Устройство для оптимального приема сигналов с угловой манипуляцией

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение вероятности приема. Устройство содержит дифференциатор 1, опорный г-р 2, вычитатель 3, перемножители 4 и 5, интеграторы 6, 9 и 10, делитель 7, г-р 8 пилообразного напряжения и пороговый блок 11. Принятый сигнал после преобразования в дифференциаторе 1 поступает на вычитатель 3. Здесь из него вычитается сигнал, сформированный с помощью г-ра 2 и перемножителя 4. Полученная разность поступает в перемножитель 5, где перемножается с сигналом г-ра 2. Далее из полученного сигнала с помощью интегратора 6, делителя 7 и г-ра 8 формируется сигнал оценки второй производной. Затем интеграторы 9 и 10 из него формируют непосредственно оценку полной фазы, которая сравнивается с пороговым значением в пороговом блоке 11. Устройство по п.2 ф-лы отличается выполнением г-ра 2, дана его схема. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (11) l (51)4 Н 04 1. 27/14 27/22

-.- ° ° - 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиа.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 43 6j- i2/24-09 (22) 11.01.88 (46) 30.11.83. Бюл. )i 44 (72) В.О.Томашевский и Л.В.Колосов (53) 621.3)4 .6(08о.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1261135, кл. h 04 L 27/14, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО

ПРИЕМА СИГНАЛОВ С УГЛОВОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ (5i) Изобретение относится к рациотехнике. Цель изобретения - повышение вероятности приема. Устройство содержит дифференциатор 1, опорный г-р 2, вычитатель 3, перемножители и 5, интеграторы 6, J и 10, делитель 7, r-р 8 пилообразного напряжения,и по2 роговый блок 11. Принятый сигнал после преобразования в дифференциаторе 1 поступает на вычитатель 3 . Здесь из него вычитается сигнал, сформированный с помощью r-pa 2 и перемножителя 4. Полученная разность поступает в перемножи гель 5, rpe перемножается с сигналом г-ра 2. Далее из полученного сигнала с помощью интегратора 6, делителя 7 и г-ра 8 формируется сигнал оценки второй произвоцной. Затем интеграторы ) и 10 формируют из него непосредственно оценку полной фазы, которая сравнивается с пороговым значением в пороговом блоке 11. Устройство по п. 2 ф-лы отличается выполнением г-ра 2, дана его схема. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1525936

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиоприемных устройствах для приема сиг-, налов с частотной и фазовой манипуля5 цией.

Цель изобретения - повышение вероятности приема.

На Фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предложенного уст-10 ройства; на Фиг. 2 - схема опорного генератора °

Устройство содержит дифференциатор 1, опорный генератор 2, вычитатель 3, второй перемножитель 4, первый15 перемножитель 5, первый интегратор 6, делитель 7., генератор 8 пилообразного напряжения, второй и третий интеграторы 9, 10, пороговый блок 11, Опорный генератор 2 состоит из пер-2О вого интегратора 12, инвертора 13, второго перемножителя 14, делителя 15, второго интегратора 16, сумматора 17, первого перемножителя 18 и квадратора 19 . 25

Устройство работает следующим образом.

Модель принимаемого сигнала можно записать

< >=. .Р(t)) +o(t), (1) где ф (t$ — полная фаза колебания, несущая информацию;

n(t) — шум с нормальным распределением, нулевым средним и дисперсией (з.

После дифференциатора 1 принятый сигнал имеет вид

y(t)=P(t)cos(1P(t))+Ä(t). (2)

Выражение (2) относительно 7(t) есть линейное уравнение, для решения которого можно применить метод стохастической аппроксимации °

Для этого необходимо иметь "копию" 45 принимаемого сигнала: п л

f(t)=P(t)cos(1P(t)), (3) и л где P (t) и <Р (t) — оценка производной полной фазы и оцен50 ка полной фазы соответственноо.

Сигнал, соответствующий выражению (3), Формируется опорным генератором 2 и перемножителем 4. Согласно методу стохастической аппроксимации можно записать

1„3urt P(t)1

Ф (t) =- — i6(t) ----- — — —, (4)

2 dV (t) где P(t) — некоторая детерминированная Функция, которая должна быть убы" вающей, обеспечивать несмещенность оценок, удовлетворять условию суммарного подавления помех и локальной устойчивости, Такой Функцией является

J3(t)=--, 1 (5) где, t „— время анализа;

pe,9(t)g — функционал, выбранный в качестве критерия минимума среднеквадратичной ошибки;

tt>

1(tt.,<1(Е)) = J (у(t> †(t)} 8t (6)

Тогда, подставляя (6) и (5) в (S), получим Е> а

Ф (t) =- ---у — — y(t) -f (t) 3 t, (7)

2сÄ_#_(t) S о или Е>

4 (t)= — y(t)1 и Е> л (>< ) ".(<) )>, ".(p )à . <а>

Осуществляя интегрирование выражения (8), поручим оценку полной фазы л

1P (t) = бŠ— ) (у(Е)л О О Е>

1P(t)cos(P(t))) cos(1P(t))t

Опорный генератор построен так, что для его работы необходимы оценки второй и первой производных полной фазы. Модель опорного сигнала можно записать:

Е, (t) =cos(IP(t)) . (10)

Тогда первая производная имеет вид:

h л

Е (t)cc-Q(t)sio(P(t)) (11) вторая производная запишется л л л2

Л

f p„(t) =-9(t) sin(9>(t)J — Ф (t) cos((P (t)j = ое (t) Ф (t) f <<>> (t) °

Ф (t) (12)

Из выражения (12) видно, что опорный генератор 2 формируется двумя интеграторами 12 и 16, двумя перемножителями 14 и 18, сумматором 17, инвертором 13, делителем 15 и квадратором 19.

Таким образом, вычитатель 3 формирует сигнал, соответствующий разности

n л

y(t)-P(t) cos(7(t)) . (13)

ПеремножиТель 5 формирует произведение

А Л

jy(t)-Ф(с) cosP9 ()Ясс) я(<Р(t)j . (14) 15259

Интегратор 6, делитель 7 и генератор 8 пилообразного напряжения формируют сигнал оценки второй производной, то есть выражение (8) . Интеграторы 9 и 10 формируют непосредственно оценку пол5 ной фазы в соответствии с вьуажением (9), при этом оценки Ф (t) и Ф (t) подаются на делитель 15, где формируется сигнал 10 л л

Ф (с)/ ф (с), (15) который перемножается перемножителем

14 с первой производной опорного сигнала 15 () у(t) or (t) (16) 1. Устройство для оптимального приема сигналов с угловой манипуляцией, содержащее дифференциатор, опорный генератор, делитель и последовательно соединенные первые перемножитель и интегратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения вероятности приема, введены вычитатель, второй перемножитель, последовательно соединенные второй и третий интеграторы, пороговый блок и генератор пилообразного напряжения, причем вход дифференциатора является входом устройства, а выход через вычитатель соединен с первым входом первого перемножителя, второй вход которого и первый вход второго перемножителя соединены с выходом опорного генератора, первый вход которого и второй вход второго перемножителя соединены с выходом второго интегратора, вход которого и второй вход опорного генератора соединены с выходом делителя, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого интегратора и генератора пилообразного напряжения, причем выход порогового блока является выходом устройства.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что опорный генератор состоит иэ последовательно соединенных первого и второго интеграторов, первого перемножителя, сумматора и инвертора, а также второго перемножителя, делителя и квадратора, причем выход первого интегратора соединен с первым входом второго перемножителя, выход и второй вход которого соответственно соединены с вторым входом сумматора, и выходом делителя, первый вход которого соединен с входом квадратора и является л

Кроме того, сигнал оценки т (t) поступает на квад1затор 19 для формирова- 20 ния сигнала (P (t) который перемножается с выходным сигналом опорного генератора.

Сумматор 17 суммирует сигналы (16) и (17), а на выходе инвертора 13 будет сформирован сигнал, соответствующий второй производной (12). Для обеспечения начальных условий возникновения колебаний (т,е. начальной фазы колебаний) интегратор 12 имеет началь- 0 ные условия, равные нулю, а интегратор 16 — начальные условия, равные (17). Подстройка частоты опорного генератора 2 осуществляется как по текущему значению частоты (первая про-35 иэводная полной фазы равна частоте), так и по производной текущего значения частоты (при этом будет учитываться текущая фаза принимаемогo сигнала).

Таким образом, предлагаемый при- 40 емник может принимать как фаэоманипулированные, так и частотно-манипулированные сигналы.

Устройство начинает работать с на" чалом формирования пилообразного на- 4g пряжения генератором 8. 3а время длительности пилообразного напряжения полученная оценка стремится к значению полной фазы и с каждым новым циклом t „ будет иметь все меньшую и меньшую ошибку, После каждого цикла t интегратор 6 обнуляется.

Предлагаемое устройство не требует синхронизации с принимаемым сигналом, так как фаза опорного колебания в течение каждого цикла t будет подст-. раиваться под полученйую оценку, при этом ошибка будет минимальной ° При этом опорный генератор 2 и ггнератор 8

36 б пилообразного напряжения могут быть синхронизированы.(это не представляет практической трудности) в зависимости от того, за какой интервал времени (период опорного колебания или несколько) необходимо получать оценку, при этом совсем не обязательно, чтобы начало информационного импульса и его окончание совпадали с началом пилообразного напряжения, Пороговый блок 11 осуществляет сравнение оценки полной фазы с пороговым значением.

Формула и з о б р е т е н и я

1525936

Составитель Н. Лазарева

Редактор А.Маковская Техред И.Ходанич Корректор О.Кравцова

Заказ 7246/56 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 1 ÊÍÒ ГССР

113П35, Москва, Ж-35, Раушская наб., л. 4/5

Произволе гвенно-издательскии комбинат Патент, г. Ужгород, у . — р

I I ч и. 1а(-а ина 101 первым входом опорного генератора, вторым входом которого является второй вход делителя, выход инвертора соединен с входом первого интегратора, второй вход первого перемножителя - с выходом квадратора, а выход второго интегратора является выходом

5 опорного генератора °