Устройство демодуляции дискретных частотно-модулированных сигналов

 

Сущность изобретения: устройство содержит фильтр нижних частот 1, перемножитель 2, усилитель 3, генератор 4, два пороговых блока 5,6, элемент И 7, регистр сдвига 8, дифференцирующий блок 9, управляемый тактовый генератор 10. 1-2-3-4-5-7-8-9-10-4, 1-2, 4-6-7-9, 10-8. 1 ил.

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах передачи информации, в которых применяются широкополосные псевдослучайные сигналы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности демодуляции дискретных частотно-модулированных по случайному закону сигналов.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Оно содержит фильтр 1 нижних частот, перемножитель 2, усилитель 3, интегратор 4, пороговые боки 5, 6, элемент И 7, регистр 8 сдвига, дифференцирующий блок 9, управляемый тактовый генератор 10.

Устройство работает следующим образом.

На вход фильтра 1 непрерывно поступает дискретный частотно-модулированный по случайному закону сигнал. Фильтр 1 отфильтровывает мешающие составляющие частот и частот, которые лежат вне полосы, занимаемой спектром полезного сигнала x(t). В перемножителе 2 производится операция возведения полезного сигнала x(t) в квадрат, а в усилителе 3 - усиление полученного сигнала в раз. Далее производится интегрирование его на интервале времени Т с последующим сравнением результата интегрирования в пороговом блоке 5 типа "боьше" и в пороговом блоке 6 типа "меньше". В качестве значений порогов для блоков 5 и 6 можно выбрать соответственно h₁ и h₂, причем h₁ < h₂, и h= , где при β>α h₁= и h₂= , где h_α и h_β - средние значения результатов интегрирования на интервале Т соответственно модулирующих функций в виде шумов с R_α и R_β . Естественно, что пороги h_α и h_β, а также пороги h₁ и h₂ для блоков 3 и 6 выбираются исходя из значений α , β , T. Если установить, что высокий потенциал напряжения на выходах пороговых блоков 5 и 6 соответствует сигналу "да", то через элемент И 7 в регистр 8 будет на каждом такте записываться информация о попадании и непопадании значения интегрирования в установленный интервал от h₁ до h₂ (символы "1" и "0" соответственно).

Если в регистр 8 записываются сплошные "0", то в этом случае можно констатировать, что частота и фаза вырабатываемых генератором 10 колебаний близка к частоте и фазе тактов принимаемых дискретных частотно-модулированных сигналов. Если в регистр 8 запись "1", то это говорит о несовпадении соответствующих величин, причем интенсивность следования "1" пропорциональна разности фаз сравниваемых величин. Дифференцирующий блок 9 играет роль определителя роста или снижения интенсивности следования "1" в регистр 8. Если в некотором одном из разрядов регистра 8 и последнем его разряде записаны на данный момент одинаковые информационные символы, то блок 9 не вырабатывает управляющего сигнала для генератора 10. Если в этом одном разряде регистре 8 имеется "1", а в последнем разряде "0", то блок 9 вырабатывает управляющий сигнал одной полярности, а если наоборот - то другой полярности. В результате генератор 10 подстраивается под такты следования принимаемых сигналов. Таким образом, пороговые блоки 5, 6, элемент И 7, регистр 8 и дифференцирующий блок 9 выполняют роль фазового дискриминатора со ступенчатой дискриминационной характеристикой.

Число разрядов в регистре 8, а также номер разряда регистра 8, выход которого подкючен к блоку 9, зависит во многом от инерционности работы описанной цепи обратной связи в устройстве. В качестве генератора 10 целесообразно использовать генератор с дискретным управлением.

П р и м е р. Принимаемые устройством дискретные частотно-модулированные сигналы представляют сигналы, модулированные поочередно шумами с R_α и R_β, т.е. заключенная в них полезная информация представляется в виде чередующихся "0" и "1".

Если с сигналом приема этих сигналов генератор 10 вырабатывает колебания, отличающиеся по фазе от тактов следования информации в принимаемых сигналах примерно в Т/2, то с выхода элемента И 7 на выход регистра 8 будут записываться "1", что говорит о том, что сигнал на выходе интегратора 4 по уровню попадает в интервал от h₁ до h₂. Поскольку в исходном состоянии регистр 8 был обнулен, то блок 9 с некоторым запаздыванием, определяемым номером разряда регистра 8, с которого снимается анализируемый сигнал, начинает вырабатывать управляющий сигнал на коррекцию работы генератора 10. В результате генератор 10 начинает вырабатывать колебания, фаза которых приближается к фазе тактов принимаемых сигналов, а значит интегратор 4 выдает на выход напряжение, не попадающее по величине в интервал от h₁ до h₂. Следовательно в регистр 8 поступает "0" и управляющие сигналы с блока 9 на генератор 10 не подаются.

Генератор 10 оказывается засинхронизирован с тактами принимаемых в устройство сигналов.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЕМОДУЛЯЦИИ ДИСКРЕТНЫХ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее перемножитель, выход которого соединен с входом усилителя, фильтр нижних частот, дифференцирующий блок и управляемый тактовый генератор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности демодуляции дискретных частотно-модулированных по случайному закону сигналов, введены интегратор, два пороговых блока, элемент И, регистр сдвига, причем выход фильтра нижних частот соединен с первым и вторым входами регистра сдвига, выход усилителя соединен с входом интегратора, выход которого соединен с входами пороговых блоков, выходы которых соединены с входами элемента И, выход которого соединен с входом регистра сдвига, выходы которого соединены с первым и вторым входами дифференцирующего блока, выход которого через управляемый тактовый генератор соединен с управляющим входом регистра сдвига и входом обнуления генератора.

РИСУНКИ

Рисунок 1