Устройство для приема частотно-манипулированных сигналов

 

Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения - расширение диапазона принимаемых сигналов. Устройство для приема частотно-манипулированных сигналов содержит смесители 1-5 частот, эталонный г-р 6, фильтры 7-9 нижних частот, фазовращатель 10, управляемый г-р 11, полосовые фильтры 12 и 13, удвоитель 14 частоты, демодулятор 15, блоки 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты, делители 18 и 19 частоты. Цель достигается введением амплитудных ограничителей 20 и 25, перемножителей 21, 22, 26 и 27, фильтров 23, 24, 28 и 29 нижних частот и синхронного детектора 30, с помощью которых полезная информация, переданная с помощью амплитудной модуляции, поступает к получателю. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!91 (!1) (51)4 H 04 L 27/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1061285, (21) 43 b9019./24-09 (22) 19.01.88 (46) 30. 10 ° 89. Бюп, Н 40 (72) ED.È. Васильев, В.И. Дикарев и Н.А. Закиров (53) 621.394.62(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1061285, кл. Н 04 Ь 27/14, 1982 ° (54) УСТРОЙСТВО Jь11Я ПРИЕМА ЧАСТОТНОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиосвязи ° Цель изобретения — расширение диапазона принимаемых сигналов. Уст- ройство для приема частотно-манипулированных сигналов содержит смесителп 1-5 частот, эталонный "г-р 6, фильтры 7-9 нижних частот, фаэовращатель 10, управляемый r-p 11, полосовые фильтры 12 и 13, удвоитель 14 частоты, демодулятор 15, блоки 16 и

17 фазовой автоподстройки частоты, делители 18 и 19 частоты. Цель достигается введением амплитудных ограничителей 20 и 25, перемножителей

21, 22, 26 и 27, фильтров 23,24,28 и

29 нижних частот и синхронного детектора 30, с помощьи которых полезнз информацп !, перед нгая и мощь плитудной модул tt ..и., и. г.; i г .igл учатen!> „2 (л, 1518910

Ос() 11с (1+m(t)j сов(2 " и с с)» где U, Т, »гр—

0 (t Т амплитуда, длительность и начальная фаза сигнала; модулирующая функция амплитудной модуляции;

f(+ fa

f сР 2 средняя нмнимая" часП Ч 1 ()=V„„(1+m(t)) сов(2 и f „„ t+ тота сигнала (фиг. 2а);

+cf v)» 0 t T

Unv 2 K vcUr»

f =й ср 4с„ частота сигнала, соответствующая "+1" символу;

f =f + — „ср 4 о частота сигнала, соо г ветствующая "-1" сНМ волу;

Изобретение относится к радиосвя- I зи, может испоЛьэоваться при построении приемников аналоговой и дискретной информации, передаваемой сложными сигналами с комбинированной амплитудной модуляцией и частотной манипуляцией, и является усовершенствованием изобретения по авт ° св °

У 1061285 °

Цель изобретения — расширение диапазона принимаемых сигналов.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — частотные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство содержит смесители

1- i ч а с т оoтT, эталонный генератор 6, фильтры 7-9 нижних частот, фазовращатель 10,управляемый генератор 11, по;госовые фильтры 12 и 13, удвоитель

14 частоты, демодулятор 15, блоки 16 и 17 фазовой автоподстройки частоты, делители 18 и 19 частоты, второй амплитудный ограничитель 20, первый 21 и второй 22 перемножители, четвертый

23 и пятый 24 фильтры нижних частот, первый амплитудный ограничитель 25, третий 26 и четвертый 27 перемножители, шестой 28 и седьмой 29 фильтры нижних частот, синхронный детектор

30 °

Устройство для приема частотноманипулированных сигналов работает следующим образом.

Принимаемый сигнал с амплитудной модуляцией и частотной манипуляцией (AN-4Мн) „- длительность элементарных посылок (символов), 5 поступает на входы смесителей 1 и 3 частот. С помощью смесителя 1 частот, эталонного генератора 6 и полосового фильтра 12 осуществляется перенос спектра АМ-ЧМн сигнала на среднюю частот ср ср » с » эг частота сигнала эталонного генератора 6 (фиг. 2б). Смесители 2,4 и 5 частот, фильтры 7-9 нижних частот, управляемый генератор 11 и фазовращатель 10, осуществляющий сдвиг по о фазе на 90, образуют кольцо Костаса, предназначенное для слежения эа подавленггой несущей.

В спектре AN-ЧМн сигнала с непрерывной фазой и индексом манипуляции

D = (f<-К, ) „= 0,5 символьные частоты подавлены. Поэтому кольцо Костаса следит эа "мнимой" средней частотой й,, учитывая нестабильность

25 частоты входного сигнала.

Если абсолютная нестабильность принимаемого сигнала + о больше разноса между символьными частотами (f<-f,)» то полосы пропускания фильтров 7-9 нижних частот должны быть равны

Таким образом, управляемый генератор

11, заключенный в кольцо Костаса, является гетеродином с частотой (фиг. 2б)

I ср ср 3r

С помощью смесителя 3 частот и полосового фильтра 13 осуществляется перенос спектра принимаемого АМ-ЧМн сигнала на среднюю частоту (фиг.2в)

45 пч = »«ср» ср = 4т °

На выходе полосового фильтра 13 образуется сигнал где К, — коэффициент смесителя 3 частот;

I лц = fop ср ът»

Рпи Ц с - 1 с °

5 1518

Ur (,. — ампл»»туда и начальная фаза управляемого генератора 11, заключенного в кольцо Костаса, 5 который одновременно поступает на входы амплитудного ограничителя 20 и перемножителей 21, 22. На выходе амплитудного ограничителя 20 образуется частотно-манипулированный (ЧИн) 10 сиг нал

Uï„(t) =U p cos (2 и f „„ t+ (g„„)

О t Т

15 который поступает на пер вый вход демодулятора 15 и удвоителя 14 частоты.

Если стабильность частоты эталонного генератора 6 высокая, то на первом входе демодулятора 15 присутству20 ет высокостабильный ЧМн сигнал. Удвоитель 14 частоты, блоки 16 и 17 ФАПЧ и делители 18 и 19 частоты образуют систему символьной синхронизации, 25 необходимую для когерентной демодуляции, которая осуществляется в демодуляторе 15 ° Символьная синхронизация основана на том, что в энергетическом спектре ЧИн сигнала с индексом манипуляции D=1 присутствуют дискретные составля»ощие на символьных частотах (фиг .2г). Сигнал с индексом манипуляции D=1 формируется из принимаемого си» нала с помощью удвоителя 14 частоты. С помощью бло- З5 ков 16 и 1I ФАПЧ осуществляется фильтрация дискретных составляющих, а делители 18 и 19 частоты предназначены для приведения в соответствие частот сигналов синхронизации и принимаемо- го ЧИн сигнала (фиг. 2д).

910 6

На выходах перемножителей 21 и 22 образуются следующие напряжения:

U,(t) =U, (1+я(с)) cos (22(Е„-f „) t+

+tf„„,-1f,)+U (1+m(е)1 cos(2 (f„+

+f «) t+ Ц„, + LP„j; и,(Е)=1), (1+m(t))cot(22(Е„-f )t+

+ g„-g„„)+U, (1+m(t)1 cos (2 ((f„+

t. ) +(! s(f J, где U, = —, К 33„„0

К вЂ” ко эффи ци ен т и ер едачи пер емножи т ел ей, Фильтрами 23 и 24 нижних частот выделяются следующие напряжения:

Н,(Е)=и,(1+ ()) (2™п(К„ -f, )t+

+q„„+q„);

lIS(t)=U, (1+m(t)joss(2 (Е -Е )Е+

+»-(гг (.» п (1

Указанные напряжения после предварительного ограничения по амплитуде одного из них в амплитудном ограничител е 25 (U,(t) =U,cos(Zn(f »-, ) t +

+ВОПЧ Ч ) перемножаются в перемножителе 26, на выходе которого образуется результирующее колебание

На выходах делителей 18 и 19 частоты образуются дискретные составляющие (фиг. 2д):

U,(t) = U„cos(2Tf„ t +of„j;

U (t) = U (osj2 и „+ q)„j, 1 где f = f

4"

"П

fгг t..r 7 э Е (П которые поступают на входы демодуля- тора 15 и перемножителей 21, 22,27, на выходе демодулятора 15 образуется двоичная последовательность, переданная с помощью частотной манипуляции.

=0 j1+m(t)) сов(21 (f -f ) t+

+ 4гг-g„j+U (1+m(t)J сов (27"

)((2f эт 4г f »» ) t+2(p 1, »422 Че ) в

50»де Н = «2 КН Но °

U (t), U (1+п(с 7 cos Piи(йгг-f „) t+ ! 12 г Ч)» °

Цз полученного результирующего колебания фильтром 28 нижних частот выделяется напряжени, ра з»»остной частоты (фиг, 2е) 1Ъ18910 которое поступает на информационный вход синхронного детектора 30.

Гармонические колебания V (e) и

13 jt) с выходов делителей 18 и 19 частоты одновременно поступают на два входа пер емножителей 27, на выходе которого образуется результирующее напряжение и (а)=О сов L2»(f -f „)t+EPz,—

-4„)+U1COS(27(f»+f „) t Аг ) >

1 2 где l3 = —, Kl3 о из которого фильтром 29 нижних частот выделяется напряжение раэностной частоты (фиг . 2е)

U «(e) =13 сов (2 (— r «) e +

Это напряжение используется в качестве опорного и поступает на опорный вход синхронного детектора 30. Полезная информация, переданная с помощью амплитудной модуляции, с выхода синхронного детектора 30 поступает к получателю.

Формула и э о б р е т е н и я

Устройство для приема частотно-манипулированных сигналов по авт.св.

Ф 1061285, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона принимаемых сигналов, введены последовательно соединенные первый перемножитель, четвертый фильтр нижних частот и первый амплитудный ограничитель, последовательно соединенные второй перемножитель, пятый фильтр нижних частот, третий перемножитель, шестой фильтр нижних частот и синхронный детектор, выход которого является вторым выходом устройства, последовательно соединенные четвертый перемножитель и седьмой фильтр нижних частот, а также второй амплитудный ограничитель, причем выход первого полосового фильтра соединен с первым входом демодулятора и ". входом удвоителя частоты через второй амплитудный ограничитель, выход первого делителя частоты подключен к первым входам первого и четвертого перемножителей, выход второго делите25 ля частоты подключен к первому входу второго перемножителя и к второму входу четвертого перемножителя, выход первого полосового фильтра соединен с вторыми входами первого и

3Q второго перемножителей, выход первого амплитудного ограничителя подключен к второму входу третьего перемножителя, а выход седьмого фильтра нижних частот соединен с вторым входом

3>" синхронного детектора ° !

1518910 а 1 эт

Составитель И. Котиков

Техред Л.Олийнык Корректор Л. Патай

Редактор М. Бандура

Заказ 6613/58

Тираж 626

Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101