Устройство приема телеметрической информации

 

Изобретение относится кр адиотехнике и связи и может быть использовано в системах передами сигналов телеметрии и дистанционного управления . Цель изобретения - повышение помехоустойчивости обработки сигналов телеметрической информации. Устройство осуществляет цифровую когерентную обработку приходящих сигна- 1 лов, в качестве которых используются двоичные частотно-манипулированные с непрерывной фазой сигналы с индексом манипуляции 0,5. Для этого в устройство введены блок фазовой синхронизации, демодулятор, регистр сдвига и блок регистрации, причем демодулятор выполнен в виде цифрового когерентного демодулятора, содержащего два канала корреляционной обработки, а также элементы памяти, сумматоры, коммутатор, блок сравнения , триггер и элемент И. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. % to

А1

gy (11) (5))5 4 .08 С 19/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАххСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТИНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP (21) 4748646/24 (22) 03Л7."9 (116) 23.05.92. Бюл. и 19 (71) МГТУ им. Н.Э. Баумана (72) А.A. Стомахин, С.IO. Карев, Ю.А, Максимов и В.И. Взирько (53) 621.398 (088.8) (56) Патент СИА М 3793636, . кл. Г. 08 С 19/16, 1974. (i4) УСТРОЙСТВО ПРИЕМА ТЕЛЕМЕТРИ-I

ЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к радиотехнике и связи и может быть использовано в системах передачи. сигналов телемехрии и дистанционного управле ния. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости обработки сигнаИзобретение относится к радиотехнике и связи, телеизмерительной технике и может быть использовано для . цифровых систем передачи сигналов дистанционного управления и телеметрии.

Известно устройство приема многоканальной информации с временным кодовым разделением каналов, содержащее амплитудный дискриминатор, блок обработки информационных кодов, блок тактовой синхронизации, элементы памяти, преобразователь кодов и цифровые индикаторы. Временное разделение каналов позволяет существенно сократить полосу частот канала связи, однако амплитудное детектирование имеет самую низкую помехоустойчивость иэ всех известных видов детектирования, в связи с чем, 2 лов телеметрической информации. Устройство осуществляет цифровую когерентную обработку приходящих сигналов, в качестве которых используются двоичные частотно-манипулированные с непрерывной фазой сигналы с индексом манипуляции 0,5. Для этого в устройство введены блок фаэовой синхронизации, демодулятор, регистр сдвига и блок регистрации, причем демодулятор выполнен в виде цифрового когерентного демодулятора, содержащего два канала корреляционной обработки, а также элементы памяти, сумматоры, коммутатор, блок сравнения, триггер и элемент И. 1 з.п. ф-лы, 1 ил, снижается достоверность выделяемои устроиством информации, Известно устройство приема сигналов управления и телеметрии,содержащее антенну с подключенным к ней высокочастотным усилителем, частотный детектор, цифровой преобразователь информации, блок тактовой синхронизации, дешифратор адресных сигналов, демультиплексор, элементы памяти, цифроаналоговые преобразователи, блоки записи информации, блоки исполнительных элементов. Применение частотного детектирования позволяет повысить помехоустойчивость обработки, однако предъявляемые к вновь разрабатываемым радиосистемам требования повышения помехоустойчивости определяют необходимость поиска новых видов сигналов и методов демодуЯ}

3

17 ляции, позволяющих повысить помехо-— устойчивость обработки.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости обработки сигнала телеметрической информации.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства .

Устройство приема телеметрической информации содержит высокочастотный усилитель 1, частотный детектор

2., усилитель-ограничитель 3, блок 4

Фазовой синхронизации, блок 5 тактовой синхронизации, демодулятор 6, дешифратор 7 сигнала станции, регистр

8 .сдвига, счетчик 9, демультиплексор

10, блок 11 буферных регистров, блок

12 цифроаналоговых преобразователей, блок 13 регистрации, блок 4 содержит первый 14 и второй 15 блоки фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), опорный генератор 16, блок 5 содержит блок 17 разности частот,. блок 18

ФАПЧ, демодулятор 6 содержит распределитель 19 импульсов, первый 20<, второй 20, третий 70у, четвертый

20 и пятйй 20 элементы И, первый

21< и второй 71< реверсивные счетчики, первый 22 < и второй 22 регистры памяти, коммутатор 23, первый

24, второй 24, третий 24 и четвертый 24 сумматоры, блок 25 сравне" ния, триггер 26, блок 11 содержит и буферных регистров 27,...,27я, блок

12 содержит и цифроаналоговых преобразователей 28,,...,28>.

Устройство работает следующим образом.

Принятый ЧИНФ-ЧИ-радиосигнал, с . выхода высокочастотного усилителя 1 поступает на частотный детектор 2, с выхода которого выделенный ЧМНФсигнал (с индексом манипуляции 0,5) преобразуется усилителем-ограничите лем 3 в последовательность импульсов, которая поступает на входы первого 14 и второго 15 блоков ФАПЧ, а также на сигнальный вход демодулято" ра 6. Входом когерентного демодулятора 6 являются цифровые перемножители, выполненные на элементах И 20 20+, на вторые входы которых посту» пают опорные сигналы с выходов блоков 14 и 15, причем для обеспечения противофазных опорных сигналов вторые входы элементов И 20 и 20 являются инверсными. Первый 14 и вто рой 15. блоки ФАПЧ, а также третий блок

18 ФАПЧ блока 5 тактовой синхрониза-, ции имеют общий опорный генератор

35883

16, причем блоки 14 и 15 ФАПЧ являют-, ся узкополосными следящими фильтрами, каждый из которых выделяет одну

5 из манипулируемых частот ЧИНФ-сигнала, в результате чего блок 4 имеет высокую помехоустойчивость. В блоке

17 разности частот блока тактовой синхронизации выделяется разностная

10 частота манипулируемых частот, которая при индексе манипуляции 0,5 равна тактовой частоте. Блок 18 ФАПЧ служит для уменьшения дисперсии флуктуаций тактовых импульсов, что также

11 повышает помехоустойчивость обработки ЧИНф-сигналов..

Для организации необходимой последовательности работы блоков устройства приема телеметрической информации

2О осуществляется временный сдвиг сигмалов тактовой синхронизации распределителем 19 импульсов. Сигналы фазовоro рассогласования с выходов элементов И 20 - 20 поступают на суммиру" ющие и вычитаюцие входы реверсивным счетчиков 21 и 212, при этом с целью организации процесса демодуля" . ции на двух тактовых интервалах результирующие корреляционные значения:. первого и второго тактовых интервалов переписываются в регистры 22А и

22 памяти. В конце второго тактового интервала согласно алгоритму демодуляции корреляционные значения с выходов регистров 22 и 22 памяти

3S через коммутатор 23 поступают. на сумматоры 24 -24 кодов. Решение о символе на первом тактовом интервале производится по критерию максимума апостериорной вероятности блоком 25

40 сравнения, кодов, кот6рый совместно с триггером 26 формирует огибающую

ЧИНФ-сигнала, т.е.. передаваемую ад" ресную и информационную последовательности кодов. Организация такой про4S цедуры когерентной демодуляции позволяет в среднем на 1,5 дБ повысить помехоустойчивость по сравнению с традиционными процессами демодуляции частотно-манипулированных сигналов на одном тактовом интервале.

При демодуляции могут иметь место случаи, когда сравйиваемые коды рав« ны между собой. В этом случае за счет подключения пятого элемента

И 20 формирование огибающей организовано так,.что на выходе демодуля тора символ не.меняется и соответст-:— вует символу предыдущего тактового интервала. После выделения дешифра5883 6

5 173 тором 7 кода станции на вход счетчика 9 поступает установочный сигнал, h0 которому в счетчике 9 прои зводится Формирование последовательности информационных адресных кодов. Согласно этим адресным кодам информаци онные коды с выхода регистра 8 сдвига через демультиплексор 10 переписываются в блок 11 буферных регистров, причем каждый из буферных регистров

27,...,27> предназначен для соответствующего канала информации с датчика на передающей стороне. Преобразование информации в аналоговую форму производится блоком 12 цифроаналоговых преобразователей, при этом с выхо- .. да каждого из цифроаналоговых преобразователей 28 <,...,28„ производится запись аналоговой информации и многоканальный блок 13 регистрации, Таким образом, когерентная демоду. ляция ЧИНФ-сигналов с индексом 0,5 на двух тактовых интервалах позволяет повысить помехоустойчивость обработки информации в среднем íà 1,5 дБ по сравнению с обработкой частотноманипулированных сигналов на одном тактовом интервале.

20 подключены к соответствующим входам блока регистрации, выход которого является выходом устройства, блок

- Фазовой синхронизации выполнен в.

5 виде первого и второго блоков фазовой автоподстройки частоты и опорного генератора, выход которого соединен с первыми входами блоков Фазовой аатоподстройки частоты, вторые объе диненные входы которых являются вхоЗ0 дом блока фазовой синхронизации, выФормула и зобретени я входами блока тактовой синхронизации и демодулятора, четвертый вход которого подключен к выходу блока тактовой синхронизации, первый выход демодулятора соединен с информационными входами дешифратора сигнала станции и регистра сдвига, синхронизирующие входы счетчика, регистра сдвига и дешифратора сигнала станции подключены к второму выходу демоду-:, лятора, выход дешифратора сигнала станции соединен с установочным входом счетчика, информационные выходы регистра сдвига соединены с соответствующими информационными входами демультиплексора, адресные входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика, выходы блока цифроаналоговых преобразователей

1. Устройство приема телеметрической информации, содержащее последова ельно соединенные высокочастотный усилитель, частотный детектор и усилитель-ограничитель, блок тактовой синхронизации, дешифратор сигнала.станции, последовательно соединенные демультиплексор, блок буферных регистров и блок цифроаналоговых преобразователей, вход высокочастотного усилителя соединен с приемной антенной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости обработки сигналов телеметрической информации, в него введены блок фазовой синхронизации, демодуля.тор, регистр сдвига, счетчик и блок регистрации, выход усилителя-ограничителя подключен к первому входу демодулятора и входу блока Фаэовой синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом блока тактовой синхронизации, и второму входу демодулятора, второй выход блока фаэовой синхронизации подключен к второму входу блока тактовой синхронизации, третий выход блока фазовой синхронизации соединен с третьими ходы пер вого блока Фа зовой а втоподстройки частоты, опорного генератора и второго блока фазовой автоподстройки частоты являются соответственно

35 первым, вторым и третьим выходами блока Фазовой синхронизации.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что демодулятор выполнен в виде первого, второго, сравнения регистров памяти, коммутатора и триггера, выход которого является первым выходом демодулятора, первые входы nepeoro, второго, третьего и четвертого элементов И

50 объединены и являются первым входом демодулятора, второй вход первого элемента И и второй инверсный вход второго элемента И объединены и являются вторым входом демодулятора, второй вход третьего элемента И и вто- . рой инверсный вход четвертого элемента И объединены и являются третьим входом демодулятора, объединенные входы распределителя импульсов и ком55

40 третьего, четвертого и пятого элементов И, первого и второго реверсивных счетчиков, распределителя импульсов, первого, второго, третьего и четвертого сумматоров, блока

1?3 мутатора являются четвертым входом демодулятора, первый выход распределителя импульсов подключен к первому входу пятого элемента И и.является вторым выходом демодулятора, второй выход распределителя импульсов подключен к управляющим входам первого и второго регистров памяти, третий выход соединен с установочными входами первого и второго реверсивных счетчиков, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к входам суммирования и вычитания первого реверсивного счетчика, выходы третьего и четвертого элементов И подключены соответственно к входам сум" мирования и вычитания второго реверсивного счетчика, выходы первого ре;, версивного счетчика соединены с со ответствующими информационными входами первого регистра памяти, выходы второго реверсивного счетчика соединены с соответствующими информационными входами второго регистра памяти, первая и вторая группы выходов перво.го регистра памяти подключены соответственно к первой- и второй информационным группам входов коммутатора, первая и вторая группы выходов второго регистра памяти подключены соответственно к третьей и четвертой инфор-8a3 мационным группам входов коммутатора, первая и вторая группы выходов кото-. рых соединены соответственно с первой! и второй группами информационных входов первого сумматора, выходы которого подключены к соответствующим информационным входам первой группы входов второго сумматора, третья группа вы" ,О ходов. коммутатора подключена к соответствующим информационным входам второй группы входов второго сумматора, четвертая группа выходов коммутатора подключена к соответствующим информационным входам первой группы входов четвертого сумматора, пятая и шестая группы выходов коммутатора подключены соответственно к первой и второй информационной группе входов третьего сумматора, выходы которого соединены с соответствующими ин" формационными входами второй группы входов четвертого сумматора, выходы второго и четвертого сумматоров подключены к соответствующим входам первой и второй групп входов блока сравнения, первый выход которого соединен с D-входом триггера, С"вход которого подключен к выходу пятого элемента И, второй вход которого

З© соединен с вторым выходом блока срав- нения.

1735883

i (1

1 !

l (I

1

l

l !

t

1

1

Составитель Н. Фокина

Редактор И. Горная Техред N,Ìoðãåíòàë Корректор Л. Пилипенко

° еееаев

Заказ 1818 Тираж, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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