Демодулятор фазоманипулированных сигналов

 

Изобретение относится к области электросвязи и может найти применение в приемных частях устройств преобразования сигналов (модемов) аппаратуры передачи данных с относительной фазовой манипуляцией. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Демодулятор содержит квадратор 1, делитель 3 частоты, фазовращатель 4, два полосовых фильтра 5,6. Для достижения цели введены перемножитель 2 частоты, фильтр 7 нижних частот, синхронизируемый г-р 8 и решающий блок 9. Фильтр 6 выполнен в виде синфазного фильтра. Перемножитель 2 умножает входной фазоманипулированный сигнал на опорный, поступающий от делителя 3. Фильтр 7 предназначен для выделения информационных сигналов из продукта перемножения сигнала на опорный. Г-р 8 выполняет роль АПЧ первого порядка, а уровень сигнала на выходе фильтра 5 определяет его полосу удержания и захвата. Блок 9 преобразует последовательность уровня на своем входе в последовательность информационных бит, преобразуя, если необходимо, относительный формат в абсолютный. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

9 А1 (19) 3 (11) (51) 4 Н 04 L 2?/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГННТ СССР (21) 4146683/24-09 (22) 10. 11, 86 (46) 07.05.89. Бюл. № 17 (71) Западный филиал Всесоюзного теп лотехнического научно-исследовательского института им. Ф.Э.Дэержинского (72) M.Е.Гурчик и В.Г.Китиков (53) 621.394 ° 62 (088.8) (56) Патент США № 4461014, кл. Н 04 Ь 27/22, 1984. (54) ДЕМОДУЛЯТОР ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ

СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к области электросвязи и может найти применение в приемных частях устр-в преобразования сигналов (модемов) аппаратуры передачи данных с относительной фазовой манипуляцией. Цель изобретения— повышение помехоустойчивости. Демодулятор содержит квадратор 1, делитель 3 частоты, фаэовращатель 4, два полосовых фильтра 5, 6. Для достижения цели введены перемножитель 2 частоты, фильтр 7 нижних частот, синхронизируемый г-р 8 и решающий блок 9.

Фильтр 6 выполнен в виде синфазного фильтра. Перемножитель 2 умножает входной фаэоманипулированный сигнал на опорный, поступающий от делителя

3. Фильтр 7 предназначен для выделения информационных сигналов из продукта перемножения сигнала на опорный. Г-р 8 выполняет роль АПЧ первого порядка, а уровень сигнала на выходе фильтра 5 определяет его полосу удержания и захвата. Блок 9 преобразует последовательность уровня на своем входе в последовательность информационных бит, преобразуя, если необходимо, относительный формат в абсолютный. 1 ил.

1478369

Изобретение относится к электросвязи и может найти применение в приемных частях устройств преобразования сигналов (модемов) аппаратуры передачи данных с относительной фа5 зовой манипуляцией, работающих по. каналам, в которых возможен сдвиг несущей частоты с последующим нарушением когерентности несущей и тактовой частот сообщения.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.

На чертеже изображена структурноэлектрическая схема демодулятора.

Демодулятор содержит квадратор 1, перемножитель 2 частоты, делитель

3 частоты, фазовращатель 4, первый

5 и второй 6 полосовые фильтры, фильтр 7 нижних частот, синхронизи- 2р руемый генератор 8 и решающий блок 9.

Демодулятор работает следующим образом.

Квадратор 1 умножает сигнал. Как правило, сигнал на демодулятор посту- 25 пает после канального фильтра и двустороннего ограничителя, т.е. уровень на входе демодулятора принимает два значения: +1 и, -1. Так как перемножение в поле (+1, -1 равносильно сум- 3п мированию по модулю два в поле (0, 1j, то в качестве квадратора 1 можно использовать сумматор по модулю два, один вход которого соединен с входом демодулятора непосредственно, а второй — через элемент задержки, например интегрирующую цепочку.

Перемножитель 2 частоты умножает входной фазоманипулированный сигнал на опорный, поступающий от делителя. 40 частоты. Как и квадратор 1, он может быть выполнен на сумматоре по модулю два.

Делитель 3 частоты может быть выполнен на счетном триггере.

Фазовращатель 4 компенсирует пос45 тоянный сдвиг фаз между входами перемножителя 2 частоты, вызванный квадратированием входного сигнала, в частности, фазовращатель 4 может и отсутствовать, если допустить некоторые энергетические потери в демодуляторе °

Второй полосовой фильтр 6, как и первый полосовый фильтр 5, выделяет удвоенную несущую иэ продукта квадратирования входного сигнала, однако центральная частота настройки второго полосового фильтра 6 точно равна удвоенной несущей частоте, которая может "плавать" в пределах допуска на сдвиг частот в канале тональной частоты. Второй полосовой фильтр 6 выполнен в виде синфазного фильтра.Первый полосовой фильтр 5 может быть также реализован как синхронный с неперестраиваемой частотой коммутации, причем полоса должна быть не уже удвоенного допуска на сдвиг несущей в канале тональной частоты, иначе при включении питания демодулятора может не произойти захвата удвоенной несущей синхронизируемым генератором 8.

Фильтр 7 нижних частот предназначен для выделения информационных сигналов из продукта перемножения принимаемого сигнала на опорный.

Если используется относительная фазовая манипуляция, то формат последовательностей уровней на выходе фильтра 7 нижних частот относительный.

Синхронизируемый генератор 8 вы-! полняет роль фазовой автоподстройки частоты первого порядка, а уровень

1 сигнала на выходе первого полосового фильтра 5 определяет его полосу удержания и захвата. Последняя должна перекрывать собственную полосу фильтра и абсолютную нестабильность самосинхронизируемого генератора 8 в диапазоне рабочих температур. Из-за нестабильности сдвига несущей частоты в канале связи на входе самосинхронизируемого генератора 8 колебания подвержены паразитной амплитудой и фазовой модуляции. Паразитная амплитудная модуляция подавляется синхронизируемым генератором 8, а паразитная фазовая модуляция, сопровождающая "плавание" несущей частоты, не влияет на процесс демодуляции.

Решающий блок 9 преобразует последовательность уровней на своем входе в последовательность информационных бит, преобразуя, если необходимо, относительный формат в абсолютный.

Квадратор 1, делитель 3 частоты, фазовращатель 4, полосовые фильтры

5 и б и синхронизируемый генератор

8 образуют систему выделения несущей частоты. Перемножитель 2 частоты, используя выделенную несущую частоту, преобразует сдвиг фаз между колебаниями на своих входах в напряжение, пропорциональное этому сдвигу. Пос1478369 ледовательность сдвигов фаэ, определяемая законом манипуляции, образует последовательность уровней напряжения, которые после фильтрации

5 обрабатываются решающим блоком 9.

Стабилизация фазовых соотношений на входах перемножителя 2 частоты достигается следующим образом. Синхронизируемый генератор 8 при наличии входного сигнала вырабатывает коммутирующую частоту для второго полосового фильтра 6, которая равна или кратна удвоенной несущей частоте входного сигнала. При наличии нестабильности несущей частоты, обусловленной., в первую очередь, нестабильностью сдвига частоты в канале связи из-за взаимной расстройки генераторов аппаратуры уплотнения, если несущая частота остается в пределах полосы первого полосового фильтра 5, синхронизируемый генератор 8 точно настраивается на нее с некоторой фазовой ошибкой. Но при четном числе переключений во втором полосовом фильтре

6 в течение периода фильтруемой частоты сдвиг фаз, вносимый вторым полосовым фильтром 6, зависит не от сдвига фаз между входным фильтруемым сигналом и последовательностью коммутирующих уровней, а от их взаимной

I частотной расстройки. Иными. словами, второй полосовой фильтр 6 ведет себя как и всякая резонансная система: при совпадении частоты настройки (т.е. коммутирующей частоты) с фильтруемой частотой сдвиг фаз между входом и выходом этого фильтра отсутствует, при расстройке сдвиг фаз асимптотически приближается к 90 и -90 в зависимости от знака расстройки. Но, так как второй полосовой фильтр 6 всегда настроен на частоту самосинхронизируемого генератора 8, которй следит за изменениями несущей частоты, то частота настройки второго полосового фильтра 6 остается равной удвоенной несущей частоте. Поэтому второй полосовой фильтр 6 всегда настроен в резонанс с удвоенной несущей частотой и не вносит сдвига фаз в тракт выделения несущей частоты. При этом полоса пропускания второго полосового фильтра 6 может быть менее 1 Гц, что гарантированно. задерживает сосредоточенные по частоте мешающие сигналы в полосе канала тональной частоты.

Это позволяет расширить реальный динамический диапазон демодулятора в сторону слабых сигналов, так как сосредоточенные по частоте помехи, вызывающие флуктуации фазы синхронизируемого генератора 8, подавлены вторым полосовым фильтром 6.

Крома того, полоса захвата фазовой автоподстройки частоты должна не допускать захвата близлежащих к несущей частоте сосредоточенных помех и выбирается достаточно узкой.

Полоса захвата синхронизируемого генератора 8 может быть даже равной ширине полосы канала тональной час-. тоты, так как полосу синхронизации определяет первый узкополосный фильтр

5,,причем вносимая им нестабильность сдвига фаз при "плавании" несущей частоты не влияет на сдвиг фаз, вносимый вторым полосовым фильтром 6. Поэтому к стабильности самосинхронизируемого генератора 8 требований не предъявляется. !

Таким образом, наличие в демодуляторе второго полосового фильтра 6 и связи между первым полосовым фильтром 5 и синхронизируемым генератором

8 позволяют расширить динамический диапазон демодулятора и снизить требования к стабильности синхронизируемого генератора 8.

Формула изобретения

Демодулятор фазоманипулированных сигналов, содержащий фазовращатель, делитель частоты, первый полосовой фильтр, последовательно соединенные квадратор и второй полосовой фильтр, причем вход квадратора является входом демодулятора, о т л Й ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения помехоустойчивости, введены синхронизируемый генератор и последовательно: соединенные перемножитель частоты, фильтр нижних частот и решающий блок, при этом вход и выход первого полосового фильтра соединены соответственно с первым входом второго полосового фильтра и входом синхронизируемого генератора, выход которого подключен к второму входу второго полосового фильтра, выход которого через последовательно соединенные фазовращател и делитель частоты подключен к первоСоставитель О.Андрушко

Техред Л.Олийнык Корректор И.Муска

Редактор И.Шмакова

Заказ 2375/56 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1478369. 6 му входу перемножителя частоты, вто- фильтр выполнен в виде синхронного рой вход которого соединен с выходом фильтра, а выход решающего блока явквадратора, причем второй полосовой ляется выходом демодулятора.