Устройство для приема частотно-манипулированных сигналов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ЧАСТОТНО-МАНИПУЛИРОВАННЫХ . СИГНАЛОВ, содержащее первый полосовой фильтр, выход которого соединен с первым, входом демодулятора и с входом удвоителя частоты, выход которого соединен с входами первого и второго блоков фазовой автоподстройки -частоты, выходы которых через соответственно первый и второй делители частоты подключены соответственно к второму и третьему входам демодулятора , отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности, введены пять смесителей частот, три фильтра нижних частот, второй полосовой фильтр, управляемый генератор, фазовращатель и эталонный генератор, выход которого соединен с первым входом первого смесителя частот, выход которого через второй полосовой фильтр подключен к первым входам второго и третьего смесителей частот, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго фильтров нижних частот, выходы которых подключены к входам четвертого смесителя частот, выход которого через последовательно соединенные третий фильтр нижних частот и управляемый генератор подключен к первому входу пятого (Л смесителя частот, к второму входу второго смесителя частот и к входу фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом третьего смесителя частот, причем второй вход первого смесителя частот соединен с вторым входом пятого смесителя частот, выход которого подключен к входу первого полосового фильтра. О5 Ю 00 сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

a(su Н 04 L 27/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV- СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3475933/18-09 (22) 23.07.82 (46) 15.12.83. Бюл. № 46 (72) В. Ю. Беляев, А. В. Гореликов, и Ю. А.Дрямов (53) 621.394.62 (088.8) (56) 1. Финк Л. М. Теория передачи дискретных сообщений. М., «Советское радио», 1970, с. 273 — 276.

2. Н. R. Mathwich, I. Е. Balcewicz, M. Hecht. The Effect of Tandem Band and

Amplitude Limiting on the Eb/No Perforтапсе of Minimum/Frequency Shift Keying/Ì$Ê/. 1ЕЕЕ Transaction on Communications, vol. corn. 22, OctоЬег, 1974, р. 1529 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА

ЧАСТОТНО-МАНИПУЛИРОВАННЫХ

СИГНАЛОВ, содержащее первый полосовой фильтр, выход которого. соединен с первым входом демодулятора и с входом удвоителя частоты, выход которого соединен с входами первого и второго блоков фазовой автоподстройки -частоты, выходы которых через соответственно первый и

„„SU„„1061285 А второй делители частоты подключены соответственно к второму и третьему входам демодулятора, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности, введены пять смесителей частот, три фильтра нижних частот, второй. полосовой фильтр, управляемый генератор, фазовращатель и эталонный генератор, выход которого соединен с первым входом первого смесителя частот, выход которого через второй полосовой фильтр подключен к первым входам второго и третьего смесителей частот, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго фильтров нижних частот, выходы которых подключены к входам четвертого смесителя частот, выход которого через последовательно соединенныЕ третий фильтр нижних частот и управляемый генератор подключен к первому входу пятого смесителя частот, к второму входу второго смесителя частот и к входу фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом третьего смесителя частот, причем второй вход первого смесителя частот соединен с вторым входом пятого смесителя частот, выход которого подключен к входу первого полосового фильтра.

1061285

1

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано для приема дискретной информации, передаваемой частотно-манипулированными сигналами.

Известно устройство для приема частотно-манипулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные полосовой фильтр, ограничитель, частотный дискриминатор, фильтр нижних частот и решаюший блок (1).

Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для приема частотно-манипулированных сигналов, содержащее первый полосовой фильтр, выход которого соединен с первым входом демодулятора и с входом удвоителя частоты, выход которого соединен с входами первого и второго блоков фазовой автоподстройки частоты, выходы которых через соответственно первый и второй делители частоты подключены соответственно к второму и третьему входу демодулятора (2)

Однако это устройство обладает низкой достоверностью.

Цель изобретения — повышение достоверности.

Для этого в устройство для приема частотно-манипулированных сигналов, содержащее первый полосовой фильтр, выход которого соединен с первым входом демодулятора и с входом удвоителя частоты, выход которого соединен с входами первого и второго блоков фазовой автоподстройки частоты, выходы которых через соответственно первый и второй делители частоты подключены соответственно к второму и третьему входам демодулятора, введены пять, смесителей частот, три фильтра нижних частот; второй полосовой фильтр, управляемый генератор, фазовращатель и эталонный генератор, выход которого соединен с первым входом первого смесителя частот, выход которого через второй полосовой фильтр подключен к первым входам второго и третьего смесителей частот, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго фильтров нижних частот, выходы которых подключены к входам четвертого смесителя частот, выход которого через последовательно соединенные третий фильтр нижних частот и управляемый генератор подключен к первому входу пятого смесителя частот, к второму входу второго смесителя частот и к входу фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом третьего смесителя частот, причем второй вход первого смесителя частот соединен с вторым входом пятого смесителя частот, выход которого подключен к входу первого полосового фильтра.

На чертеже приведена структурная схема предложенного устройства.

2

Предложенное устройство для приема частотно-манипулированных сигналов содержит смесители 1 — 5 частот, эталонный генератор 6, фильтры 7 — 9 нижних частот, фазоврашатель 10, управляемый генератор

11, полосовые фильтры 12 и 13, удвоитель 14 частоты, демодулятор 15, блоки 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты, делители 18 и 19 частоты.

Устройство работает следующим образом

Принимаемый частотно-манипулированный радиосигнал с символьными частотами и f< поступает на входы смесителей

1 и 3 частот. Средняя частота радиосигнала составляет 4р —— - — - —. С помошью

Г +!

2 смесителя 1 частот, эталонного генератора 6 и полосового фильтра 12 осуществляется перенос спектра радиосигнала на среднюю частоту fcp = fcp — far, где fm — частота сигнала эталонного генератора 6. Смесители 2, 4 и 5 частот, фильтры 7 — 9 нижних частот, управляемый генератор 11 и фазовращатель 10, осуществляюший сдвиг по фазе на 90, образуют кольцо Костаса, предназначенное для слежения за подавленной несущей. В спектре частотно-манипулированного сигнала с непрерывной фазой и индексом манипуляции Р = (f< — fg) Х

ХТ = 0,5, где Т вЂ” длительность единичного информационного символа, символьные частоты подавлены. Поэтому кольцо

Костаса следит за «мнимой» средней частотой f p, учитывая нестабильность частоты входного сигнала. Если абсолютная нестабильность принимаемого сигнала +-8 больше разноса между символьными частотами (1, — fp), то полосы пропускания фильтров 7 — 9 нижних частот должны быть равны П +8+ — — —.Таким образом, управ2 ляемый генератор 11, заключенный в кольцо Костаса, является гетеродином с частотой fcp = fcp — far- С помощью смесителя 3 частот и полосового фильтра 13 осушествляется перенос спектра принимаемого радиоI сигнала на среднюю частоту f = fcp — fcp

= fä . Если стабильность частоты эталонного генератора 6 высокая, то на входе демодулятора 15 присутствует высокостабильный частотно-манипулированный радиосигнал. Удвоитель 14 частоты блока 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты и делители 18 и 19 частоты образуют систему символьной синхронизации, необходимую для когерентной демодуляции, которая осушествляется в демодуляторе 15. Символьная синхронизация основана на том, что в энергетическом спектре частотно-манипулированного сигнала с индексом манипуляции «1» присутствуют дискретные составляюшие на символьных частотах. Сигнал с индексом манипуляции «1» формируется из принимаемого сигнала с помощью удвоителя 14 частоты. С помощью блоков 16

-1061285

Составитель О. Геллер

Техред И. Верес Корректор А. Дзятко

Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 .

3 и 17 фазовой автоподстройки частоты осуществляется фильтрация дискретных состав ляющих, а делители 18 и 19 частоты предназначены для приведения в соответствие частот сигналов синхронизации и принимаемого сигнала.

При приеме сигнала с низкой стабильностью несущей частоты с помощью устройства, являющегося базовым объектом, необходимо расширять полосы захвата блоков 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты. Это вызвано тем, что начальная установка символьных частот может находиться в пределах f,+В и f, +3. Если величинаЗ сравнима с величиной тактовой частоты

f —— вЂ, то полосы захвата также сравни4 мы с f . В случае выполнения неравенства

5>f /4 полосы захвата перекрываются и возможен ложный захват блоков 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты за одну из дискретных составляющих. В этом случае наблюдается срыв синхронизации другой дискретной составляющей, и вероятность ошибочного приема символа на выходе демодулятора 15 равна 0,5, что соответствует срыву сеанса связи. Такой срыв связи возможен и в случае, если начальная установка символьных частот равна f и f, 25 но в течение времени из-за нестабильности символьные частоты увеличиваются до значения 1о+ о (1, +б) или уменьшаются до значения f — о(1» — о). При этом возможен перезахват одного из блоков 16 или 17 фазовой автоподстройки частоты и срыв

4 слежения за одной из дискретных составляющих. Все это существенно снижает помехоустойчивость.

При приеме приведенного сигна; и с гп мощью предлагаемого устройства стабильность символьных частот существенно улучшается введением петли Костаса.Управляемый генератор 11, входящий в состав петли Костаса, выполняет роль следящего гетеродина. Так как при передаче на вход петли Костаса сигнала, состоящего из двух монохроматических сигналов, управляемый генератор 11 следит за мнимой средней частотой, то управляемый генератор 11 отслеживает все изменения символьных частот, вызванные нестабильностями. С помощью гетеродинирования и указанного свойства петли Костаса стабильность символьных частот существенно улучшается и определяется стабильностью частоты эталонного генератора1 6. Поэтому полосы захвата блоков 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты могут быть выбраны достаточно узкими для устранения возможности ложных захватов и перезахватов за одну из дискретных составляющих. Таким образом, существенно увеличивается помехоустойчивость устройства и ликвидируется возможность срыва связи, обусловленного низкой стабильностью символьных частот.

Причем достоверность приема информации по сравнению с известным устройством может быть повышена на 10 — 30 /о.