Способ фазовой обработки сигналов



Способ фазовой обработки сигналов
Способ фазовой обработки сигналов
Способ фазовой обработки сигналов

 


Владельцы патента RU 2585980:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при передаче дискретных сигналов по радиоканалам. Достигаемый технический результат - упрощение процесса обработки сигналов. В способе обработки сигналов с фазами 0° и 180° осуществляют фильтрацию входных демодулированных сигналов, оцифрование мгновенных значений входных сигналов, вычисление суммы модулей отсчетов единичного А1 и нулевого А0 сигналов, сравнение с порогом, принятие решения считать сигнал логичекой единицей, если А1 ≥ (А1 + А0)/2, или считать сигнал логическим нулем, если А0 < (А1 + А0)/2. 3 ил.

 

Способ фазовой обработки сигналов применяется для обработки сигналов в радиотехнических системах и может быть использован при передаче дискретных сигналов по радиоканалам.

Известен способ фазовой обработки сигналов (патент РФ № RU 2461119 «Способ демодуляции сигналов с относительной фазовой модуляцией»), при котором принимают сигналы, фильтруют и выравнивают его амплитуду, генерируют опорный сигнал и вычисляют его корреляционную функцию с принятым сигналом. Затем интегрируют корреляционную функцию последовательно и фиксируют ее значение. Вычисляют модуль разницы значений корреляционных функций на разных временных интервалах и сравнивают с скорректированным пороговым значением, которое вычисляют путем алгебраического сложения предварительно заданного порогового значения и вычисленного отклонения, определяемого значением «единицы» или «нуля» на выходе демодулятора.

Пороговое значение корректируют на каждом этапе принятия решения в зависимости от соотношения «единиц» и «нулей» в модулируемом сигнале.

Однако указанный способ обработки сигналов является довольно сложным процессом, включающим в себя множество операций.

Кроме того, известен способ фазовой обработки сигналов, являющийся прототипом предлагаемого способа фазовой обработки сигналов (Патент РФ № RU 2408996 «Способ демодуляции сигналов с относительной фазовой модуляцией и устройство для его осуществления»), заключающийся в том, что фильтруют демодулированный сигнал S(t), формируют из упомянутого отфильтрованного демодулированного S(t) последовательность прямоугольных импульсов Sn(t), соответствующих знаку его мгновенных значений, генерируют две опорные последовательности прямоугольных импульсов Cn(t) и Sn(t), соответствующих знаку мгновенных значений синфазного cos(2πf0t) и квадратурного sin(2πf0t) сигналов с частотой f0 равной средней частоте демодулируемого сигнала, получают на длительности Т каждого элемента демодулируемого сигнала S(t) две корреляционные функции Y(t), X(t) сформированной последовательности прямоугольных импульсов Sn(t) с упомянутыми опорными последовательностями Cn(t) и Sn(t)соответственно, берут отсчеты Yn, Xn указанных корреляционных функций в момент окончания элемента сигнала, по которым получают оценку фаз Ф на данном n-м элементе сигнала S(t), включают абсолютную величину разности оценок фаз /Фnn-1/, полученных на данном и предыдущем элементах демодулированного сигнала S(t), принимают решение о демодулированном (принятом) символе на основании сравнения упомянутой абсолютной величины разности оценок фаз /Фnn-1/ с двумя пороговыми значениями разности фаз π 2 , 3 π 2 . Причем получение оценки фазы Фn на данном n-м элементе демодулируемого сигнала S(t) осуществляется путем поочередного использования в отдельности каждого из отчетов Yn и Xn указанных корреляционных функций. Очередность использования упомянутых отсчетов Yn и Xn для получения оценки фазы Фn на данном n-м элементе демодулируемого сигнала S(t) определяется на основе сравнения абсолютных значений и знаков упомянутых отсчетов Yn и Xn по правилу

Однако указанный способ фазовой обработки сигналов является сложным процессом, включающим в себя множество операций, таких как формирование опорных последовательностей, логические операции, а также вычисления синуса и косинуса, вычисление разности оценок фаз.

Задачей предлагаемого способа является упрощение процесса обработки сигналов. Поставленная задача достигается тем, что в способе фазовой обработки сигналов, заключающемся в фильтрации сигналов, осуществляют оцифровывание мгновенных значений входного сигнала, вычисляют суммы модулей отсчетов единичного и нулевого сигналов и сравнивают с порогом с последующим принятием решения в пользу единицы или нуля.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, на фиг. 2 представлен единичный сигнал, на фиг. 3 представлен нулевой сигнал.

Устройство (фиг. 1) содержит фильтр 1, выход которого соединен с входом аналогового цифрового преобразователя 2, выход которого соединен с входом арифметического устройства 3, выход которого соединен с входом оперативного запоминающего устройства 4. Блоки 2, 3, 4 являются узлами сигнального процессора 5.

Способ осуществляется следующим образом.

Входной сигнал S(t) после фильтрации фильтром 1 поступает на аналого-цифровой преобразователь 2, где оцифровывают его отсчеты, взятые через интервал дискретизации. После чего в двоичном коде отсчеты сигнала поступают в арифметическое устройство 3, где накапливают суммы модулей отсчетов как показано на фиг. 2 и 3. Накопленную сумму сравнивают с порогом и принимают решение в пользу единицы или нуля.

Результат решения поступает в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 4, где и хранится.

Пусть единичному сигналу соответствует изменение фазы на 180°, а нулевому сигналу соответствует неизменная фаза (фиг. 2 и 3).

Для единичного сигнала справедливо, что входной сигнал S(t) отфильтровывают в фильтре 1, с помощью аналого-цифрового преобразователя 2 в моменты времени t1, …, tN оцифровывают мгновенные значения сигнала S(t1), …, S(tN).

Следует заметить, что если согласно фиг. 2 накапливать отсчеты сигнала S(t) в арифметическом устройстве 3, взятые в моменты t1 и t2 и так далее tК-1 и tK до tN-1 и tN, и брать их модуль, то накопится сумма модулей, отличная от нуля (A1). Эта сумма хранится в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ).

Аналогично обрабатывают отсчеты сигнала в случае нулевого сигнала (фиг. 3). Но в этом случае накопится сумма модулей, равная нулю (А0), которая хранится в ОЗУ.

Принимается порог, равный (A1+A0)/2, и сравнивается A1 и A0 с порогом. По результатам сравнения принимают решение в пользу единичного или нулевого сигнала. Накопленную сумму A1 или A0 сравнивают с порогом в арифметическом устройстве 3. Результат принятия решения, являющийся единицей или нулем, хранится в оперативном запоминающем устройстве 4.

Таким образом, в предложенном способе фазовой обработки сигнала существенно упрощается процесс обработки, так как исключаются такие операции, как формирование опорных последовательностей, логические операции, вычисление синуса и косинуса, вычисление разности оценок фаз.

Способ обработки сигналов с фазами 0° и 180°, заключающийся в фильтрации входных демодулированных сигналов, оцифровывании мгновенных значений входных сигналов, вычислении суммы модулей отсчетов, сравнении с порогом, отличающийся тем, что вычисляют суммы А1, А0 модулей сумм отсчетов единичного А1 и нулевого А0 сигналов и принимают решение считать сигнал логической единицей, если А1 ≥ (А1 + А0)/2, или считать сигнал логическим нулем, если А0 < (А1 + А0)/2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам демодуляции фазоманипулированных сигналов и может быть использовано в системах обнаружения или самонаведения, а также телеметрии подводных аппаратов.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для детектирования частотно-модулированных сигналов. Техническим результатом изобретения является повышение точности преобразования частоты в напряжение за счет формирования линейного участка с большой крутизной амплитудно-частотной характеристики преобразователя частотной модуляции в амплитудно-частотную посредством последовательного соединения по меньшей мере двух фильтров верхних/нижних частот второго порядка, резонансные частоты и добротности которых определяют из условия минимизации отклонения амплитудно-частотной характеристики преобразователя частотной модуляции в амплитудно-частотную модуляцию от заданной линейной характеристики преобразования частоты в напряжение в рабочей полосе частот.

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для обработки сигналов при приеме частотно-модулированных сигналов. Способ демодуляции частотно-модулированных сигналов заключается в преобразовании частотно-модулированного сигнала в цифровую форму и получении двух квадратурных сигналов.

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для применения в приемниках спутниковых навигационных систем с использованием прямого преобразования частоты.

Изобретение относится к областям радиосвязи, радиолокации, радионавигации и может быть использовано для создания устройств усиления и частотной демодуляции. Достигаемый технический результат - увеличение линейного участка частотной демодуляционной характеристики и увеличение динамического диапазона.

Изобретение относится к области приема цифровых сигналов, передаваемых методом относительной фазовой модуляции (ОФМ), и может быть использовано для построения устройств демодуляции.

Изобретение относится к области передачи информации с использованием шумоподобных сигналов (ШПС) путем формирования частотно-временной матрицы (ЧВМ) ШПС, передачи частотно-временных элементов (ЧВЭ) и средств извлечения из принятых сигналов ЧВМ переданной информации.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в различных системах цифровой обработки сигналов. Технический результат заключается в повышении достоверности обнаружения фазоманипулированного сигнала за счет увеличения уровня сигнала по отношению к уровню шума на выходе устройства и оценки уровня шума для формирования порога принятия решения о наличии сигнала.

Цифровой демодулятор сигналов с частотной модуляцией относится к области радиотехники и может быть использован в устройствах приема дискретной и аналоговой информации для цифровой демодуляции сигналов с частотной модуляцией или манипуляцией (ЧМ).

Изобретение относится к области радиосвязи и радиолокации. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости приемника.
Наверх