Устройство демодуляции фазоманипулированных сигналов

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в линиях цифровой радиосвязи. Цель изобретения - повышение достоверности путем более полного использования энергии сигнала. В устройство для достижения цели введены ключ 11, вычитатель 12, полосовые фильтры 13, 16, квадратичные детекторы 14, 17, интеграторы 15, 18 и компаратор 19. В предложенном устройстве во временных интервалах отсутствия сосредоточенных помех на входе происходит отключение выхода вычитателя 2 от второго входа вычитателя 1 с помощью ключа 11. Указанное отключение обеспечивает повышение достоверности принимаемой цифровой информации. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (504 H 04 Ь 27 22

3ИМВМН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4346032/24-09 (22) 06. 10.87 (46) 15. 10.89. Бюл. У 38 (72) В.Н. Богатырев, Т.В. Попова и Д.Д. Шинкаренко (53) 621.394.62(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1113900, кл. H 04 Ь 27/22, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЕМОДУЛЯЦИИ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЬИ СИГНАЛОВ (5/) Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано в линиях цифровой радиосвязи. Цель изобретения — повышение достоверности путем более полного использования энергии сигнала. В устр-во для достижения цели введены ключ 11, вычитатель 12, полосовые фильтры 13 и 16, квадратичные детекторы 14 и 17, интеграторы

15 и 18 и компаратор 19. В предложенном устр-ве во временных интервалах отсутствия сосредоточенных помех на входе происходит отключение выхода вычитателя 2 от второго входа вычитателя 1 с помощью ключа 11. Укаsaнное отключение обеспечивает повышение достоверности принимаемой цифровой информации. 1 ил .

1515387 где b, S<(-)

=Бп(с)-йп(t) I

-q + (-1)

35 (1) 55

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в линиях цифровой радиосвязи, Цель изобретения — повышение дос—

5 товерности путем более полного использования энергии сигнала.

На чертеже представлена структур— ная электрическая схема предлагаемого устройства. 10

Устройство демодуляции фазоманипулированных сигналов содержит первый

1 и второй 2 вычитатели, первый перемножитель 3, первый интегратор 4, решающий блок 5, второй перемножитель

6, блок 7 формирования опорного напряжения, фазовращатель 8, нелинейный элемент 9, третий перемножитель 10, ключ 11,третий вычитатель 12, первый полосовой фильтр 13, первый квадратичный детектор 14, второй интегратор 15, второй полосовой фильтр 16, второй квадратичный детектор 17, третий интегратор 18 и компаратор 19.

Устройство демодуляции фазоманипу- 25 лированных сигналов работает следующим образом.

Пусть на входе устройства действует аддитивная смесь полезного сигнала Sc(t) сосРедоточенной по спектРi 30 помехи SI„(t) и белого гауссова ум=. (БГШ) п(с):

Y(t) =Б (с)+Б„(с)+п(г) =А сostû с

+ А cos (ZÄ t -q„< ) +n (с), где 2 =О, 1 — двоичный информационный параметр; ю ()С в 40

Act — соответственно амплитуда, круговая частота и начальная фаза сигнала;

А па снап соответственно амплитуда, круговая частота и фаза помехи, в общем случае случайные;

n(t) — ВГШ с известными характеристиками М(п(г)) = О, м(п(п) ° и (r )) = I(r-r );

N — спектральная плото ность;

3 (t-t ) — дельта-функция Дирака.

Описанный сигнал Y(t) поступает на первые входы первого, второго и третьего вычитателей 1, 2 и 12. При наличии мешающей помехи S „(t) ключ 11 замкнут и на второй вход первого вычитателя 1 поступает сформированная оценка помехи Sn(t) . В первом вычитателе 1 происходит компенсация помехи: л у (с) =у(с)-S „(с) =S, (t)+S„(t)+n(t)— л

-Б „(г) =К (t) +AS„(t) +n(t), (2) остаток нескомпенсированной помехи, который обусловлен неидеальностью формирования оценки помехи л

S (t) вследствие наи личил шумов помехового тракта.

В первом перемножителе 3 происходит выделение напряжения, пропорционального фазе сигнала, несущей информацию, путем перемножения входного сигнала Y> (r) с опорным колебанием

Р„= У (t) 8 (с), (3) где S (t), Фе

0 т

=Y (t) сй((1 dt) — опорное колебание, В, 1- полученное путем снятия манипуляции с входного сигнала. !

1осле интегрирования в первом интеграторе 4 аналоговое напряжение поступает на решающий блок 5, принимающий решение о передаваемом информационном символе по правилу: т

r = е1дп Р Йе), т.е. (4)

5F 1с, ф, Для обеспечения более глубокой компенсации помехи в первом вычитателе 1 на выходе третьего перемножителя 10 формируется оценка сигнала: л т

S, (с)=Б, (r) th(Г c!t), (5) о

1 которая компенсирует сигнал во втором вычитателе 2: л и

У (t)=SÄ(t)=Y(t)-S,(t)=S (с) + л

+ SÄ(t)+n(r)-S,(t) = SÄ(t)—

-hS (с) + п(с), (e) где Ь 8 (с) — остаток нескомпенсираванного сигнала.

151538 7

+ I U> r ф В э eczH (гг„ о UÄ 1 (7) 35 — )(ГкI (фВ, если Uи„г Uncs

U к гдe I Пк I — модуль выходного напряжения компаратора 19;

U „г — напряжение на выходе третьегоо интегратора 18;

U — пороговое напряжение, вырабатываемое схемой формирования порога.

Схема формирования порогового напряжения, состоящая из третьего вычитателя 12, первого полосового фильтра 13, перног о квадратичного детектора 14 и второ о интегратора 15, обеспечивает формирование напряжения по50 рога U подаваемого на нторой вход пор компаратора 19 ° При этом при наличии во входной смеси сигнала и помехи на выходе третьего вычитателя 12 формируется оценка шума: л л

Уц (с) =У(с)-S, (t)-Б„(с) =S, (t) + л л

+Ы„(с)+п(с)-Ы, (с)-5„(с) С выхода второго вычитателя 2 сформированная оценка помехи поступает на ключ 11, управляемый сигналом выхода компаратора 19, Вновь нве денные элементы обеспечивают идентификацию наличия помехи S (с) на л входе устройства и необходимое для ее подавления подключение помехового тракта к первому вычитателю 1 сиг- 10 нального тракта. Идентификация наличия помехи производится последовательно включенными вторым полосоным фильтром 16, вторым квадратичным детектором 17, третьим интегратором 18 и компаратором 19, вырабатывающим сигнал управления ключом 11. Подключенный к выходу второго вычитателя 2 второй полосовой фильтр 16, а также второй квадратичный детектор 17 и 20 третий интегратор 18 реализуют оптимальный энергетический обнаружитель °

При наличии во входной смеси У(с) сосредоточенной помехи S „(t) на выходе второго нычитателя 2 формируется л оценка ее S „(t), которая обеспечивает на выходе третьего интегратора 18 (после соответствующей фильтрации но втором попосовом фильтре 16 и квадратичного амплитудного детектирова- 30 ния во втором квадратичном детекторе

17) напряжение U„„,, превышающее пороговое напряжение компаратора 19: (8) =AS,+bS„+ п(с).

Первый полосоной фильтр 13, первый кнадратичный детектор 14 и второй интегратор 15 реализуют энергетический обнаружитель, аналогичный первому. Таким образом, на выходе второго интегратора 15 формируется напряжение порога, обеспечивающее адаптивное подключение выхода тракта помехи к второму входу первого вычитателя 1 в зависимости от наличия или отсутствия помехи на входе устройства. Если на входе устройства отсутствует сосредоточенная помеха S„(t), то на выходе второго вычитателя 2 будет только флюктуационный шум и остаток нескомпенсированного сигнала: г

Y (t)=Y(c)-S,(c)=S (с)+п(с)— л

-8 (с)=ЬБ (t)+n(t). (9) При достаточно большом отношении сигнал/шум (1О), что имеет место в реальных радиолиниях, сформированная л оценка сигнала 8 (с) имеет мало отличий от самого сигнала S (t), тогда н этом случае Я . — ф, а на выходе второго вычитателя 2 присутствует в основном БГШ:

А (с) У(с) Бс(с) Бс(с)+п(с) и

Б (с)Ь й(с). (10) В прототипе выход вычитателя 2 постоянно подключен к второму входу первого нычитател я 1. Исходя из свойстн дельтакоррелиронанности БГШ на выходе первого нычитателя 1 в этом случае будет удвоенное значение мощности

У (с)=У(с)-Yz (с)=S (с)+п(с)—

-Л(с) = Б +2„(с), (11) что приводит к снижению отношения сигнал/шум на входе первого перемножителя примерно на 3 дБ. Указанное снижение отношения сигнал/шум приводит к необходимости иметь соответствующий запас энергетики в лиггии для обеспечения заданного качества демодуляции сигнала. В предлагаемом устройстве во временных интервалах отсутствия

1 сосредоточенных помех на входе происходит отключение выхода второго вычитателя 2 от второго входа первого вы151538/ читателя 1 с помощью ключа 11. Указанное отключение обеспечивает повышение достоверности принимаемой цифровой информации, Составитель А. Москевич

Техред А.Кравчук Корректор Э. Лончакова

Редактор М. Петрова

Заказ 6296/57 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,10! формула изобретения

Устройство демодуляции фаэоманипулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные первый вычитатель, первый вход которого подключен к первому входу второго вычитателя, первый перемножитель и первый интегратор, выход которого подключен к входу решающего блока, выход которого является выходом устройства, и к входу нелинейного элемента, выход которого соединен С вторым входом второго перемножителя, к первому входу которого подключен выход первого вычитателя, и с вторым входом третьего перемножителя, выход которого подключен к второму входу второго вычитателя, первый вход которого является входом устройства, блок формирования опорного напряжения и фазовращатель, выход которого подключен к второму входу первого перемножителя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности путем более полного использования энергии сигнала,в него введены последовательно соединенные третий вычитатель, к первому входу которого подключен первый вход первого вычитателя, первый полосовой фильтр, первый квадратичный детектор, второй интегратор, компаратор и ключ; сигнальный вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго вычитателя и с вторым входом первого вычитателя, и последо15 вательно соединенные второй полосовой фильтр, к входу которого подключен

1 выход второго вычитателя, второй квадратичный детектор и третий интегратор, выход которого подключен к опорному

20 входу компаратора, при этом выход второго перемножителя через блок формирования опорного напряжения соединен с входом фазовращателя и с первым входом третьего перемножителя, 25 выход кОторого подключен к третьему входу третьего вычитателя, второй вход которого соединен с выходом второго вычитателя.