Устройство демодуляции фазоманипулированных сигналов

 

О П И С А Н И Е

Союз Советских

Социалистических

Республик

<">752781

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (я)м. к,.з

К 03 К 9/04 (22) Заявлено 310778 (21) 2652105/18-21 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет— . осударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 3007,80 (53) УДКб21.376 (088. 8)" (72) Авторы изобретения

В.И.Ярмоленко, А.Н.Кренев и В.A.×åðíîìàç (71) Заявитель Ярославский государственный университет (54) УСТРОЙСТВО ДЕМОДУЛЯЦИИ ФАВОМАНИПУЛИРОВАННЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области радиосвязи и может. быть использовано в радиотехнических устройствах, где применяются ОФТ и существуют нестабильность несущей частоты, эффект Доплера.

Известно устройство для демодуляции фазоманипулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные канальный фильтр, фазовый детектор и интегратор и тракт выделения опорного напряжения, в котором последовательно включены умножитель частоты, узкополосный фильтр и делитель частоты, выход которого подключен в входу сместителя, ко второму входу которого подключен выход умножителя частоты, а выхЬд смесителя через узкополосный фильтр йодключен ко второму входу фазового детектора $1(.

Это устройство неустойчиво работает при наличии эффекта Доплера, а также при уменьшении и делейии фаэоманипулированного сигнала происходит нарушение микроструктуры сигнала, уменьшается соотношение сигнал/шум на выходе умножителя.

Все это в конечном итоге скаэывается на помехоустойчивости устройства.

Известно устройство демодуляции фазоманипулированных сигналов содержащее последовательно соединейные усилитель промежуточной частоты, первый фазовый детектор, усилительограничитель, последовательно соединенные управляемый генератор, фазовращатель, второй фазовый детектор, перемножитель и фильтр нижних час- . тот, выход которого через управляемый.генератор соединен с первым фаэовым детектором, выход усилителя промежуточной частоты соединен с

-вторым входом второго фазового детектора, выход усилителя-ограничителя соединен с вторым входом переЮ множителя (2) .

Однако такое устройство не может устойчиво работать в условиях .нестабильности несущей частоты, при

25 наличии эффекта Доплера, а также имеет склонность к переходу в режим обратной работы, а так как в ней возможны два устойчивых значения начальной фазы опорного .напряо

3Q жения,:отличающиеся на 180

752781

s(<) -«s(o<+ (Р(М), !

О

2О

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости в каналах связи с

„нестабильностью и эффектом Доплера. указанная, цель достигается тем, что в устройство содержащее последовательно соединенные усилитель4 промежуточной частоты и первый Фазовый детектор и последовательно соединенные управляемый генератор и Фаэовращатель, а также второй фа-, зовый .детектор и фильтр нижних частот, выход которого подключен к первому нходу управляемого генератора, ннедена схема .поиска, выход которой соединен со вторым входом управляемого генеретора, вход через фильтр нижних частот — с выходом второго

Фазового детектора, первый вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, второй вход — с выходом управляемого генератора, а выход фазовращателя подключен к другому нходу первого Фазового детектора.

-Ha фиг. 1 изображена структурная схема устройства демодуляции Фаэоманипулиронанных сигналов с плавным изменением фазовых переходов; на фиг. 2 — кривая зависимости выходного напряжения второго фазового детектора от разности фаз, подаваемых на его входы сигналов.

Устройство демодуляции фаэома-. нипулиронанных сигналов содержит усилитель 1 промежуточной частоты, соединенный со входом первого фазового детектора 2, который усиливает напряжение промежуточной частоты, второй фазовый детектор 3, соединенный с выходами усилителя 1 промежуточной частоты и управляемого генератора 4, (Фазовый детектор 3 служит для выработки напряжения, пропорционального разности фаз сигналов, поступающих на выходы) .Выход второго фазового детектора 3 подключен к входу фильтра 5 нижних час. тот, предназначенного для фильтрации нижних частот, выход которого соединен со входом схемы б поиска.

Схема б поиска вырабатывает напряжение, которое подается на управляющий элемент управляемого генератора 4,к входу которого подключен выход фильтра 5 нижних частот. Такое соединение позволяет подавать напряжение, равное О, в случаеь =и, на управляющий элемент управляемого генератора 4 и выключать схему поиска б. Выход управляемого генератора 4 также соединен с входом фазонращателя 7, предназначенного для компенсации фазовых сдвигов, вносимых различными элементами схемы в

Фазу напряжения управляемого генератора. Второй вход первого фазового детектора 2, служащего для перемножения колебаний, поступающих

6Î

65 на входы, соединен с выходом фаэовращателя "7 °

На вход усилителя 1 промежуточной частоты поступает фазоманипулиронанный сигнал (ОФТ-сигнал) где Ы(— несущая частота; — текущее время;

q>(t) — Функция, определяющая закон модуляции (О или 4 ).

При изменении фазы сигнала по экспоненциальному закону спектр фазоманипулированного сигнала имеет вид

B(t)"- — t (Д „ а sin(ant arct)((- "))+ к (А А асв(п((АА,-nn) t+an ct(l — 1 п= о A к, .е a*an в п((и +na)t ° a сАд аД

В спекторе такого фазоманипулиронанного сигнала с округлением фазовых переходов имеется остаток несущей частоты ()о, амплитуда которой зависит от степени скруг ения, четных Ао i2(n-Ц Я и нечет.)„()хы +(2n-1)Я. составляющих гармоник. С выхода усилителя 1 промежуточной частоты напряжение сигнала подается на один из входов фазового детектора 3, на другой вход которого поступает напряжение с управляемого генератора 4. Регулирующее напряжение с выхода второго фазового детектора 3, образующееся на его выходе, через фильтр 5 нижних частот воздействует на управляющий элемент управляемого генератора 4, изменяя частоту ы, управляемого генератора 4, приближая ее к частоте и . Управляемый генератор 4 при разомкнутом кольце ФАПЧ, н который входит Фазоный детектор 3, фильтр 5 нижних частот, схема б поиска, управляемый генератор 4, регулируется таким образом, чтобы его частотасд „ равнялась частоте (А)а ВХОДНОГО сигнала ОФТ при напряжении на входе управляющего элемента управляемого генератора 4, равном О (фиг. 2) . B замкнутом кольце ФАПЧ режим синхронизации наступит в случае сдвига фаз между входным сигналом и сигналом управляемого генератора, равном О. При изменении частоты ыо входного сигнаЛа схема поиска б обеспечивает перестройку частоты са управляемого гене9 ратора 4 до тех пор, пока частоты (dt(q и Сд не сравняются, Остановка схемы б поиска происходит при наличии на ее выходе напряжения, равного

О.

Напряжение частоты манипуляции Я входного сигнала ОФТ выделяется на

752781

Формула изобретения

25 фиг./ . и, » 9i У» 2» У» 3» Z» «»

®г.2 фазовом детекторе 2, но фильтром 5 нижних частот на вход управляющего элемента управляемого генератора 4 не пропускается,,в результате чего никакого управляющего воздействия на частоту управляемого генератора 4 5 не производится ° Опорное напряжение с управляемого генератора 4 через фаэовращатель поступает на один иэ входов фазового детектора 2, на другой вход которого поступает ОФТ сигнал.

Предлагаемое устройство может найти широкое применение в системах связи, телеметрии, измерительной техники и смежных областях. Использование предлагаемого устройства для сиг- . налов ОФТ позволит создавать аппаратуру с более высокими техническими характеристиками (высокой помехоустойчивостью,большой скоростью передачи данных, малым уровнем внеполосного излучения).

Устройство демодуляции фазоманипулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные усилитель промежуточной частоты и первый фазовый детектор и последовательно соединенные управляемый генератор и фаэовращатель, а также второй фазовый детектор и Фильтр нижних частот, выход которого подключен к первому входу управляемого генератора. о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с целью повышения помехоустойчивости, в него введена схема поиска, выход которой соединен со вторым входом управляемого генератора, вход через фильтр нижних частот -с выходом второго Фазового детектора, первый вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, второй вход— с выходом управляемого генератора, а выход фазовращателя подключен к другому входу первого фазового детектора.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 403043, кл. Н 03 К 7/04, 1969.

2. Пении tl.И. Система передачи цифровой информации. N. Советское радио 1976, с. 158, рис. 4. 11. (прототип).