Приемник сигналов трехкратной фазовой манипуляции

 

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - обеспечение приема сигналов четырехпозиционной манипуляции со сдвигом. Приемник содержит фазовые детекторы 1-6, логический блок 7, дешифратор 8, опорный г-р 9, фазовращатели 10, фильтр 11, сумматор 12, перемножители 13 и 14, ждущие мультивибраторы 15-22 и 28-30, инвертор 23, эл-ты И 24-27, обнаружитель 31 информационного сигнала и эл-т ИЛИ 32. Цель достигается за счет автоматического однозначного определения позиционности принимаемого фазоманипулированного сигнала. 1 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

2 А2

09) (11) (51) У Н 04 L 27/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 (61) 1283995 (21) 4319572/24-09 (22) 22. 10.87 (46) 07.08.89. Бюл. и 29 (72) В,В. Ьеднарский (53) 621.394,62(088.8) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (56) Авторское свидетельство СССР

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

ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИИ (57) Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения — обеспечение

2 приема сигналов четырехпозиционной манипуляции со сдвигом. Приемник содержит фазовые детекторы 1-6, логический блок 7, дешифратор 8, опорный г-р 9, фазовращатели 10, фильтр 11, сумматор 12, перемножители 13 и 14, ждущие мультивибраторы 15-22 и 28-30, инвертор 23, эл-ты И 24-27, обнаружитель 31 информационного сигнала и эл-т ИЛИ 32. Цель достигается за счет автоматического однозначного определения позиционности принимаемого фазоманипулированного сигнала. 1 ил °, 3 табл.

3 !

499522

Изобретение относится к технике электросвязи, может использоваться в системах радиосвязи, радиотелеметрии и передачи данных и является 5 усовершенствованием изобретения по авт.св. N - 1283995.

Цель изобретения — прием сигналов четырехпозиционной манипуляции со сдвигом. 10

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного приемника.

Приемник содержит шесть фазовых детекторов 1-6, логический блок 7, 15 дешифратор 8, опорный генератор 9, фаэовращатели 10, фильтр 11, сумма.тор 12, перемножители 13 и 14, первый — восьмой ждущие мультивибраторы 15-22, инвертор 23, четвертый

24, третий 25, первый 26 и второй

27 элементы И, девятый 28, десятый

29 и одиннадцатый 30 ждущие мультивибраторы, абнаружитель 31 информационного сигнала и элемент ИЛИ 32.

Приемник работает следующим образом.

На вход приемника поступает фаэоманипулированный (ФМн) сигнал вида

А1() =А,соз(И С+ - " + с) «

1-1 л где А,, g — амплитуда и несущая частота сигнала;

Ц вЂ” случайная начальная фаза 35 принимаемого сигнала; — случайный информационный параметр сигнала, который в зависимости от вида

40 сигнала может принимать приведенные в табл. 1. значения.

4 т

U<(t) =A,cos(ц t — --- +(f, );

U (t) =Ао cos (4) t + <4 г г), где ц, — начальная фаза опорных колебаний.

На выходах фазовых детекторов 1-6 формируются напряжения и

А«к il 1 - «

Z = — -- cos (— —

2 4 2

Ъ

Аоk i-1 3

Z = - — — cos (» — « — — — «+Щ) °

2 2 4 8

Аоk

1-1 л Г

Z = — — cos (- — «+ — — +ЬЧ);

3 2 4 8 l

7 = — — соз (— — «+ ---«+М() (2) Aok 1-1, 3 л

2 4 8

А k г

i-1, «

Z = — cos (— — «+ +Ь!„«)

5 2

Z = — —. cos (— — и +Ь(р) Aok 1г

6 2 4

« где hq Ц« -Чг1 коэффициент передачи фазового детектора.

На выходах 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 иэ его выходов, который является информационным.

С выхода логического блока 7 информационный сигнал поступает на дешифратор 8. Последний представляет собой цифроаналоговый преобразователь, который формирует на своих выходах сигналы вида

Первоначально рассмотрим работу устройства без учета особенности сиг.налов 4-ФМн со сдвигом, которая зак- 45 лючается в отсутствии скачков фазы на 180 .

На вторые входы фазовых детекторов 1-6 с выхода опорного генератора

9 поступают колебания через фазовращатель 10 вида

U<(t)=А,соз(я t + + цг );

Ug(t) =Аосоз < + 8 " + г) «

U > (t) =А cos ((д t — — — «+ )

3 л о 8

U< (t) =A соз (ы t — — — + г); (1)

1 1л i-1

$=соз («) $=з1п (— -«).

1 4 4

С выходов фазового детектора 5 и дешифратора 8 на входы перемножителя

13 поступают cnrHanbi Z 5 H $, . На выходе перемножителя 13 при этом формируется сигнал

Я

Аоk i=1 7 1-1

U = — — cos (- — +-+ ц) cos (- — «) °

Ц 4 2 " 4

Аналогично на выходе перемножителя 14 формируется сигнал

Ф

Аоk i-1, i-1,П = —,— cos(«+Ц) sin(— — «) .

2 4 4

После суммирования сигналов и U на выходе сумматора 12 образует— ся сигнал I499522

А2 1

U = -- - sin baal.

2 (3) +4 при па 4 п-1 при и 4, нации.

Таким образом, предлагаемый приемник является инвариантным в отношении сигналов вида 2-, 4-, 8-ФМн.

Рассмотрим алгоритмы автоматического определения позиционности ФМн сигнала.

В режиме синхронизма Ь = О, поэтому, пользуясь выражением (2), с учетом логики работы блока 7 можно составить табл. 2.

Из сравнения данных табл. 1 и 2 видно, что при поступлении на вход приемника сигнала 8-ФМн появление " 1" 35 возможно на всех выходах блока 7, в случае сигнала 4-ФМн " 1" образуются на соответствующих четырех выходах блока 7, при 2-ФМн сигнале "1" появляются на соответствующих двух выхо- 40 дах блока 7.

Сигналы с выходов логического блока 7 через соответствующие ждущие мультивибраторы 15-22 поступают на входы обнаружителя 31. При поступ- 45 ленни на вход соответствующего мультивибратора 15 " 1" напряжение на его выходе остается неизменным в течение .времени t = (50...100)Т, где Т вЂ” длительность элементарной посылки сиг- ° 50 нала. Это позволяет одновременно наблюдать на каких именно выходах логического блока 7 появлялись "1".

30 го формируется импульс с уровнем логической "1" длительностью с — (0,25...0,5)T. Эта "1" поступает на первый вход элемента И 19, на второй вход которого подается "1" с пятого выхода блока 7. В результате

Напряжение U<, поступая через фильтр 11 на опорный генератор 9, 5 подстраив ает фа зу опорных колебаний на величину Ь ц>, обеспечивая когерентность колебаний опорного генератора 9.

Из выражения (3) видно, что управляющее напряжение на выходе сумматора 12 пропорционально фазовому сдвигу между частотами сигнала и генератора и не зависит от информационного параметра i. Поэтому цепочка 15 формирования когерентного колебания оказывается инвариантной к позиционности ФМн сигналов. Кроме того, структура дешифратора 8 также не зависит от параметра i так как рассчитана на все возможные его комбиАлгоритм работы обнаружителя 31 представлен в табл. 3.

Такой алгоритм обнаружителя 3 1 позволяет однозначно определять позиционность принимаемого ФМн сигнала.

Рассмотрим особенности работы приемника, связанные с алгоритмом выявления признака сигнала 4-ФМн со сдвигом.

В случае приема сигналов 4-ФМн со сдвигом описанный порядок работы устройства остается неизменным, так как сигнал со сдвигом, как и простой

4-ФМн сигнал, имеет четыре фазовые позиции. Отличие состоит лишь в том, что в сигнале со сдвигом не может быть скачков фазы на 180, а в сигнале без сдвига они обязательно имеют место. Это означает, что на выхо— дах логического блока 7 в первом случае переходы " 1" с одного выхода на другой не могут происходить в порядке, который определяется выражением. где п=1,8 — номер выхода, на котором наблюдалась " 1" в данный момент времени, п «+4 — номер выхода, на котором

"наблюдает ся "1" в следующий за скачком фазы момент времени. Во втором случае такие переходы обязательно наблюдаются, Допустим, что на вход приемника поступил сигнал 4-ФМн, а параметр в данный момент имеет значение, соответствующее уровню логической "1" на первом выходе блока 7. Кроме того, на втором выходе обнаружителя 31 установилась " 1" означающая, что принимаемый сигнал является четырехпозиционным. Уровень логической "1" с выхода блока 7 подается на вход ждущего мультивибратора 28, который запускается по зацнему фронту входного импульса. Так как "1" присутствует на первом выходе блока 7, то на пятом его выходе наблюдается "0".

Пусть произошел скачок фазы сигнала на 180 . При этом уровень логичесA кой " 1" появляется на пятом выходе блока 7, а на первом его выходе устанавливается "0". В момент скачка фазы осуществляется запуск ждущего мультивибратора 28, на выходе которо1499522

: на выходе элемента И .26 появляется "1", которая через элемент ИЛИ 32 запускает ждущий мультивибратор 30, на выходе которого формируется уровень логической "1", остающийся неизменным в течение времени с = (50.. ° 100 )Т. Этот уровень поступает на первый вход элемента И 25 и через инвертор 23 на первый вход элемента И 24. На вторых входах элементов И 24 и 25 присутствуют "1", поступакнцие с второго выхода обнаружителя 31 При этом на выходе элемента И 25 наблюдается "1", а на выходе элемента И 24 " "0". Это озна Н 11 чает, что принимаемый 4-ФМн сигнал является сигналом без сдвига, так . как он имеет скачки фазы на 180, Для рассматриваемого исходного состояния на входах ждущего мультивибратора 29 и элемента И 27 всегда наблюдаются "0" и эти элементы не участвуют в работе.

Если в момент скачка фазы сигнала не наблюдается перехода "1" с первого на пятый выходы блока 7, то на втором входе элемента И 26 " 1" не появляются. Поэтому уровни напряжений на выходах элементов И 26 и

ИЛИ 32 и ждущего мультивибратора 30 соответствуют логическому "0", Тогда . на второй вход элемента И 25 поступает "0", а на второй вход элемента

И 24 с выхода инвертора 23 - "1".

При этом на выходе элемента И 24 устанавливается "1", а на выходе элемента И 25 - "0". Это означает,, что входной сигнал не имеет скачков фазы на 180 .

Для исходного состояния с "1" на втором выходе блока 7 алгоритм обнаружения скачков фазы на 180 аналогичен описанному, только в работе участвуют ждущий мультивибратор 29 и элемент И 27, а на входах ждущего мультивибратора 28 и элемента И 26 всегда наблюдаются "0".

Следовательно, если "1" устанавливается на выходе элемента И 25, то принимается сигнал 4-ФИн без сдвига, а если "1" устанавливается на выходе элемента И 24, то принимаемый 4-ФИн сигнал является сигналом со сдвигом.

Формула изобр ете ния

Таблица

Значе- . 1,8 ние параметра

1,5 или 2,6 или 3,7 рли

4,8 113ф5ф7 или

2,4,6,8

50 сигнала 8-ФМн. 4-ФМн

2-ФИн

Приемник сигналов трехкратной фазовой манипуляции по авт.св °

У 1283995, отличающийся тем, что, с целью приема сигналов четырехпозиционной манипуляции со сдвигом, введены девятый, десятый, одиннадцатый ждущие мультивибраторы, че15 тыре элемента И, элемент ИЛИ и инвертор, причем первый выход логического блока через девятый ждущий мультивибратор соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого

20 соединен с пятым выходом логического блока, второй выход которого через десятый ждущий мультивибратор соединен с первым входом второго элемента И,. второй вход которого соединен

25 с шестым выходом логического блока, выходы первого и второго элементов И соединены с входами элемента HJIH, выход которого через одиннадцатый ждущий мультивибратор соединен с вхо30 дом инвертора и первым входом третьего элемента И, выход инвертора соединен с первым входом четвертого элемента И, .второй вход которого и второй вход третьего элемента И соединены с одним иэ выходов обнаружителя информационного сигнала, выходы третьего и четвертого элементов И являются соответствующими выходами приемника.

40!

1499522

Таблица 2

Напряжение на выходе блока 7

Напряжение на выходе ФД

Значение информа

U> U Б

6 7

Ux

z>

z, ционного параметра

1 О О О

О 1 О О

О О О О, О О О О

О О О О

О О О О

О О 1 О

О О О

Таблица 3

Напряжение на входе обнаружи- Напряжение на теля 31 выходе обнаружителя 31

Вид сигнала

ill() ) I Г Т

2 3 4 5 6 7 8 1 2 3

8-ФМн

4-ФМн 1 1 1 1 1 1 1 1 1 О О

1 О 1 О 1 О 1 О О 1 О

О 1 О 1 О 1 0 1

О О О 1 О О О

О .1 О О О 1 О 0 0 О 1

О О 1 О О О 1 О

О О О 1 О О О 1

2-ФМн

Составитель Н. Лазарева

Техред М.Ходанич Корректор М. Шароши

Редактор И. Шмакова

Заказ 4709/56 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издатель< кий комбинат Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

2

4, 5

Ь

0,92

0,92

0,38

-О, 38

-0,92

-О, 92.

-О, 38

0,38

0,38

0,92

0,92

0,38

-О, 38

-О, 92

-0,92

-О, 38

0,92

0,38

-О, 36

-0,92

-0,92

-0,38

-0,38

0,92

0,38

-О, 38

-О, 32

-0,92

-0,38

0,38

0,92

- 0,92

О О О

О О О

1 О 0

О 1 О

О О 1

О О О

О О О

О О О

О

О

О

О

О

О