Трехполосная фазовая система связи

 

ОПИСАН И

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛГСТВ

Союз Советских

Социалистических

Республик йт8 (61) Дополнительное к авт. свид-ву .=

i 5

04В 7/165 (22) Заявлено 27.10.75 (21) 2185864/09 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.77. Бюллетень че 36

Дата опубликования описания 17.10.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

376.4.8) (72) Автор изобретения

В. H. Бронников

Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д. Калмыкова (71) Заявитель (54) ТРЕХПОЛОСНАЯ ФАЗОВАЯ СИСТЕМА СВЯЗИ

Изобретение относится к связи и может использоваться для передачи непрерыных сообщений.

Известна трехполосная фазовая система связи, содержащая на передающей стороне преобразователь сообщений, генератор, выход которого соединен с одним входом фазового модулятора, полосовой усилитель, выход которого подключен к линии связи, а на приемной стороне — — усилитель нижних частот, полосовой усилитель, выход которого соединен с входом фазового детектора и входом амплитудного детектора, выход которого через последовательно соединенные узкополосный фильтр и генератор стробимпульсов соединен с одним входом первого стробирующего блока (1).

Однако известная система связи имеет низкую помехоустойчивость.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

Для этого в трехполосной фазовой системе связи, содержащей на передающей стороне преобразователь сообщений, генератор, выход которого соединен с одним входом фазового модулятора, и полосовой усилитель, выход которого подключен к линии связи, а на приемной стороне — усилитель нижних частот и полосовой усилитель, выход которого соединен с входом фазового детектора и входом амплитудного детектора, выход которого через последовательно соединенные узкополосный фильтр и генератор стробимпульсов соединен с одним входом первого стробирующего блока, на передающей стороне введены последовательно соединенные первый сумматор, первый выпрямитель и второй сумматор, второй вход которого через введеHHLlc последовательно соединенные первый элемент задержки и первый формирователь импульсов соединены

10 с одним выходом преобразователя сообщений, который соединен с одним входом первого сумматора, другой вход которого соединен с другим выходом преобразователя сообщений, который подключен к третьему входу второго

15 сумматора через введенные последовательно соединенные второй формирователь импульсов н второй элемент задержки, выход которого через введенный второй выпрямитель соединен с другим входом полосового усилителя, 20 вход которого соединен с выходом фазового модулятора, другой вход которого подключен к выходу второго сумматора, а на приемной стороне введены три элемента задержки, два стробирующих блока, два управляемых инвер25 тора, сумматор и амплитудный селектор, причем выход фазового детектора через последовательно соединенные первый элемент задержки, первый стробирующий блок, первый управляемый инвертор и сумматор соединен

30 с входом усилителя нижних частот, причем выход фазового детектора соединен через последовательно соединенные второй элемент задсржки, второй стробирующпй блок, второй управляемый пнвертор и третий элемент задержки с другим входом сумматора и через третий стробирующпй блок — с входом амплитудного селектора, выходы которого соединены с другими входами первого и второго управляемых инверторов, причем выход генератора стробимпульсов соединен с другими входами второго и третьего стробирующих блоков.

Па фпг. 1 изображена структурная электрическая схема предложенной системы связи; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие ее работу.

Система связи содержит на передающей стороне преобразователь 1 сообщений, генератор 2, выход которого соединен с одним входом фазового модулятора 3, полосовой усилитель 4, выход которого подключен к линии связи 5, последовательно соединенные первый сумматор 6, первый выпрямитель 7 и второй сумматор 8. Второй вход сумматора 8 через последовательно соединенные первый элемент

9 задержки и первый формирователь 10 импульсов соединен с одним выходом преобразователя 1 сообщений, соединенного с одним входом первого сумматора 6. Другой вход этого сумматора подключен к другому выходу преобразователя 1 сообщений, который подключен к третьему входу второго сумматора

8 через последовательно соединенные второй формирователь 11 и второй элемент 12 задержки. Выход элемента 12 через второй выпрямитель 13 соедппсц также с другим входом полосового усилителя 4, в:од которого соединен с выходом фазового модулятора 3, другой вход которого подключен к и> ходу второго сумматора 8. На приемной стороне система связи содержит усилитель нижних частот (УНЧ) 14, полосовой усилитель 15, выход которого соединен с входом фазового детектора 16 и входом амплитудного детектора

17. Выход детектора 17 через последовательно соединенные узкополосный фильтр 18 и генератор 19 стробимпульсов соединен с одним входом первого стробирующего блока 20.

Выход фазового детектора 16 через последовательно соединенные первый элемент 21 задержки, первый стробирующий блок 20, первый управляемый инвертор 22 и сумматор 23 соединен с входом УНЧ 14. Выход фазового детектора 16 соединен также через последовательно соединенные второй элемент 24 задержки, второй стробирующий блок 25, второй управляемый инвертор 26 и третий элемент 27 задержки с другим входом сумматора 23 и ферез третий стробирующий блок 28 — с входом амплитудного селектора 29. Выходы селектора 20 связаны с другими входами первого 22 и второго 26 управляемых инверторов, причем выход генератора 19 стробпмпульсов

65 соединен с другими входамп второго 25 и третьего 28 стробпрующих блоков.

Система связи работает следующим образом.

Сообщение U,,(t) (фиг. 2,a) в преобразователе 1 сообщений преобразуется в два импульсных колебания (фиг. 2, б и в). Амплитуды и полярности импульсов последних равны соответственно нечетным и четным выборочным значениям сообщения, выбираемым с шагом дискретизации 7 в соответствии с теоремой 1(отельникова. При этом начало каждого импульса колебания, изображенного на

1 фиг. 2, б, запаздывает на время относизт тельно соответствующего выборочного значения, а начало каждого импульса колебания, изображенного на фиг. 2, в, совпадает с соответствующим выборочным значением. Дли2 тельность упомянутых импульсов равна: T. з

В результате суммирования этих импульсных колебаний в сумматоре 6 и BI>10pHvfëåíèÿ в выпрямителе 7 получается колебание (фиг. 2, г), которое суммируется в сумматоре 8 с двумя другими импульсными колебаниями. Последние получаются путем усиления-ограшгчснпя в формирователях импульсов 10 и 11 и задерi1(I: (импульсных) колебаний преобразователя 1 сообщений. При этом время задержки в псрт вом элементе задержки 9 равно 4, а во з т втором элементе задержки 12 — 2 —, а ампли3 туда выходного колебания первого элемента задержки 9 в два раза более амплитуды выходного колебания второго элемента задержки 12 и устанавливаются так, чтобы начальные фазы выходного колебания фазового модулятора 3 принимали зпачсппя — -135, — 45, +45, + 135 с точностью до постоянного слагаемого. В результате суммирования па выходе сумматора 8 получается колебание, изображенное иа фиг. 2, а цспрсрывпой липисй. Это колебание состоит пз прямоугольных видеопосылок длительностью 2 —, непосредственно

3 следующих одна за другой. Амплитуды 1, 4, 7, ..., (1+Зп)-ой видеопосылок равны модулям нечетных выборочных значений сообщения, амплитуды 2, 5, 8, ..., (2+3n)-ой видеопосылок — модулям четных выборочны.х значений сообгцеиия, амплитуды и полярности 3, 6, 9, ..., 3(1+и)-ой видеопосылок несут информацию о полярностях двух предшествующих выборочных значениях сообщения: наибольшая положительная и отрицательная видеопосылки соответствуют положительным и отрицательным знакам нечетного и четного выборо шых значений сообщеппя; если амплпзуда втрое меньше и полярность видсопосылки положительна, то псчетнос выборо гиое зиаче574857 нис поло>кительно, а четное отрицательно; в случае отрицательной полярности видеопосылки и втрое меньшей амплитуды нечетное выборочное значение отрицательтто, а четное положительно. Выходным колебанием сумматора 8 производится в фазовом модуляторе 3 фазовая модуляция гармонического колебания генератора 2. Выходное колебание фазового модулятора 3 усиливается, модулпруется по амплитуде и фильтруется в по locoBQM уси. ителе 4. Лмплитудная модуляция производится выходным папря>кением выпрямителя 13, на вход которого подается выходное колебание второго элемента задержки 12. Эта амплитудная (неглубокая) модуляция необходима для синхронизации работы приемной части. Полученный в полосовом усилителе 4 сигнал через линию связи 5 передается в полосовой усилитель 15 приемной части и далее в фазовый 16 и амплитудный 17 детекторы. В результате фазового детектирования получается несколько сглажетшое (вследствие перекодных процессов) модулируюшее колебание, изобра>кенное на фиг. 2, д ттунктирной линией. Для воспроизведения сообщения сначала восстанавливаются модули нечетных и четных выборочных значений сообщения, а также амплитуды и полярности 3, 6, 9, ..., 3(1+n)-oft видеопосылок с помощью стробирчюцтттх блоков 20, 25 и 28 соответственно. Для этого в стробирующие блоки подается выходное «олебание фазового детектора 16: в стробирующий блок 28 — непосредственно, а в стробирующие блоки 20 и 25 — через элементы задержки 21 и 24 соответственно, для совмещеттия во времени групп видеопосылок 1, 2, 3 затем 4, 5, 6 и т. д. Это необходимо для восстановления полярностей отсчетных значений.

Прямоугольные стробиMttóëüñû с длительностью т,<<Т вырабатываются в генераторе тробимпульсов 19 в моменты окон IBHHH 3. 6, 9, ..., 3(1+n)-ой видеопосылок, когда переходные процессы практически заканчиваются.

Для этого генератор стробимпульсов 19 синхронизируется колебанием, вырабатываемым из выходного колеоания амплитудного детектОра 17 Путсч CrO фИЛЬтрацИИ В уЗКОПОЛОСттО.й фильтре 18. Лмттгтитуды импульсов выходных колсбат ттй C rpot>ttpytottt»x блоков 20 и 25 прямо пропорциональны модулям нечетных и четт E>tx выборочных значений сообщения, соответс т вен но. Эти колеба тття изображены на фиг. 2, е и 2, ж сплошной линией. Для восстановления ттоляр тостсйт нечетных и четных выборочных значений соооптения выхочные колебания стробирующих блоков 20 и 25 подаются в управляехлые инверторьт 22 и 26, где произво,чится или не производится пттвертпрованпе входных импу:тт.сов, в завттспмостп от налп щя или отсутствия в этп моменты времени импульса на соответств ютттем выходе амплитудного селектора 29. С амплитудного селектора

20 импульсы подаются . та управляемые инверторы 22 и 25 одновременно при наибольшем отрицательном импульсе на входе амплитуд25

10

20

05 ного селектора 29. Если (приблизительно) втрое меньший по амплитуде импульс отрицателен, то импульс для инвертирования подается только в управляемый пнвертор 26. Инвертированные импульсы показапт,т на фиг. 2, е It 2,ж пунктиром: там же показано сообщение, которос отображают выходные пмпчльсньте колеоания управляемых инверторов

22 и 26. Этп колебания сумхтттр ются в сумматоре 23 после предварительной задержки в третьем элементе задержки 27 выходного имп лт.сного колсоанпя управляемого инвертора

26. Выходное «олсбанпе сумматора 23, изображенное на фиг. 2,з ттепрсрт.твттотт линией, после сглаживания его в усилителе ттпжних частот 14 преобрлзуется в переданное сообщение U„EEó (т), условно показаттттое путтт .Тттрттотт линией на фиг. 2, з.

Предложенная трехполосная фазовая система связи требует полосы прозрачности hH1 1 нала связи Af

2 где -„:: — Т вЂ” длительность индеопосылки. В

1 соответствии с ттзло>т с пныхт Т = гд е

-f n

f;, — верхняя граничная частота сообщения.

Используя последние трп равенства, получим

Л =3/,, т. е. требуемая ширина полосы прозрачности канала связи в трп рлзл больше титтт>ттны спектра сообщения.

Передача модулей выборочных значений сообщения приводит к увелпчешпо индекса мод .лятттттт вдвое и соответств Illto и увслпчепшо обобщенного выигрыша в мощности передатчика в четыре раза (плп на 6 дБ). Введение специального дискретного канала для передачи знаков выоорочных stta tctattit сообщения приводит к уменьшению энергии радпопосылок приблизительно в 1,5 раза (плп на 1,8дБ).

С учетом изложенного в итоге выигрыш равен 4,2 дБ.

Формула изобретения

Трехполосная фазовая система связи, содер>кащая па передающей стороне преобразователь сообщений. генератор. выход которого соединен с одним входом фазового модулятораа, и по1осовой i стт.ттттсл т, тты хо,t, которого подключен к линии связтт. л на приемной сТо

poEtc — усилитель нижних члстот. ттолосовотт усилитель, вьтхо,ч которого coc,чпнсн с входом фазового детектора и входом амплитудного детектора, выход которого Icocç последовательно соединенные узкополосный фильтр и генератор стробпмпулт.сов соединен с одним входом первого стробпрующего блока. отл и ч лlo щ л я с я тем. тто. с пелью повышения помехоустойчпвосттт. нл передающей стороне введены последовательно соединpííûå первый сумматор, первый выпрямитель и второй сумматор, второй вход которого через введенные последовательно соединенные первый элемент

574857 Ж() задержки и первый формирователь импульсов соединены с одним выходом преобразователя сообщений, который соединен с одним входом первого сумматора, другой вход которого соединен с другим выходом преобразователя сообщений, который подключен к третьему входу второго сумматора через введенные последовательно соединенные второй формирователь импульсов и второй элемент задержки, выход которого через введенный второй выпрямитель соединен с другим входом полосового усилителя, вход которого соединен с выходом фазового модулятора, другой вход которого подключен к выходу второго сумматора, а на приемной стороне введены три элемента задержки, два стробирующих блока, два управляемых инвертора, сумматор и амплитудный селектор, причем выход фазового детектора через последовательно соединенные первый элемент задержки, первый стробнрующий блок, первый управляемый инвертор и сумматор соединен с входом усилителя нижних частот, причем выход фазового детектора соединен через последовательно соединенные второй элемент задержки, второй стробирующий блок, второй управляемый инвертор и третий элемент задержки с другим входом сумматора и через третий стробирующий блок — с входом амплитудного селектора, выходы которого соединены с другими входами первого и второго управляемых инверторов, причем выход генератора стробимпульсов соединен с другими входами второго и третьего стробирующих блоков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР%485694, 20 кл, Н 04В 7/1б, 18.07.73, 574857

Составитель E. Погнблов

Техред И. Михайлова

Редактор E. Дайч

Корректор Л. Орлова

Заказ 2212/10 Изд. № 766 Тираж 818 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2