Демодулятор сигналов с фазовоимпульсной модуляцией

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах радиосвязи, телеметрии и преобразования сигналов. Цель изобретения - повышение точности демодулятора при приеме сигналов с пропусками - достигается за счет формирования в интервалах с пропусками предсказанного значения уровня сигнала. Для этого в демодулятор дополнительно введены секционированная линия 15 задержки, формирователи 14... 14т весовых коэффициентов и сумматор 13. Кроме того, демодулятор содержит источник 1 постоянного тока, ключи 2-5, дифференцирующую цепь 6, одновибраторы 7 и 8 конденсатор 9, формирователь 10 опорного напряжения, компаратор 11, аналоговый запоминающий блок 12. Введение указанных схемных элементов позволяет скомпенсировать ошибки за счет подстановки в пораженньй помехой пустой тактовый интервал вместо уровня сигнала, равного его математическому ожиданию или значению из предшествующего тактового интервала, предсказанного значения уровня сигнала, что повьшгает точность демодуляции входного сигнала. 1 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

< 11,1 Н 03 К 9/04

RCe(Р1(- ? ЦАЯ

13, „,13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4101575/24-21 (22) 10.06.86 (46) 30.01.88. Бюл. N 4 (72) Н.И.Козленко, В.И.Сапрыкин и С.А.Галун (53) 621.376.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1137576, кл. Н 03 К 9/04, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1267605, кл. Н 03 К 9/04, 1984. (54) ДЕМОДУЛЯТОР СИГНАЛОВ С ФАЗОВОИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах радиосвязи, телеметрии и преобразования сигналов. Цель изобретения — повышение точности демодулятора при приеме сигналов с пропусками — достигается за счет формировения в интервалах с прогусками пред„„80„„1370762 А1 сказанного значения уровня сигнала.

Для этого в демодулятор дополнительно введены секционированная линия 15 задержки, формирователи 14 ...14m весовых коэффициентов и сумматор 13.

Кроме того, демодулятор содержит источник 1 постоянного тока, ключи 2-5, дифференцирующую цепь 6, одновибраторы 7 и 8 конденсатор 9, формирователь 10 опорного напряжения, компаратор 11, аналоговый запоминающий блок

12. Введение указанных схемных элементов позволяет скомпенсировать ошибки за счет подстановки в пораженный помехой "пустой тактовый интервал вместо уровня сигнала, равного его математическому ожиданию или значению из предшествующего тактового интервала, предсказанного значения уровня сигнала, что повышает точность демодуляции входного сигнала. 1 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано

70762 2 импульсы с фазово-импульсной модуляцией и тактовые импульсы. Тактовые импульсы дифференцируются дифференцирующей цепью 6, которая формирует положительные импульсы, соответствующие переднему фронту тактовых импульсов, и отрицательные импульсы, соответствующие заднему фронту тактовых импульсов. На время действия положительного импульса замыкается ключ 4 и напряжение с конденсатора

9 запоминается в аналоговом запоминающем блоке 12. На время действия

10 отрицательного импульса замыкается ключ 3 и конденсатор 9 разряжается до нуля через этот ключ. Одновременно с замыканием ключа 3 запускается одновибратор 7, формирующий через время задержки, приблизительно равное длительности запускаемого импульса, импульс управления ключом 2. Под действием этого импульса ключ 2 замыкается и конденсатор 9 начинает заря15

25 жаться постоянным током от источника

1 постоянного тока.

В момент прихода информационного импульса с фазово-импульсной модуляцией одновибратор 7 принудительно срывается, ключ 2 размыкается и заряд конденсатора 9 прекращается.

Напряжение на конденсаторе 9 остается постоянным до момента прихода следующего тактового импульса, в результате чего на выходе аналогового запоминающего блока 12 формируется ступенчатый сигнал с задержкой на один тактовый интервал. Кроме того, формируемые в результате кратковременного подключения через ключ 4 конденсатора 9 к блоку 12 импульсы поступают в секционированную линию 15 задержки. Временный интервал задержки ее одной секции равен длительности одного тактового интервалй, поэтому в ней осуществляется запоминание предшествующих импульсов сегмента информации длиной (1,...,m) тактовых интервалов. Хранящиеся в секционированной линии 15 задержки импульсы, несущие вследствие наличия амплитудной модуляции информацию о поведении сигнала на предшествующих тактовых интервалах, складываются в сумматоре

13 в моменты их появления с соответствующими весовыми коэффициентами, определяемыми формирователями 14 весовых коэффициентов и зависящими от корреляционных характеристик демоду30

55 в системах радиосвязи, телеметрии и преобразования сигналов.

Целью изобретения является повышение точности демодулятора при приеме сигналов с пропусками за счет формирования в интервалах с пропусками предсказанного значения уровня сигнала.

На чертеже представлена блок-схе— ма демодулятора сигналов с фазовоимпульсной модуляцией.

Демодулятор содержит источник 1 постоянного тока, ключи 2 — 5, дифференцируюшую цепь 6, одновибраторы

7 и 8, конденсатор 9, формирователь

10 опорного напряжения, компаратор

11, аналоговый запоминающий блок 12, сумматор 13, формирователи 14 весовых коэффициентов, секционираванную линию 15 задержки, при этом между шиной источника питания и общей шиной включены соединенные последовательно источник 1 постоянного тока, ключи 2 и 3, объединенные выводы ключей соединены с общей шиной через конденсатор 9 с входом ключа 4 » с первым входом компаратора 11, второй вхо, которого соединен с выходом формирователя 10 опорного напряжения, а выход — с входом одновибратора 8, первый выход которого соединен с первым управляющим входом ключа 4, а второй выход — с управляющим входом кпюча

5, вход которого соединен с выходом сумматора 13, а выход — с выходной шиной через аналоговый запоминающий блок 13, с выходом ключа 4 и входом секционированной линии 15 задержки, выходы которой через формирователи

14 весовых коэффициентов соединены с входами сумматора 13, а второй управляющий вход ключа 4 соединен с управляющим входом ключа 3, выходом дифференцирующей цепи 6 и первым входом одновибратора 7, выход которого соединен с управляющим входом ключа, а второй вход — с ипформационной входной шиной устройства, тактовая входная шина которого соединена с входом дифференцирующей цепи 6.

Демодулятор сигналов с фазово-импульсной модуляцией работает следующим образом.

На соответствующие входные шины устройства поступают информационные

1370 лируемого сигнала. В результате этого на выходе сумматора 13 в начале каждого тактового интервала в моменты действия положительных импульсов с

5 дифференцирующей цепи 6 формируются импульсы, амплитуда которых соответствует предсказанному значению сообщения на предшествующем тактовом интервале, т.е. демодулятор работает с задержкой на один тактовый интервал. Таким образом, цепочка б,IoKoB

13, 141,...,m, 15 осуществляь.т экстраполяцию (предсказание) сигнала по

его предыдущим значениям. I5

В случае отсутствия на та "ToBQM интервале информационного импульса из-за наличия в канале связи помех, вызвавших его стирание, одновибратор

7 формирует импульс упр; вления ключом 2, приближенно равный по длительности тактовому интервалу. Под действием этого импульса ключ 2 замыкается на время длительности всего тактового интервала и конденсатор 9 заряжается 25 до максимально возможного уровня напряжения. Это вызывает срабатывание компаратора 11 вследствие превышения некоторого порогового уровня, поступающего с выхода формирователя 10 опорного напряжения. Момечт срабатывания компаратора 11 соответствует концу интервала наблюдения с „, так как тактовый интервал склапнгается из интервала наблюдения „ и з,1щитного интервала, наличие последнего вызвано необходимостью исключения попадания информационного импульса в соседний тактовый интервал. Импульс сравнения с компаратора 11 запускает одновибратор 8, который формирует противофазные импульсы для управления ключами 4 и 5, несколько превышающие по длительности сумматорную длитель--I ность защитного интервала и тактового 45 импульса. Импульс отрицательной полярности с одновибратора 8 исклю- ает открывание ключа 4 в момент прихода тактового импульса, а импульс положительной полярности открывает ключ 5 и подключает аналоговый запоминающий блок 12 к выходу сумматора 13. В результате на блок 12 поступает импульс, соответствующий предсказанному значению сигнала на тактовом интервале, уровень которого запоминает1 ся блоком 12 на время длительности всего тактового интервала и передается на выход устройства. Кроме того, 76 )

4 импульс с выход . сумматора 13 через ключ 5 поступает еще на вход секционированной линии 15 задержки для участия в формировании импульсов предсказания для последующих тактовых интервалов.

Такой алгоритм обработки сигнала с использованием его корреляционных характеристик связан с тем, что эти характеристики на приемной стороне, как правило, известны. Это позволяет бнаружить и частично компенсировать

Ошибки при приеме сигналов со стертыми- элементами.

Таким образом, введение в устройств< сумматора (1,...,m) формирователей высоких коэффициентов и секцио нпрованной линии задержки позволяет компенсировать ошибки за счет подстановки в пораженный помехой пустой т;ктовый ингервал вместо уровня сигнала, равного его математическому ожиданию или значению из предшествующсго тактового интервала, предсказанного значения уровня сигнала, что, с ощественно уменьшает ошибки при пр .:ме сиг нала с фазово-импульс ной м-,;уляцией и тем самым повышает точн,эсть демодуляции входного сигнала. формул а и з о б р е т е н и я

Демодулятор сигналов с фазово-импульсной модуляцией, содержащий включенные между шиной источника литания и общей шиной соединенные последовательно источник постОяннОГО тока, первый и второй ключи, объединенные выводы ключей соединены с общей шиной через конденсатор с входом третьего клкча и с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом формирователя опорного напряжения, а выход — с входом первого одновибратора, первый выход которого соединен с первым управляющим входом третьего ключа, выход которого соединен с выходом четвертого ключа и через аналоговый запоминающий блок — с выходной шиной, а второй управляющий вход — с управляющим входом второго ключа, выходом дифференцирующей цепи и первым входом второго одновибратора, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, а второи вход — с информационной входной шиной устройства, тактовая входная

5 1370762

6 шина которого соединена с входом диф- динен с входом четвертого ключа, упференцирующей цепи, о т л и ч а ю- равляющий вход которого соединен с шийся тем, что, с целью повыше- вторым выходом первого одновибратора, ния точности, в него дополнительно а выход — с входом секционированной введены секционированная линия задер- линии задержки, выходы которой через жки, формирователя весовых коэффици- формирователи весовых коэффициентов ентов и сумматор, выход которого сое- соединены с входами сумматора.

Составитель Е.Борзов

Редактор Н.Швыдкая Техред H.Ïîïîâè÷ Корректор С,Шекмар

Заказ 427/54 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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