание,формируемое на выходе блока о вычитания, представляет собой результаг вычитания колебания,формируемого на выходе дополнительного сумматора 8 из колебания, формируемого на выходе сумматора 5.При этом частота и фаза колебания, формируемого на выходе бло-25 ка вычитания 6, соотнете твуют частоте и фазе несущей фазоманицулированногo сигнала и отвечают требованиям, предьявляемым к параметрам опорного колебания фазового детектора 2. 30

При приеме очередной информационной ле1сылки, не сонладающей по значению с первой принятой информационной посылкой, амплитуда отклика входного радиоимпульса на выходе сумматора 5 .меньше амплитуды отклика входного радиоимлульса на выходе блока 4 заэтом колебание на выходе блока 6 вычитания, представляющее результат вычитания колебания, формируемого на выходе дополнительного сумматора 8, из колебания, формируемого на выходе сумматора 5, не изменяет фазу, установленную в момент прихода первой информационной посылки.

Если же полярность напряжения отклика входного радиоимпульса на выходе сумматора 5 противоположна полярности напряжения отклика входного радиоимпульса на выходе блока 4 задержки, что возможно при наличии помех в канале связи или г ри наличии нестабильности несущей частоты фазоманинулированного колебания, то на входы сумматора 5 и дополнительного сумматора 8, соединенные с выходами формирователя 9 напряжения, колебание с выхода сумматора 5 не проходит.

В данном случае амплитуды колебаний на выходах сумматора 5 и дополнительного сумматора 8 медленно уменьшаются по экслоненциальному закону, а на выходе вычитающего устройства колебание сохраняет фазу колебания, установленную в момент поступления на вход уе тройства первой информационной посылки.

Таким образом, параметры колебаний, формируемые на выходе блока 6 вычитания, соответствуют колебаниям, предьявляемым к параметрам опорного колебания фазового детектора 2.

Формула и з обретения

1. Устройство для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов по авт.св. М 1195474, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности детектирования путем снижения вероятности перескоков фазы опорного напряжения, введены блок вычитания и последовательно соединенные дополнительные сумматор и блок задержки, причем выход сумматора соединен с вторым входом фазового детектора через блок вычитания, другой вход которого соединен с выходом дополнительного сумматора, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены с выходом фильтра, выходом дополнительного блока задержки, вторым н третьим выходами формирователя напряжения,четвергыи Bxofl, сумматора соединен с четСоставитель Н. Лазарева

Техред А.Кравчук Корректор С. Черни

Редактор Е. Папп

Заказ 1981/57 Тираж 639 Подписное

В11ИИИИИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113635, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 13127 вертым выходом формирователя напряжения.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что формирователь напряжения состоит иэ последова5 тельно соединенных первого ограничителя напряжения снизу, первого блока сравнения, первого ключа и первого ограничителя напряжения сверху, последовательно соединенных второго огра- fp ничителя напряжения сверху, второго блока сравнения, второго ключа и второго ограничителя напряжения снизу, третьего и четвертого ограничителей напряжения снизу, третьего и четвер- 15 того ограничителей напряжения сверху, причем входы третьего ограничителя напряжения снизу и третьего ограничителя напряжения сверху объединены и являются первым входом формирователя 2п напряжения, входы первого ограничителя снизу и второго ограничителя на54 8 пряжения сверху объединены и являются вторым входом формирователя напряжения, выход третьего ограничителя напряжения снизу соединен с другим входом первого блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом второго ключа, выход которого соединен с входом четвертого ограничителя напряжения сверху, выход третьего ограничителя сверху соединен с другим входом второго блока сравнения, выход которого соединен с другим входом первого ключа, выход которого соединен с входом четвертого ограничителя напряжения снизу, выход которого является четвертым выходом формирователя напряжения, первым, вторым и третьим выходами которого являются соответственно выходы четвертого ограничителя напряжения сверху, первого ограничителя напряжения сверху, второго ограничителя напряжения снизу.