Устройство для передачи и приема однополосных сигналов фазовой модуляции с разнесением по частоте

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для повышения эффективности связи при передаче сообщений. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит передающую сторону 1, канал 2 связи и приемную сторону 3. На передающей стороне 1 используется цепь амплитудного выравнивания сигналов /АВС/, состоящая из амплитудных детекторов 16 и 17, выделяющих огибающие однополосных сигналов, блока сравнения 14 выделенных огибающих, фильтра 13 нижних частот, исключающих случайные "всплески" амплитуды выходного сигнала блока сравнения 14, и управляемого усилителя 15. На приемной стороне 3 используется цепь АВС, состоящая из амплитудных детекторов 22 и 23, блока сравнения 24, фильтра 29 нижних частот и управляемого усилителя 32. Эта цепь АВС обеспечивает автоматическое отслеживание изменения огибающей однополосного сигнала на несущей частоте в соответствии с изменением огибающей сигнала. Использование двух цепей АВС на передающей и приемной сторонах 1 и 3 позволяет устранить эффект "накопления" фазовых искажений и шумов, обусловленного неидентичностью каналов, что повышает помехоустойчивость устройства. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU „„ 1596467 (51) 5 Н 04 В 7/165

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ llQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4616083/?4-09 (22) 05..1?.88 (46) 30,09.90, Бюл. Н- 36 (71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) В.П. Михайлов, Е.А. Милькевич, П.Ф. Поляков и С.Н. Якименко (53) 621.396.6(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 756654, кл . Н 04 В 7/165, 1978 . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ОДНОПОЛОС(ИХ СИГНАЛОВ ФА30ВОЙ

МОДУЛЯЦИИ С РАВНЕСЕНИЕМ ПО ЧАСТОТЕ

:(57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для повышения эффективности связи при передаче сообщений. Пель изобретения - rrommreHHe помехоустойчивости.

Устр-во содержит передающую сторону 1, канал 2 связи и приемную сторону 3.

На передающей стороне 1 используется цепь амплитудного .выравнивания сигналов (АВС), состоящая из амплитудных

2 детекторов 16 и 17, выделяющих огибающие однополосных сигналов, блока сравнения 14 выделенных огибающих, фильтра 13 нижних частот, исключающих случайные "всплески" амплитуды выходного сигнала блока сравнения 14, и управляемого усилителя 15. На приемной стороне 3 используется цепь

АВС, состоящая иэ амплитудных детекторов 22 и 23, блока сравнения 24, фильтра 29 нижних частот и управляемого усилителя 32. Эта цепь АВС обеспечивает автоматическое отслеживание изменения,огибающей однополосного сигнала на несущей частоте в соответствии с изменением огибающей сигнала.

Использование двух цепей АВС иа передающей и приемной сторонах 1 и 3 позволяет устранить эффект "накопления" фазовых искажений и шумов, обусловленного неидентичностью каналов, что повышает помехоустойчивость устр-ва. 1 ил.

1596467

2ГЕО

П В

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для повьппения эффективности связи при передаче сообщений.

Цель иаобретения — повышение помехоустойчивости.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит передающую сторону 1, канал связи 2, приемную сторону 3, передающая сторона 1 состоит иэ датчика 4 передаваемого сигнала, первого фазового модулятора 5, первого полосового фильтра 6, второго фазового модулятора 7, второго полосового фильтра 8, возбудителя 9, сумматора 10," делителя 11 частоты, преобразователя 12 частоты, фильтра

13 нижних частот, блока 14 сравнения управляемого усилителя 15, первого, второго амплитудных детекторов 16 и 17.

Приемная сторона 3 состоит иэ сумматора 18, первого фильтра 19 нижних частот, первого, второго полосовых фильтров 20, 21, первого, второго амплитудных детекторов 22 и 23, блока 24 сравнения, перемножителя 25, узкополосного фильтра 26, преобраза вателя 27 частоты, умножителя 28 частоты, второго фильтра 29 нижних частот, первого и второго фазовых детекторов .30 и 31, управляемого усилителя 32.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение возбудителя 9 частоты м = 2/!f поступает на фазовый модулятор 5, на делитель 11 частоты и преобразователь 12 частоты. Коэффициент деления и делителя 11 часто ты выбирается из условия где m — индекс фазовой модуляции;

Я вЂ” верхняя частота передаваВ емого сигнала.

Таким образом, на выходе делителя 11 формируются колебания с частотой, равной максимальной часто ге спектра модулированного сигнала, т.е.

2ГГ = тЯ, которые подаются на вход преобразователя 12 частоты. В результате воздействия на выходах преобразователя

1Î

ll5

12 частоты двух колебаний с частотами f u F на выходе его выделяется напряжение с частотой колебаний Г +

+ F, используемое в качестве несущей частоты второго канала.

Полученные несущие частоты f u

Ко + F синхронно и синфазно модулируются по фазе соответственно в фазовых модуляторах 5 и 7 сигналом, поступающим из датчика 4, При прохождении сигналов через полосовые фильтры 6 и 8 нижние боковые полосы сигналов подавляются и пропускаются только верхние боковые полосы. Эти фильтры имеют полосу пропускания 6

Сигналы с выходов полосовых фильтров 6 и 8 поступают на входы сумматора 10, обеспечивающего развязку между сигналами каналов и последующее их сложение. В результате на выходе сумматора 10 получается сигнал с общей полосой частот, не превосХодящей полосу частот классического фазомодулированного сигнала, В передающей части 1 используется цепь амплитудного выравнивания сигналов. Она состоит из двух амплитудных детекторов 16 и 17, выделяющих огибающие однополосных сигналов, блока

14 сравнения выделенных огибающих, фильтра 13 нижних частот, исключающих .случайные "всплески" амппитуды выходного сигнала блока 14 сравнения и управляемого усилителя 15.

В результате работы цепи амплитудного выравнивания сигналов устраняется неидентичность информационных ка4 налов, обусловленная как аппаратурной реализацией блоков устройства, так и воздействием на каналы взаимно независимых и случайных во времени муль-. типликативных помех в виде паразитной .модуляции. Цепь амплитудного выравнивания сигналов обеспечивает автоматическое отслеживание изменения огибающей сигнала на несущей частоте f+ +

+ Г по огибающей сигнала на несущей частоте f . Поэтому фазовые искажения сигналов в обоих каналах носят одинаковый характер во времени и в каждый фиксированный момент t равны по величине. При этом устраняется неидентичность каналов.

Сигналы с выхода канала связи 2 в приемной части 3 расфильтровываются полосовыми фильтрами 20 и 21. Ха67 6 части, одного порядка с нестабильостями соответствующих частот, сфор . рованными в приемной части, и величины их Фазовых искажений в каждый момент времени t равны, Кроме того, опорные частоты fä и

f + F сформированы в приемной части о при перемножении Фазомодулированных радт.осигналов, искаженных действием мультипликативной помехи. Поэтому можно считать, что фазовые искажения

Фазомодулиронанных сигналов с несущими Г и т:o + F и соответствующих им опорных частот, сформированных в гфиемной части в каждый момент времени й,, также примерно равны и зависят от воздействия мультипликативной помехи.

В результате при демодуляции радиосигналов в Фазовых детекторах 30 и

31 с помощью сформированных опорных частот К и + Р происходит компенсация фазовых искажений и шумов, вызванных нестабильностью частот и воздействием мультипликативной помехи в виде паразитной модуляции.

Так как узкополосный фильтр 26 с резонансной частотой пропускает только фаэовые шумы в пределах полосы пропускания и не пропускает более высокочастотных составляющих, на практике Фазовые искажения Фаэомодупированных сигналов всегда отличны от фазовых искажений g, полученньгх л в приемной части опорных частот fz и Х, + F. При переносе спектра онн в основном сконцентрированы вблизи несущих частот, т.е. в данном случае вблизи частоты F. Поэтому становится возможным, выбирая полосу пропускания узкополосного Фильтра иэ условия df qg

: внеполосные высокочастотные Фазовые искажения будут устранены в результате Фильтрации на выходах фазовых модуляторов.

При перемножении однополосных сиг- 4g налов в перемножителе 25 узкополосным Фильтром 26 выделяется напряжение опорной частоты F.

С помощью умножителя 28.частоты в и раз и второго преобразователя 27 частоты в приемной части из сигнала опорной частоты F Формируются колебания опорных частот f u f. + F о ь которые подаются на входы Фазовых детекторов 30 и 31, 50

При делении частоты в и раз в .передающей части и последующем умно-" жении в и раз в приемной части нестабильность частоты сперва уменьIøèëàñü по сравнению с нестабильностью

55 частоты Г, а потом увеличилась

;пропорционально коэффициенту и. Поэтому нестабильности частот f u о

f. + F, сформированных в передающей

15964 рактеристики их аналогичны характеристикам соответственно полосовых Фильтров 6 и 8.

В приемной части 3 так же, как и в передающей,.используется цепь амплитудного выравнивания сигналов, обеспечивающая автоматическое отслеживание изменения огибающей однополосного сигнала на несущей частоте

+ F a соответствии с изменением огибающей сигнала на несущей частоте К . В результате ее работы устраняется неидентичность информационных каналов и выполняется условие ср

И1 тц = у Ia входах Фазовых детекторов 30 и 31 а также на входах перемножителя 15. Она состоит из двух амплитудных детекторов 22 и 23, блока 24 сравнения, фильтра 29 нижних частот, управляемого усилителя 32 °

Использование двух цепей амплитудного выравнивания в передающей и приемной частях устройства позволяет устранить эффект "накопления" Фазовых искажений и шумов, обусловленного неидентичностью каналов.

Так как при этом в каждый фиксированньпr момент времени выполнялись условия

Yc, = Чс н, Ч и = ю то и фазы Фазомодулированных искаженных сигналов обоих каналов тоже равны, т.е. на входах демодуляторов и перемножителя действуют сигналы с

Фазятти:

Так как Фазовые искажения радиосигналов обоих каналов равны, то даже при их неидеальной компенсации в процессе демодуляции на входы сумматора 18 демодулированные информационные сигналы подаются в фазе, вследствие чего на выходе сумматора

13 получается удвоенньш по напряжению и учетверенный по мощности полезный сигнал, который через Фильтр 19

1596467 нижних частот поступает на выход устройства.

Составитель Н, Лазарева

Техред N,Xîäàêè÷ Корректор А. Обручар

Редактор Н. Горват

Заказ 2917 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г!(НТ СССР

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

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

Формула изобретения

Устройство для передачи и приема однополосных сигналов фазовой модуляции с разнесением по частоте, содержащее на передающей стороне возбудитель, датчик передаваемого сиг нала, выход которого соединен с первыми входами первого и второго фазовых модуляторов, выход первого фазового модулятора через первый полосовой фильтр соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго полосового

Аильтра, выход сумматора соединен через канал связи с приемной стороной, содержащей объединенные по входу первыи и Второи полосовые Аильтры соединенные с каналом связи, выход первого полосового фильтра соединен с первым входом фазового детектора и через последовательно соединенные перемножитель, узкополосный фильтр и умножитель частоты — с вторым входом фазового детектора, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго Аазового детектора, выход сумматора соединен с выходом первого Аильтра нижних частот, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что; с целью повьлпения помехоустойчивости, введены на передающей стороне дели-. тель частоты, преобразователЬ частоты, первый амплитудный, детектор, последовательно соединенный второй амплитудный детектор, блок сравнения, Аильтр нижних частот и управляемый усилитель, причем выход возбудителя соединен с вторым входом первого фазового модулятора, входом делителя частоты и первым входом преобразователя частоты, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, 19 а выход — с вторым входом второго фазового модулятора, выход которого через управляемый усилитель соединен с входом второго полосового фильтра, выход которого соединен с входом второго амплитудного детектора, выход первого полосового фильтра через первый амплитудный детектор соединен с вторым входом блока сравнения, на .приемной стороне введены первый амплитудный детектор, преобразователь частоты и последовательно соединенные второй амплитудный детектор, блок сравнения, второй Аильтр нижних частот и управляемый усилитель, причем

25 выход первого полосового фильтра через первый амплитудный детектор соединен с вторым входом блока сравнения, выход второго полосового фильтра соединен с входом второго амплитудного детектора и вторым входом управляемого усилителя, выход которого соединен с вторым входом перемножителя, и первым входом второго фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом преобразователя частоты, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами узкополосного фильтра и умножителя частоты.