Приемник сигналов трехкратной фазовой манипуляции

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН г)I) 4 1! 04 1. 27/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1283995 (21) 4197033/24-09 (22) 23,02.87 (46) 15.09.88. Был. М 34 (72) В. В. Беднарский (53) 621 ° 394.62(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1283995, кл. Н 04 L 27/22, 1985, (54) ПРИЕМНИК СИГНАЛОВ ТРЕХЕРАТНОЙ

ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯ11ИИ (57) Изобретение относится к электросвязи. По отношению к авт. св.

11 1283995 достигается цель изобретения — повьппение достоверности приема. Приемник содержит фазовые детекторы 1-6, логический блок 7, дешифратор 8, опорный г-р 9, фазовращатель

10, фильтр 11, сумматор 12, перемножители 13 и 14, ждущие мультивибраторы 15, обнаружитель 16 информационного сигнала, блок сравнения мощностей

„. SU 1424134 А 2 (БОМ) 17 и эл-ты И 24 ° В устр-ве осуществляется автоматическое определение позиционности фаэоманипулированных сигналов. Информация о позиционности передается на выходы эл-тов

И 24 при поступлении на их входы разреиающего напряжения с БСМ 17, которое свидетельствует о воздействии на вход приемника одного иэ видов фаэоманипулированных сигналов. Если на вход приемника поступает не фаэоманипулированный сигнал, а сигнал, в спектре которого имеется несущая частота, например частотно-модулированный, то с помощью БСМ 17 ложная информация о воздействии на вход приемника одного из фазоманипулированнъм сигналов, образуемая на выходе обнаружителя 16, не пройдет на выходы эл-тов И 24. Цель достигается введением БСМ 17 и эл-ТоВ И 24 ° 1 ил.

1424134

А k/2 cos (f +gq) где Ао М вЂ” амплитуда и несущая частота сигналв1

1 - случайная начальна фаза 45 сигнала;

- случайный информационный параметр сигнала, который в зввисииости от позиционного сигнала может принимать приведенные в табл. 1 значения.

i-1- i-l л

S cos (— ((); S 1 sin(s)

С выхода фазового детектора 5 и де. шифратора 8 на входы перемножителя

13 поступают соответственно сигналы

Изобретение относится к технике электросвязи и может быть использовано в системах радиосвязи, рвдиотелеметрии и передачи данных и являет5 ся усовершенствованием известного приемника по ввт. св. У 1283995, Цель изобретения — повыиение достоверности приема.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного приемника.

Приемник сигналов трехкратной фвзовой манипуляции содержат шесть фазовых детекторов 1 — 6, логический блок 7, девв фратор 8, опорный генератор 9, фазоврвщатели 10, фильтр 11, сумматор 12, перемножители 13, 14, восемь ждущих мультивибрвторов 15, обнвружитель 16 информационного сиг- Zp нала, блок 17 сравнения мощностей, состоящий иэ первого полосового фильтра 18, первого выпрямителя 19, порогового блока 20, второго полосового

4ильтра 21, второго выпрямителя 22 и 25 делителя 23 напряжения, три элемента

И 24.

Приемник работает следук)щии образом

Фазовые детекторы 5 и 6 с соответ-3п ствукяции фазовращателем 10, опорный генератор 9, фильтр 11, переиножители

l4 и 13, сумматор 12 и дешифратор 8 образуют цепочку фориирования когерентной несущей.

На вход приемника поступает ФМе сигнал вида

i 1 (с) Ассов (ыЙ + т — Й + v ) "о

Причем смена значений i происходит в моменты времени кратные длительности двоичного символа Т.

На второй вход фазовых детекторов

1-6 (.; выхода опорного генератора 9 по" ступают колебания через фавовращатели 1О вида:

U, (t) А сов (()е + )(/8 + Ч) );

Ug(t) А сов (()й + 3/8н Ц)„);

U>(t) А сов (vt + 3/8е+ 1,. );

U (t) - А сов (()с + 11 /8 + К );

U (t) Арсов (())t - + г ) 1

1)а (t) h(,cos (vt + 1 г) ° где ц) - начальная фвэа опорных колебаний.

На выходах фазовых детекторов 1-6 формируются напряжения: г i-1А k/2 cos (-4- » - в/8+дц);

Е А k/2 сов(Р 3/8+ФЧ) A 1»/2 сов (s + «/8+дц);

4 A k/2 сов (- — 4+3/8» +фу)," г i-1,К А, k/2 сов (-4- ((+9/2+дф; где Щ= 4»- 4 )

k — коэффициент передачи фазовых детекторов 1-6.

На выходе фазовых детекторов 1 - 4 образуются восемь различных комбинаций сигналов в зависимости от того, какое значение имеет информационный параметр сигнала. Поступая на входы логического блока 7, данные комбинации преобразуются в сигнал на одном из его вьг ходов, который является инфориациониьак

С выхода логического блока 7 инфор мационный сигнал поступает на деш1фратор 8. Дешифратор 8 представляет собой цифроаналоговый преобразователь, которъй формирует на своих выходах сигналы вида.1

I 424 l 3

Z> и Я! . На н де перемно теля 13 в этом случае формиру тся сигнал

U» А, k/2 cos(4 Я) + т 1 е е/2 еgц) сое (—

Аналогично на выходе перемножителя 14 формируется сигнал

U1< = А k/2 сон(я + 1 1 1 л

1 1 л

После c pQB ания сигналон U 13 и U, на выходе сумматора 12 образуется сигнал

U < А, k/2 е1п 4с/ j (2) 25

Напряжение U, поступая через фильтр 11 на опорный генератор 9, подстраивает фазу опорных колебаний на величину Щ и обеспечивает колеба- 0 ние когерентной несущей.

Иэ выражения (2) видно, что управляющее налряжение на выходе сумматора 12 пропорционально фазоьому сдвигу между частотами сигнала и ге35 теродина и не зависит от информационного парамера i поэтому цепочка формирования когерентной несущей оказывается инвариантной к позиционности

ФМ „ сигнллов. КРоме того, стРУктУРа 40 .дешифратора 8 также не зависит от параметра i, так как рассчитана на все возможные его комбинации, Таким образом, приемник оказывается инвариантным в отношении сигналон нида 2-, 4-, 8-ФМ .

Рассмотрим алгоритм автоматического определения позиционности ФМн сигналон.

Для этого воспользуемся выражением (1), принимая br = 0 (режим синхрониэма), а сомножитель А, k/2 = 1.

Тогда с учетом логики работы логического блока 7 можно составить табл. 2.

4 блока 7; н случае сигнала 4 ФГ! „" I" образуются на соответствующих четырех ныходах логического блока 7; при сигналах 2-ФМ „" I" появляются на соответствующих двух выходах логического блока 7 .

Сигналы с выходов логического блока 7 через соответствующие ждущие мультивибраторы 15 поступают на входы обнаружителя 16 информационного сигнала. При поступлении на вход ждущего мультивибратора 15 "1" напряжение на его ньмоде остается неизменным н течение времени t (50 - 100)T. Это позволяет одновременно наблюдать. на каких именно выходах блока 7 появлялись "I".

Алгоритм работы обнаружителя 16 информационного сигнала представлен в табл. 3.

Такой алгоритм обнаружителя информационного сигнала позволяет определять позиционность ФГ1я сигналов на основе описанного выше признака. IIoявление "1" на одном иэ трех выходов обнаружителя 16 однозначно связано с позиционностью сигнала. Причем информация о позиционности передается на выходы элементов И 24, если на . вторые входы этих элементов с выхода блока 17 поступает разрешающее напряжение, которое свидетельствует о воздействии на нход приемника одного иэ видов ФМц сигналов. Это напряже ние формируется следующим образом.

Второй полосовой фильтр 21 настроен на частоту 1, которая соответствует средней частоте спектра принимаемого сигнала. Первый полосовой фильтр

18 настроен на частоту f 0 + h f, причем выбор величины h f обусловлен со.отношен11ем

4Е пф < h f 0,25 4Гс где h F — ширина спектра принимаемос

ro сигнала.

Полосы пропускания фильтрон первого 21 и второго 18 полосовых фильтров выбираются иэ условия

4 Р и ф - 4 F „y I3 0 1 0 F c

Иэ сравнения данных табл. 2 и 1 видно: при поступлении на вход приемника сигнала 8-ФМ „ появление "1" . возможно на всех выходах логического

55 причем уровень сигнала на выходе первого полосового фильтра 18 будет несколько меньше, чем на выходе второго полосового фильтра 21. При определенl,3,5,7

2,4,6,8

Значение параметра 1,8

l и 5 или

2 и 6, или

3 и 7,или

4 и 8

Вид си гнал а 8-ФМ

4-ФМ я 2-ФМ н

Таблица 2

Знач. инф. параметра

Напряжение на выходах логического блока 7

Напряжение на выходах детекторов

0,92 0,38 0,92 0,38 ) 0 0 0 0 0 0 0

2 0 92 0 92 0 38 -0 38 0 1 0 0 0 0 0 0

3 0 38 0 92 -0 38 -0 92 0 0 1 0 0 0 0 0

4 -0,38 0,38 -0,92 -0,92 0 0 0 1 0 0 0 0

5 -0,92 -0,38 -0,92 -0,38 0 0 0 0 1 0 0 0

5 14241 ном выборе их параметров эта разница может составить, например, 57. Данное соотношение сохранится и на выходах первого !9 и второго 22 выпрями5 телей. Если коэффициент передачи делителя 23 напряжения выбрать равным

0,8, то напряжение на сигнальном входе порогового блока 20 окажется на

15Х больше, чем на его опорном вхо- О де. При этом на выходе порогового бло/ ка 2g образуется напряжение логичеси уу кой 1, которое поступает на вторые входы элементов И 24 и разрешает прохождение информации о позиционности !5 сигнала.

Рассмотрим работу приемника; когда на его вход поступает не ФМ сигнал, а сигнал, в спектре которого имеется несущая частота например частотно- 20

Э

\ модулированный, при этом в спектре частотно-модулированного сигнала присутствует мощная составляющая несущей частоты, на практике она может составлять 50-80Х от мощности сигнала, по- 25 этому уровень сигнала на выходе первого полосового фильтра 18 будет много больше, чем на выходе второго полосового фильтра 2!. Наличие на выходе

34 6 второго полосового фильтра 21 делителя

23 напряжения с коэффициентом передачи 0,8 существенно не изменит это соотношение. В результате напряжение на сигнальном входе порогового блока 20 будет больше, чем на опорном входе И, следовательно, на выходе порогового блока 20 формируется напряжение, соответствующее уровню логического 0".

Это значит, что ложная информация о воздействии на вход приемника одного из ФМИ сигналов, которая образуется на выходе обнаружителя 1 6, не пройдет на выходы элементов И 24.

Формула изобретения

Приемник сигналов трехкратной фа-.

=- îâîé манипуляции по авт. св.

1283995, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности приема, введены три элемента И и блок сравнения мощностей, выход которого подключен к первым входам элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами обнаружителя информационного сигнала, а вход блока сравнения мощностей соединен с входом приемника.

Таблица 1

1424134

Продолпение табл.2

ЕФ 01 Цх 03 ЦФ 05 Цс ит 04

6 -0,92 -0,92 -0,38 0,38 О 0 0 0 0 1 0 О

7 -0 ° 38 -0,92 0,38 0,92 0 О 0 0 0 0 1 0

8 038 -038 092 092 0 О О О О 0 О 1

Таблица 3

Набуря)кение

Вид модуляции на входе обнарухителя на выходе

1 2 3 4 5 6 7 8 l 2 3

1 0 0 О I ° О 0 О

010. 00100

О О

О О 1 О О О 1 О

О О О 1

О 0 0 1

0 1 О 1 О I О

О 1

0 1 О 1 О 1 О 1 о

1 I

8- Мн

I 1 1 1 1 О 0

Составитель А. Москевич

Редактор А. Маковская Твхрвд Л.Олийнык Корректор C. Щекмар

Закаэ 4698/57 Тирах 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Зиач ияф а варамвтр яавнив на выходах двтвк- .Напрякенив на выходах логического торов блока 7