Устройство обнаружения искажений дискретной информации в канале связи для приемников частотно-манипулированных сигналов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ.Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Соцмапмстмческмк

Республик в745008 (61) Дополнительное к авт. свил-ву я 387532 (SI ) M Кл.

Н 04 Ь 1/04 (22) Заявлено 26.12.77 (21) 2559996/18-09, с присоединением заявки М (23) П риоритет

Гооударствениый комитет

СССР (53).УД К 621.394, . 181 (088. 8 ) по делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.06.80. Бюллетень %24

Дата опубликования описания 30.06.80

Ю, А. Михайлов,;Г. А. Нилов, А. В. Сиповский,.Г, И. Шапиро и Л. Г. Зеленка (72) А вторы изобретения г

Государственное союзное конструкторско-технологическое бюро по проектированию счетных машин и Опытный завод (7I) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ОБНАРУЖЕНИЯ ИСКАЖЕНИЙ ДИСКРЕТНОЙ

ИНФОРМАЦИИ В КАНАЛЕ, СВЯЗИ ДЛЯ ПРИЕМНИКОВ

ЧАСТОТНО-МАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к радиотехнике и может. использоваться для обнаружения искажений частотно-манипулированных сигналов, вызванных помехами в канале связи.

По основному авт. св. % 387532 известно устройство обнаружения ис;кажений в канале связи для приемников частотно-манипулированных сигналов, сос- . тоящее из формирующего узла, выход которого одновременно подключен к модам

10 информационного и, по числу используемых частот, контрольных каналов, выход

1 формирующего узла подключен к входу детекторов качества сигналов, состоя15 щих из последовательно соединенных филы ра второй гармоники сигнала, детектора, фильтра нижних частот и порогового узла, при этом выходы детекторов качества сигналов объединены схемой ИЛИ.

Однако известное устройство имеет недостаточную чувствительность к помехам, сильно искажающим форму сигнала.

Uemь изобретении — повышение достоверности обнаружения искажений.

Для этого в устройство обнаружения искажений в канале связи для приемников частотно-манипулированных сигналов, состоящее из формирующего узла, выход которого одновременно подключен к входам информационного и, по числу исполь зуемых частот, контрольных каналов, выход формирующего узла подключен к входу детекторов качества сигналов, состоящих из последовательно соединенных фильтра второй гармоники сигнала, детектора, фильтра нижних частот и порогового узла, при этом выходы детекторов качества сигналов объединены схемой ИЛИ, введены последовательно соединенные блок дифференцирования, дополнительный детектор и дополнительный пороговый блок, при этом вход блока дифференцирования соединен с выходом формирующего узла, а выход дополнительного порогового блока подключен к дополнительному входу схемы ИЛИ.

15, 20

3 74

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предложенного уст ройства; на фиг. 2, 3 и 4 — графики, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство обнаружения искажений содержит формирующий узел 1, блок дифференцирования 2, дополнительный детектор 3, дополнительный пороговый блок 4, схему ИЛИ 5 и детекторы качества 6 сигналов, состоящие из фильтра второй гармоники 7, детектора 8, фильтра нижних частот 9 и порогового узла 10.

Устройство работает следующим образом.

Из входного синусоидального сигнала в формирующем узле 1 формируется последовательность прямоугольных им пульсов со скважностью 2. Спектр такой последовательности состоит только из нечетных гармоник сигнала. Если на сигнал накладывается помеха в кайале связи, то форма его на выходе приемника становится отличной от синусоидальной, в резулвгате чего скважность импульсов на выходе формирующего узла

1 перестает быть равной 2, и в ее

" сйектре появляются четные гармоники сигнала. Наибольший уровень среди них будет иметь вторая гармоника. В детек: торах качества 6 контролируется уровень второй гармоники каждой из частот пе редачи. Если этот уровень превышает пороговое значение, то по срабатывайию порогового узла 10 определяется появление помехи в канале связи.

Зависимость напряжений второй гармоники в спектре последовательности прямоугольных импульсов с периодом Т от изменения длительности этих импульI сов (скважность — это отношение периода следования импульсов к;их длительности) приведена на фиг. 2. По оси ординат отложена нормированная величи. на напряжений второй гармоника У, а по оси абсцисс — длительность импульсов

f, Т-период следования импульсов.

Эту зависимость можно получить, рас,ечитавуровни вторых гармоник для различных длительностей импульсов по известным формулам спектрального разложения последовательности прямоугольных импульсов.

На фиг. 2 видно, что при изменении длительности импульсов более чем на . 50% от /Л уровень второй гармоники сигнала начинает падать, а следователь но, падает и чувствительность устройегаа к помехам, вызывающим такие искажения.

5008 ф

С помощью конденсатора (на чертеже не показан) в блоке дифференцирования

2 устраняется постоянная составляющая из спектра последовательности импульсов с выхода формирующего узла 1. Это приводит к тому, что на выходе конденсатора среднее значение напряжения станет равным нулю, т.е. произведение амплитуды положительного импульса на его длительности будет равно произведению амплитуды отрицательного импульса на его длительность (станут равны площади положительного и отрицательного импульсов).

Если сигнал не искажен помехой, то длительности положительного и отри-. цательного импульсов на выходе блока дифференцирования 2 равны между собой, так как скважность равна 2, В этом случае 1 амплитуды обоих импульсов будут одинаковы и имеют некую стационарную величину.

Если сигнал искажен помехой, то изменяется соотношение между длительностями импульсов разных полярностей

-при этом на выходе конденсатора изменяются их амплитуды (из условия равенства площадей следует, что более короткий импульс будет иметь большую амплизо туду, а более длинный - меньшую). Амплитуды обоих импульсов станут отли- чаться от стационарного значения. С помощью детектора 3 и порогового блока 4 осуществляется контроль за этим отклонением. Выход порогового блока 4 объединяется с выходами детекторов качества 6 устройства по схеме ИЛИ 5.

Зависимость величины отклонения .амплитуды импульсов на выходе блока

4О дифференцирования 2 от стационарной величины изменения длительностей импульсов приведена на фиг. 3, где по оси абсцисс отложены длительности импульсов

Т, по оси ординат — абсолютная величи45 на отклонения амплитуды этих импульсов

or стационарного значения (амплитуды импульсов при длительности их Т/д ),, Т - период частоты сигнала, g - амплитуда импульсов на выходе. Эту зави,, симость легко получить из следующих соображений: пусть 7 - длительность импульсов одной полярности, х — его амплитуда на выходе блока дифференцирования 2, Т-7 -длительность импуль55 са другой полярнОсти, а 2Ц -х- его амплитуда на выходе блока дифференцирования 2. Условием отсутствия постоянной составляющей на выходе конденсатора будет равенство х L =(2 Р -х) °

7 450

5 (Т- Г ), откуда амплитуда импульса будет х=2У Г-()/Т, а абсолютная величина отклонения амплитуды импульса от стационарного значения—

)Х-ЦАРИЦ = Ц. величина абсолютного

Г отклонения амплитуды импульса от стационарной величины линейно растет при изменении (уменьшении или увеличении) его длительности от величины Т/ .

Таким образом, для случая с помехВМН сильно искажающими форму сигнала суммарная характеристика устройства обнаружения искажений будет иметь вид, приведенный на фиг., 4, где по оси абсцисс отложена длительность импульсов

7, а по .оси ординат — напряжение Ц, вызванное, искажением сигнала помехой. в канале связи, в устройстве обнаружения искажений, Т вЂ” период частоты сигнала, У вЂ” амплитуда импульсов на выхо20 де формирующего узла 1.. Из фиг. 4 видно, что при малых нарушениях скважности большую чувствительность обеспечивает контроль по уровню гармо- . ники, а при больших нарушениях — по величине отклонения амплитуды импульсов от стационарного значения на выходе блока дифференцирования 2, Сигнал из канала связи поступает на формирующий узел 1, который формирует из него последовательность прямоугольных импульсов.

Конденсатором блока дифференцирования

2 устраняется постоянная составляющая из спектра этой последовательности. Cm нал с выхода блока дифференцирования

08 6

2 детектируется детектором 3 и сравнивается на пороговом блоке 4 со станционарным напряжением, равным амплитуде импульсов при их скважности 2. В случае отклонения амплитуды от стационарного напряжения по величине, пороговый блок 4 .срабатывает, что является сигналом о наличии помех.

Использование предложенного устройства позволит сделать устройство обнаружения искажений дискретной инфор- . мации для приемника частотно- манипулированных сигналов чувствительным не только к помехам, слабо искажающим форму сигнала, но и к помехам, сильно искажающим форму сигнала в канале связи, благодаря чему повышается помехозащищенность передачи информации.

Формула изобретения

Устройство обнаружения искажений дискретной информации в канале связи для приемников частотно-манипулированных сигналов по авторскому свидетельству М 387532, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности обнаружения искажений,, введены . последовательно соединенные блок дифференцирования, дополнительный детектор и дополнительный порого- вый блок, при этом вход дифференцирова- ния соединен с выходом формирующего узла, а выход дополнительного порогового блока подключен к дополнительному входу схемы ИЛИ.

745008

7/Я

Фиг. 2

Й

Pun. Ф

Составитель А. Меньшикова

Редактор Е. Абрамова Техред Э, Фечо . Корректор И. Муска

Заказ 3685/17 Тираж 729 Поднисное цНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4