Устройство для приема сигналов с синхронной манипуляцией

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - обеспечение приема сигналов с частотно-фазовой манипуляцией. Устр-во содержит синхронный детектор 1, дискриминатор 2, фильтр 3 нижних частот, г-р 4 опорных сигналов, перемножитель 5, блок 6 автоподстройки фазовой частоты, делитель 7 частоты, фазовращатель 8, усилитель 9 с управляемым коэффициентом усиления и блок 10 вычисления оценки случайной задержки о С выходом дискриминатора 2 напряжение, пропорциональное временному рассогласованию между демодулированным сигналом и импульсами г-ра 4, поступает через фильтр 3 на усилитель 9 с управляемым коэффициентом усиления и на управляющий вход фазовращателя 8, изменяя тем самым период опорного колебания тактовой частоты, которое формируется делителем 7 из колебания промежуточной частоты блока 6. Цель достигается введением усилителя 9. Блок 6 может состоять из фазового детектора 11, инвертора 12 с управляемым коэффициентом передачи, фильтра 13 нижних частот , управляемого г-ра 14 и фазовращателей 15 и 16. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. о (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН (51) Н 04 L 27/18

"1 ..1

:-"Е ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБ ЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4607699/09 (22) 10.10.88 (46) 15.02.91. Бюл. ¹ 6 (71) Воздушная инженерная академия им. проф. Н.Е. Жуковского (72) Е.Л. Белоусов, Д.О. Бовбель, В.Ф. Киселев, В.M. Корчагин, И.Н. Ратников и В.Н. Харисов (53) 621 391.74 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1169191, кл. Н 04 L 27/ l8, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА СИГНАЛОВ . С СИНХРОННОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - обеспечение приема сигналов с частотно-фазовой манипуляцией. Устр-во содержит синхронный детектор 1, дискриминатор

2, фильтр 3 нижних частот, r-р 4 опорных сигналов, перемножитель 5, блок 6 автоподстройки фазовой частоты, делиА

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в комп. лексных системах радиосвязи и радионавигации.

Цель изобретения — обеспечение приема сигналов с частотно-фазовой манипуляцией.

На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит синхронный детектор 1, дискриминатор 2, фильтр

3 нижних частот, генератор 4 опорных сигналов, иеремножитель 5, блок 6

„„SU„„1628218 А1

2 тель 7 частоты, фазовращатель 8, усилитель 9 с управляемьм коэффициентом усиления и блок 10 вычисления оценки случайной задержки. С выходом дискриминатора 2 напряжение, пропорциональное временному рассогласованию между демодулированным сигналом и импульсами r-ра 4, поступает через фильтр 3 на усилитель 9 с управляемым коэффициентом усиления и на управляющий вход фазовращателя 8, изменяя тем самым период опорного колебания тактовой частоты, которое формируется делителем 7 из колебания промежуточной частоты блока 6. Цель достигается введением усилителя 9. Блок 6 может состоять из фазового детектора 11, инвертора 1? с управляемым коэффициентом передачи, фильтра 13 нижних частот, управляемого г-ра 14 и фазовра- С . щателей 15 и 16. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. автоподстройки фазовой частоты, делитель 7 частоты, фазовращатель 8, усилитель 9 с управляемым коэффициентом усиления, блок 10 вычисления оценки случайной задержки, блок 6 состоит из фазового детектора 11, инвертора

12 с управляемым коэффициентом передачи, фильтра 13 нижних частот, управляемого генератора 14 первого, второго фазовращателей 15, 16.

Устройство работает следующим образом.

1628218 содержащейся как в огибающей, так и в высокочастотном (ВЧ) заполнении сигнала ° Известно, что особенность такого подхода состоит в том, что в подобных устройствах апостериорная плотность вероятности (АПВ) случайной задержки получается полимодальной. Для учета полимодальности АПВ используется метод дополнительной переменной (МДП) . Методика. применения этого метода, которая быпа использована при синтезе прототипа, состоит в том, что задержки огибаюи /" щей, и ВЧ заполнения ((рассматриО ваются раздельно, причем изменение (, строго совпадает с изменением а1 о, далее задача, синтеза решается в расширенном пространстве переменных (,, (, А)у и, наконец, рассчитывается гц h,1, итоговая оценка (. из найденных оценок (асс, ль) ). для данного случая гл- ( модифицируем стандартную методику применения МДП, для чего отнесем

25 часть фазового набега ВЧ заполнения в комплексную огибающую, тогда выражение (3) для сигнала с частотнофазовой манипуляцией примет вид

y(t) = S(t

Л1 п

-(. )-(Q3„-Я ) (, + P (t -c, ) (6)

) о К O1) где К.(Р), К (Р) - передаточные функции фильтров в схемах оценки 0 и ( соответственно.

Для осуществления приема сигнала с синхронной манипуляцией в устройстве необходимо осуществлять оценку значения случайной фазы () или, что эквивалентно, оценку случайной з)здержки . Повышение помехоустойчивости л 55 л и точности оценки (, в устроистве, как и в прототипе, достигается использованием информации о задержке, Пусть на вход приемника поступает аддитивная смесь где n(t) — широкополосный шум канала со спектральной плотностью No/2;

S(t,+(,) — полезный сигнал с частотно-фазовой манипуляцией, который в пределах периода Т следования импульсов можно представить в виде

St(t с) = А f(t — ь (cos((s)s(t

), ()) (t s)) . (г) где A — амплитуда сигнала; (t) — огибающая сигнала единичной амплитуды и длительности (< с Т; л

A () — случайная задержка сигнала;

@k(t) — фаза сигнала, определяемая законом фазовой манипуляции;

Я (сл Я + Ш Я

Я, — несущая частота, расположенная в центре спектра сигнала; ш„C М, N — последователь-. ность, определяющая закон частотной манипуляции;

ЬЯ вЂ” дискрет частоты.

Принятая смесь полезного сигнала с шумом на промежуточной частоте

Я„ =Я (-Ю (после гетеродинирования (Я вЂ” частоты, формируемые синтезатором частот в приемном устройстве в соответствии с известным видом последонательностн ()()) поступает на входы синхронного детектора 1 и перемножителя 5. Полезный сигнал в пределах периода будет иметь вид

Б (с ь) = А f(t -с) сое (Иц с л A

-(,),до+ ()),(с -")) Ss(t, ь) = Asf(t -ьс) cos (gs t (А с (о) 2,)оь +(оа(с -ss)) ь

Выражения. для оценок задержек оги-. бающей и ВЧ заполнения, полученные на основе марковской теории оптимальной нелинейной фильтрации в соответствии с критерием минимума среднего квадрата ошибки, 5удут иметь вид, л4 Л((- п+

=(,. + К (P)y(t)- "f(t -c, )1(stat((s)sp(t -. s$) (А)ч -о)с)) Со +

+ (()t (t -(, )Я (5) Для упрощения реализации устройства при записи выражения (6) отброшено слагаемое, пропорциональное выходно- му сигналу дискриминатора, которое практически не вносит вклад в оценку ь д

16282

Обработка смеси полезного сигнала (4) и шума осуществляется в устройстве в соответствии с полученными алгоритмами (5), (6) . В перемножителе 5 входное колебание перемножается с видеосигналом генератора

4, в результате чего на выходе перемножителя 5 выделяется колебание промежуточной частоты, фаза которого

Cf)= Яр (t — <)) — (Ю1< - ) <, . В бло— и Л

Ь о ке 6 . осуществляется синхронизация опорного сигнала по фазе и частоте с выходным сигналом перемножителя 5.

При этом с выхода инвертора !2 с управляемым коэффициентом передачи, равным Яр /Я <, на управляемый генератор

14 воздействует управляющее напряжение, пропорциональное значению фазы

Ял », в результате чего генератор 20 вырабатывает опорное колебание промежуточной частоты, сдвинутое по фазе на величину(17 =Q« <, . В фазовращателе,15 осуществляется "доворот" фазы опорного колебания промежуточной 25 частоты на величину g = — (63<-Èð ) <, п 1<о, определяемую выходным напряжением усилителя 9 с управляемым коэффициентом усиления, равным ((д <-О)рр) .

Использование предложенного техничес кого р ешения позволя ет без ухудшения помехоустойчивости и точности слежения за задержкой обеспечить в устройстве синхронный прием сигналов с частотно-фазовой манипуляцией.

С выхода дискриминатора 2 напряжение, пропорциональное временному рассогласованию между демодулирсванным сигналом и импульсами генератора

4, поступает через фильтр 3 нижних частот на усилитель 9 с управляемым коэффициентом усиления и на управляющий вход фазовращателя 8, изменяя тем самым период опорного колебания тактовой частоты, которое формирует ся делителем 7 из колебания промежуточной частоты блока 6. Управление

:коэффициентом усиления усилителя 9 и коэффициентом передачи инвертора 12 осуществляется через управляющие вхо- 45 ды с синтезатора частот, который на ,фиг.1 не приводится.

18 6

Формула изобретения

1. Устроиство для при<ма сигналов с синхронной манипуляцией, содержащее синхронный детектор, первый вход которого и первый вход перемножителя являются входом устройства, выход синхронног< детектора через последовательно соединенные дискриминатор и фильтр нижних частот соединен с первым входом фазовращателя, выход которого соединен с входом генератора опорных сигналов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторыми входами дискриминатора и перемножителя, выход которого соединен с первым входом блока фазовой автонодстройки частоты, выход которого соединен с вторым входом синхронного детектора, пер— вым входом блока вычисления оценки случайной задержки и через делитель частоты с вторым входом фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом блока вычисления оценки случайной задержки, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения приема сигналов с частотно-фазовой манипуляцией, введен усилитель с управляемым коэффициентом усиления, вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, а вы— ход — с вторым входом блока фазовой автоподстройки частоты, второй вход усилителя с управляемым коэффициентом и третий вход блока фазовой автоПодстройки частот являются дополнительным входом устройства °

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок фазовой автоподстройки частоты содержит последовательно соединенный фазовый детектор, инвертор с управляемым коэффициентом передачи, фильтр нижних частот, управляемый генератор, первый и второй фазовращатели, выход второго фазовращателя соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого является первым входом блока фазовой автоподстройки частот, вторым и третьим входами которого являются соответственно второй вход первorо фазовращателя и второй вход инвертора с управляемым коэффициентом передачи.

1628218

Составитель Н. Лазарева

Редактор О. Спесивых Техред Л.Олийнык КОРР ектоР И. Куч ерявая

Заказ 349 Тираж 384 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