Устройство для демодуляции радиосигналов с плавно изменяющимися подъемами и спадами радиоимпульсов



Устройство для демодуляции радиосигналов с плавно изменяющимися подъемами и спадами радиоимпульсов
Устройство для демодуляции радиосигналов с плавно изменяющимися подъемами и спадами радиоимпульсов

 

H03D1/10 - Способы и устройства для демодуляции или переноса модулированного сигнала с одной несущей на другую (мазеры, лазеры H01S; схемы, используемые как модуляторы, так и демодуляторы, H03C; конструктивные элементы для модуляторов и преобразователей частоты H03C; демодуляция импульсов H03K 9/00; преобразование видов импульсной модуляции H03K 11/00; кодирование, декодирование или преобразование кодов вообще H03M; радиорелейные системы H04B 7/14; демодуляторы приспособленные для цифровых систем с модулированными несущими частотами H04L 27/00; схемы синхронных демодуляторов для цветного телевидения H04N 9/66).

Владельцы патента RU 2541140:

Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" (RU)

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано в радиоприемных устройствах для обнаружения и/или предотвращения ошибок в принятом дискретном радиосигнале с плавно изменяющимися подъемами и спадами радиоимпульсов. Достигаемый технический результат - повышение достоверности преобразования импульсных радиосигналов с плавным изменением их подъемов и спадов в видеоимпульсы принимаемой дискретности информации. Устройство для демодуляции радиосигналов с плавно изменяющимися подъемами и спадами радиоимпульсов содержит трансформатор с первичной W11 и двумя вторичными обмотками W21 и W22, два источника опорного напряжения U1 и U2, пару параллельно соединенных между собой конденсатора и резистора, пороговые элементы 1 и 2 и два диода VD1 и VD2. 2 ил.

 

Изобретение относится к области техники радиосвязи и может быть использовано в радиоприемных устройствах для обнаружения и/или предотвращения ошибок в принятом дискретном радиосигнале с плавно изменяющимися подъемами и спадами радиоимпульсов. Сформированные радиоимпульсы с плавно изменяющимися подъемами и спадами имеют минимальную ширину амплитудно-частотного спектра и малые энергетические затраты на их излучение.

Из уровня техники известно устройство декодирования с мягкими решениями для двухступенчатого каскадного кода, содержащее блок коррекции, схему определения качества бита информации, демодулятор, схему определения качества символов и выбора наименее достоверных символов, схему кодовой цикловой синхронизации с интегрированными мягкими и жесткими решениями, схему формирования вектора ошибок для наименее достоверных символов, блок сумматоров по модулю два, блок декодеров кода Боуза-Чоудхури-Хоквингема, схему определения наименьшего веса и контроллер декодера кода Рида-Соломона [Патент RU 2485683, МПК Н03М 13/15, 2012]. Из трех сформированных в передающем устройстве последовательностей радиоимпульсов и принимаемых в приемном устройстве этих трех последовательностей радиоимпульсов, первая из которых является закодированной m - ичным помехоустойчивым кодом Рида-Соломона передаваемая информация объемом К символов, вторая последовательность представляет собой ряд синхронизирующих двоичных символов и третья последовательность является повторением циклических последовательностей кода Боуза-Чоудхури-Хоквингема, в приемном устройстве определяется поразрядная сумма по модулю два всех принятых последовательностей импульсов. Результат суммирования по модулю два импульсов используется для принятия интегрированных мягких и жестких решений при конвейерной обработке принятой дискретной информации, искаженной интенсивными импульсными помехами.

Недостаток известного устройства состоит в том, что для конвейерной обработки трех принятых последовательностей радиоимпульсов требуется большое количество запоминающих элементов, управление которыми чрезмерно усложняет приемное устройство и снижает его быстродействие.

Наиболее близким известным техническим решением в качестве прототипа является устройство, содержащее трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, источник опорного напряжения, первый и второй конденсаторы, первый и второй резисторы, входящие совместно с операционным усилителем в состав демодулятора, а также известное устройство содержит модулятор, усилитель переменного тока, ключевой усилитель мощности и генератор импульсов, посредством которых формируется усилитель постоянного тока с гальванической развязкой для устройств ввода аналоговых сигналов в ЭВМ [Патент RU 129726, МПК H03F 3/38, 2013].

Недостаток прототипа заключается в ограниченных функциональных возможностях демодулятора известного усилителя постоянного тока преобразовывать только напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока без декодирования (выделения) входной знакопеременной величины.

Задачей изобретения является повышение достоверности преобразования импульсных радиосигналов с плавным изменением их подъемов и спадов в видеоимпульсы принимаемой дискретной информации.

Технический результат изобретения состоит в том, что расширяются функциональные возможности демодулятора не только преобразовывать напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока, но и выделять двоичную информацию из манипулированных символов с плавными изменениями подъема (переднего фронта) и спада (заднего фронта) сформированных импульсов.

Сущность изобретения заключается в том, что кроме известных и общих существенных отличительных признаков, а именно: трансформатора с первичной и двумя вторичными обмотками, источника опорного напряжения, первого и второго конденсаторов, первого и второго резисторов, предлагаемое устройство для демодуляции радиосигналов с плавно изменяющимися подъемом и спадом радиоимпульсов содержит дополнительный источник опорного напряжения, первый и второй пороговые элементы, первый и второй диоды, анод первого диода подключен к началу первой вторичной обмотки трансформатора, катод первого диода связан с одной общей точкой параллельно соединенных первого конденсатора и первого резистора и с одним входом первого порогового элемента, другой вход которого подключен к другой общей точке параллельно соединенных первого конденсатора и первого резистора и к клемме «плюс» источника опорного напряжения, клемма «минус» которого подсоединена к концу первой вторичной обмотки трансформатора, катод второго диода подключен к началу второй вторичной обмотки трансформатора, анод второго диода связан с одной общей точкой параллельно соединенных второго конденсатора и второго резистора и с одним входом второго порогового элемента, другой вход которого подключен к другой общей точке параллельно соединенных второго конденсатора и второго резистора и к клемме «минус» дополнительного источника опорного напряжения, клемма «плюс» которого подсоединена к концу второй вторичной обмотки трансформатора.

Новизна изобретения состоит в том, что предлагаемое устройство для демодуляции радиосигналов с плавно изменяющимися подъемом и спадом радиоимпульсов содержит дополнительный источник опорного напряжения, первый и второй пороговые элементы, первый и второй диоды, анод первого диода подключен к началу первой вторичной обмотки трансформатора, катод первого диода связан с одной общей точкой параллельно соединенных первого конденсатора и первого резистора и с одним входом первого порогового элемента, другой вход которого подключен к другой общей точке параллельно соединенных первого конденсатора и первого резистора и к клемме «плюс» источника опорного напряжения, клемма «минус» которого подсоединена к концу первой вторичной обмотки трансформатора, катод второго диода подключен к началу второй вторичной обмотки трансформатора, анод второго диода связан с одной общей точкой параллельно соединенных второго конденсатора и второго резистора и с одним входом второго порогового элемента, другой вход которого подключен к другой общей точке параллельно соединенных второго конденсатора и второго резистора и к клемме «минус» дополнительного источника опорного напряжения, клемма «плюс» которого подсоединена к концу второй вторичной обмотки трансформатора, что обеспечивает повышение достоверности преобразования импульсных радиосигналов с плавным изменением их подъемов и спадов в видеоимпульсы принимаемой дискретной информации за счет расширения функциональных возможностей демодулятора.

Электрическая функциональная схема предлагаемого устройства для демодуляции радиосигналов с плавно изменяющимися подъемами и спадами радиоимпульсов приведена на фиг.1. Диаграмма изменения вероятности p ошибочного обнаружения элемента двоичного кода в зависимости от амплитуды опорного напряжения ЕП при постоянном значении h 0 2 отношения значении мощности полезного сигнала к мощности помехи изображена на фиг.2.

На фиг.1 обозначено: 1 и 2 - пороговые элементы, выходной сигнал которых соответствует элементам двоичного кода «1» и «0» соответственно; W11, W21 и W22 - первичная обмотка, первая и вторая вторичные обмотки трансформатора соответственно; U1 и U2 - первый и второй источники опорного напряжения постоянного тока, модули напряжений которых равны между собой; VD1 и VD2 - диоды; С1, С2, R1 и R2 - конденсаторы и резисторы. VD1, C1, R1 и VD2, C2, R2 образуют известные схемы детекторов огибающей радиоимпульсов.

В исходном положении (статика) начальные выводы вторичных обмоток W21 и W22 трансформатора подключены через соответствующие диоды VD1 и VD2 к одним входам пороговых элементов 1 и 2, к другим входам которых подсоединены клеммы «плюс» и «минус» источников опорного напряжения U1 и U2, противоположные клеммы которых «минус» и «плюс» подключены к конечным выводам вторичных обмоток W21 и W22 трансформатора. Конденсаторы C1 и C2 соединены параллельно с соответствующими резисторами R1 и R2, выполняя функцию накопительного элемента в фильтрах нижних частот детекторов огибающих радиоимпульсов.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При поступлении знакопеременного напряжения на первичную обмотку W11 трансформатора на его во вторичных обмотках W21 и W22 наводятся ЭДС, которые через диоды VD1 и VD2 направляются на входы пороговых элементов 1 и 2 только в том случае, если напряжение ЭДС превышает соответствующее напряжение U1 и U2 опорного источника. Напряжения U1 и U2 опорных источников выбраны с учетом заданной минимальной вероятности p ошибки обнаружения элементарного двоичного символа в зависимости от его амплитуды U при постоянном значении h 0 2 отношения значении мощности полезного сигнала к мощности помехи, что проиллюстрировано на фиг.2. При этом вероятность p ошибки обнаружения элементарного двоичного символа «1» и «0» состоит из суммы вероятности ложной тревоги pЛТ и вероятности пропуска полезного сигнала pПС.

Промышленная осуществимость изобретения обосновывается тем, что в нем использованы известные в аналоге и прототипе узлы и блоки по своему прямому функциональному назначению. В организации-заявителе изготовлена модель устройства для демодуляции радиосигналов с плавно изменяющимися подъемами и спадами радиоимпульсов в 2013 году.

Положительный эффект от использования полезной модели состоит в том, что повышается не менее чем на 20…30% достоверность преобразования импульсных радиосигналов с плавным изменением их подъемов и спадов в видеоимпульсы принимаемой дискретной информации за счет расширения функциональных возможностей известного в качестве прототипа демодулятора не только преобразовывать напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока, но и выделять двоичные символы из манипулированных сигналов с плавными изменениями подъема и спада сформированных импульсов.

Устройство для демодуляции радиосигналов с плавно изменяющимися подъемами и спадами радиоимпульсов, содержащее трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, источник опорного напряжения, первый и второй конденсаторы, первый и второй резисторы, отличающееся тем, что содержит дополнительный источник опорного напряжения, первый и второй пороговые элементы, первый и второй диоды, анод первого диода подключен к началу первой вторичной обмотки трансформатора, катод первого диода связан с одной общей точкой параллельно соединенных первого конденсатора и первого резистора и с одним входом первого порогового элемента, другой вход которого подключен к другой общей точке параллельно соединенных первого конденсатора и первого резистора и к клемме «плюс» источника опорного напряжения, клемма «минус» которого подсоединена к концу первой вторичной обмотки трансформатора, катод второго диода подключен к началу второй вторичной обмотки трансформатора, анод второго диода связан с одной общей точкой параллельно соединенных второго конденсатора и второго резистора и с одним входом второго порогового элемента, другой вход которого подключен к другой общей точке параллельно соединенных второго конденсатора и второго резистора и к клемме «минус» дополнительного источника опорного напряжения, клемма «плюс» которого подсоединена к концу второй вторичной обмотки трансформатора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к передающему устройству, приемному устройству и системе связи. Технический результат заключается в обеспечении передачи множества данных видеоизображений с высокой устойчивостью к потере пакетов и также с низкой задержкой.

Изобретение относится к способу и устройству для обработки информации о качестве канала (CQI) и для диспетчеризации подвергаемых совместному распределению ресурсов на основании CQI.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в сокращении ложного обнаружения сообщений канала управления в системе беспроводной связи.

Изобретение относится к сигнализации восходящей линии связи адаптивного транспортного формата для не связанных с данными управляющих сигналов обратной связи. Технический результат состоит в эффективности разделения доступных физических ресурсов и оптимизации рабочих характеристик не связанной с данными управляющей сигнализации.

Изобретение относится к технологиям передачи данных. Технический результат изобретения заключается в улучшении надежности и эффективности передачи фреймов данных.

Изобретение относится к технике беспроводной связи, а именно к управлению мощностью передачи мобильного терминала. Технический результат заключается в квазиоптимальном выигрыше при частотном разнесении.

Изобретение относится к беспроводным системам связи. Технический результат изобретения заключается в облегчении адаптации каналов нисходящей линии связи.

Изобретение относится к цифровому радиовещанию, обеспечивающему звуковой индикатор качества канала связи. Технический результат - повышение качества цифровой радиопередачи звуковых сигналов путем точного обнаружения и коррекции однобитовых ошибок.

Изобретение относится к мобильной связи, а именно к слепому декодированию физического нисходящего канала управления (PDCCH) для оборудования пользователя. Технический результат - повышение эффективности слепого декодирования PDCCH-сигнала.

Изобретение относится к системам беспроводной связи с множеством несущих. Технический результат заключается в обеспечении эффективного способа передачи обратной связи индикатора качества канала (CQI).

Изобретение относится к методикам уменьшения помех в сети беспроводной связи. .

Изобретение относится к радиосвязи и может быть одновременно использовано для демодуляции и фильтрации фазомодулированных, а также фазоманипулированных сигналов.

Изобретение относится к радиосвязи и может быть одновременно использовано для формирования требуемых амплитудно-манипулированных или амплитудно-модулированных сигналов, а также для демодуляции указанных типов сигналов.

Изобретение относится к областям радиосвязи, радиолокации, радионавигации и радиоэлектронной борьбы и может быть использовано для обеспечения амплитудной, фазовой и частотной модуляции.

Изобретение относится к радиотехнике и предназначены для поиска и обнаружения источников излучения, определения его местоположения, а также для мониторинга уровня основного и побочных радиоизлучений разного рода бытовых, медицинских и промышленных установок, в том числе наземных РЛС различного назначения в диапазонах дециметровых и сантиметровых радиоволн.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке систем мониторинга источников излучения в диапазоне декаметровых волн (ДКМВ) при отсутствии априорной информации о сигналах.

Изобретение относится к области радиотехники и измерительной техники и может быть использовано при создании безынерционных детекторов радиоприемных устройств АМ-сигналов, а также для целей измерения параметров этих сигналов.

Изобретение относится к сети беспроводной связи с расширенной зоной покрытия. .

Изобретение относится к средствам определения искажений синусоидального сигнала на электрических станциях и подстанциях в системах производства. Технический результат заключается в сокращении времени на идентификацию параметров мультипликативной апериодической и/или постоянной составляющих электрических сигналов при эксплуатации электрооборудования. В способе определяют начальное значение мультипликативной апериодической составляющей, постоянную времени затухания апериодической составляющей и величину постоянной составляющей путем отслеживания наличия убывающей мультипликативной апериодической составляющей в заданное время при выполнении заданных условий. 4 н.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Наверх