Устройство демодуляции кодоимпульсных сигналов с фазовой манипуляцией

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 647 87 Э (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 22.12.74 (21) 2077717/pg с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано25,02.77,Бюллетень № 7 (5l) М. Кл,е

Н 04 Ь 27/18

Н 04 1 7/10

Гасударственный комитет

С088ТВ Министров СССР оо делам изооретеннй н открытий (53) УДК 621.376.43 (088.8) (45) Дата опубликования описания 12 р 7.77 (72) Автор изобретения

A. Ф. Фомин (71) 3aявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЕМОДУЛЯЦИИ КОДОИМИУЛ6СНЫХ

СИГНАЛОВ С ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯ11ИЕ11

Изобретение относится к связи и может быть использовано в цифровых системах передачи непрерывных сообщений.

Известно устройство демодуляции кодоимпульсных сигналов с фазовой манипуля- 5 цией, содержащее последовательно соединенные перемножитель, конгур фазовой автоподстройки частоты, синхронный детектор, импульсно-фазовый дискриминатор, корректирующее звено, тактовый генератор и ре- 10 гистр сдвига, соответствующие выходы которого соединены с вторыми входами перемножителя и импульсно-фазового дискриминатора, а входы перемнсжителя и синхронного детектора объединены (1), 15

Однако известное устройство не обеспечивает необходимой помехоустойчивой демодуляции кодоимпульсных сигналов с фазовой манипуляцией, Uem изобретения - повышение помехоус- 20 т ойчив ости.

Для атого в устройство демодуляции кодо импульсных сигналов с фазовой манипуляцией введены решающий узел, схема переноса ко довой группы и последовательно соединенные 25 блок синхронизацип, схема ввода кодовой группы, цифровой дискриминатор, дискретный фильтр, пре образ ова гель к од-напр яже ние, дополнительное корректирующее звено и преобразователь "напряжение-код, выход которого подключен ко второму входу цифрового дискриминатора и через схему переноса кодовой группы — к регистру сдвига, при згом выход гакгового генератора подключен к решающему узлу, второй вход которого соединен с синхронным детектором, а выход — со схемой ввода кодовой группы, причем вход устройства через блок синхронизации под— кшочеик,схеме переноса кодовой группы.

На чертеже изображена структурная алектрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные перемножитель 1, контур фазовой автоподстройки частогы (ФАПЧ) 2, синхронный детектор 3, импульсно-фазовый дискриминатор 4, к орретир ующее звено 5, тактовый генератор 6 и регистр сдвига 7, соответствующие выходы которого ссединены с вторыми входами перемножителя 1 и им547973 пульсно-фазового дискриминатора 4, а входы перемножителя 1 и синхронного детектора 3 объединены, решающий узел 8, схему 9 переноса кодовой группы, последовательно соединенные блок синхронизации 10, схему 11 5 ввода кодовой группы, цифровой дискриминатор 12, дискретный фильтр 13, преобразователь "код-напряжение" 14, дополнительное корректирующее звено 15 и преобразователь

"напряжение — код" 16, выход кэгэрэгэ !О подключен к второму входу цифрового дискриминатора 12 и через схему переноса 9— к регистру сдвига 7. Выход тактового генератора 6 подключен к решающему узлу 8, второй вход которого соединен с синхрон- 15 ным детектором 3, а выход — с схемой вво. да 11, причем вход устройства через блэк синхронизации 10 подключен к схеме 9 переноса кодовой группы.

Блэки 4,5,6 и 7 образуют контур им- 20 пульсной фазовой автоподстройки тактовой частоты (ИФАПЧ-Т), а блоки 12,13,14,15 и 16 — контур цифрового следящего демодулятора (LICQ,) ..

Таким образом, устройство демодуляции 25 представляет собой грехпеглевую следящую систему с перекресгными связями, содержащую контур ФПАЧ, контур ИФАПЧ-Т и конгур ЦСД.

Контур ФАПЧ 2 служит для выделения когеренгнэй несущей, необходимой для почу- ЗО чения ко. эептной серии частот, г.». вь.полняег функ п системы высокочасгэгной синхронизации.

Контур ИФАПЧ-Т служит для выделения актовой частоты (временных границ следования элементарных символов), т.е. выполняет функции системы гакгэвэй синхронизации.

Контур LICH выполняет функции декодирующего и ингерпэлирующего устройств.

В результате перекрестных связей между следящими контурами происходит преобразование кодэимпульсных сигналов с фазэвой манипуляцией на входе ФАПЧ 2 — в гармонический сигнал, а на входе ИФАПЧ-Т вЂ” <5 в видеопоследовагельнс-.ги кодовых комбинаций слов с выделением из последней в контуре ЦДС передаваемого непрерывного сообщения. С выходя устройства, подключенного к выходу дополнительного корректирующего звена UCQ, снимается сигнал, являющийся оценкой передаваемого непрерывного сообщения.

Устройство работает следующим образом.

Входной кодоимпульсный сигнал с фазо65 вой манипуляцией поступает на перемножитель 1 и синхронный детектор 3. На втор=й вход перемножителя подается кодовая видес последовательность с регистра сдвига 7, а на второй вход синхроннэго детектора 3 подается гармонический сигнал с управляемого rro частоте генератора контура ФАПЧ 2.

На выходе перемножителя 1 образуется гармонический сигнал (фазовая манипуляция снимается), который отслеживается с точностью до фазы контуром ФАПЧ 2. На выходе синхронного детектора 3 образует кодовая видеопоследовательность, тактовая частота следования элементарных импульсов в которой отслежив ае гс я к онтур ом ИФ A ПЧ-Т, Прэдегектированная кодовая видеопоследовательность в последовательном коде подается на вход импульсно-фазового дискриминатора 4 и на решающий узел 8. На второй вход импульсно-фазового дискриминатора 4 подаются соответствующие сигналы с регистра сдвига 7. Величина и знак напряжения на вхэде дискриминатора пропорциональны величине и знаку временного сдвига между входной и местной (снимаемой с регистра 7) кодовой пэследэвагельностями.

Этот сигнал рассогласования используется для подстройки частоты и фазы управляемогэ по частоте тактового генератора 6, тактовые сигналы с которого используются для продвижения записанной в регистре сдвига

7 кодовой группы (кодового слова) и синхронизации решающего узла 8. Решающий узел 8 опознает передаваемый элементарный сигнал (символ) и формирует из элементырных символов кодовое слово. Необходимый временной режим работы решающего узла 8 обеспечивается синхросигналами тактовой частоты, поступающими с гактовог э гене ратора 6 к онтура ИФ А ПЧ-Т.

На вход цифрового дискриминатора 12

UCQ с выхода решающего узла 8 через схему 11 ввода кодовой группы, управляемую блоком синхрэнизации 10, поступает в параллельнэм коде очередное кодовое слэвэ (выборка), несущее информацию о непрерывном сообщении. В частном случае это может быть n — разрядный двоичный код. B аналогичной цифровой форме подается сигнал на второй вхэд цифровогэ дискриминатора 12 с преобразователя "напряжение-код" 16.

На выходе цифрового дискриминатора 12 получается сигнал рассогласования (ошибки) в виде сэогвегствуюшего кода.

Сигнал рассогласования через дискретный фильтр 1 3, преобразователь "к од-напряжение

14, дополнительное корректирующее звено

15 воздействует на преобразователь "напряжение-код" 16 гак, чтобы уменьшить это рассогласование.

Так как в большинстве случаев при передаче непрерывных сообщений (например, речь, телеметрическое сообщение, телевидение ) к потребителю должен поступать сигнал в не-, прерывной форме, то в nerve обрагной связи

547973

UCQ соответственно имеются преобразователи код-напряжение" 14, напряжение-код 16 и аналоговое корректирующее звено 15. На корректирующее звено 15 возлагается задача обеспечения необходимых динамических 5 свойств демодулятора. С выхода корректирующего звена 1 5 снимается сигнал, воспроизводящийй в определенном масштабе передаваемое сообщение, Дискретный фильтр 13 (цифровое вычислительное устройство), пос- тавленное в контур UQC служит для обеспечения необходимого добавочного преобразования сообщения, например, прогнозирования.

Кодовое слово, воспроизводимое в преоб- разователе "напряжение-код" через схему переноса 9, управляемую блоком синхронизации 10, перезаписывается в регистр сдвигабконтура ИФАПЧ-Т и используется в качестве исходного опорного сигнала в контурах ФАПЧ-2 и ИФАПЧ-Т. Блок синхронизации 10 служит для определения временных границ поступающих кодовых слов, обеспечивая их разделение и необходимые надежность и быстродействие вхождения устройства в режим синхронной работы, В некоторых случаях задачи групповой синхронизации могут быть возложены на контур

ИФА ПЧ-Т.

Для повышения надежности работы предлагаем ого устр ойства д олжны ис п ольэоваться IID возможности такие коды, в которых бы исключались при переходе к последующей кодовой комбинации одновременные переходы в нескольких разрядах кода (например, код Грея).

Необходимая надежность, помехоустойчивость и динамические свойства устройства демодуляции при пер едач е быстроизм еняюшихся непрерывных сообщений при использовании обычных кодов без использования прогнозирующих устройств в контуре БСД могут быть обеспечены введением задержки на длительность кодовых слов, Высокая помехоустойчивость предлагаеЯ мого устройства близкая к потенциально возможной, обеспечивается благодаря использованию в нем наиболее априорных сведеннВ о передаваемом сообщении и сигнале. В частности, при использовании в петле 131С устройств прогноза может решаться задача обнаружения искажений (аномальных ошибок) входных кодовых комбинаций путем непосредственного сравнения принимаемого сигнала с предсказ анным.

Ф ормула изобретения

Устройство демодуляции кодоимпульсных сигналов с фазовой манипуляцией, содержащее последовательно соединенные перемножитель, контур фаэовой автоподстройки частоты, синхронный детектор, импульсно-фазовый дискриминатор> корректирующее звено, тактовый генератор и регистр сдвига, соответствующие выходы которого соединены со вторыми входами перемножнтеля и импульснофазового дискриминатора, а входы перемножителя и синхронного детектора объединены, отличающееся тем,что,сцелью повышения помехоустойчивости, введены решающий узел, схема переноса кодовой группы и последовательно соединенные блок синхронизации, схема ввода кодовой группы, цифровой дискриминатор, дискретный фильтр, преобразователь код-напряжение", дополнительное корректирующее звено и преобразователь

"напряжение-код", выход которого подключен ко второму входу цифрового дискриминатора и через схему переноса кодовой группы к регистру сдвига, при этом выход тактового генератора подключен к решающему узлу, второй вход которого соединен с синхронным детектором, а выход — со схемой ввода кодовой группы, причем вход устройства через блок синхронизации подключен к схеме переноса кодовой группы..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Алексеев А. И. и др. Теория и применение псевдослучайных сигналов, М., "Наука, 1969 с. 216 (прототип).

547973

Составитель Е. Погиблов

Редактор О, Стенина Техред М. Левицкая Корректорд. Гриценко

Заказ 1197/109 Тираж 815 П одписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4