Система связи с относительной фазовой и фазоимпульсной модуляцией

 

Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Для этого система связи с относительной фазовой и фазоимпульсной модуляцией содержит на передающей стороне кодовый преобразователь, блок синхронизации, распределитель импульсов, два канала формирования радиосигнала (КФР), два формирователя модулирующего сигнала (ФМС), фазоимпульсный модулятор, генератор, передатчик и сумматор, а на приемной стороне приемник, согласованный фильтр, пороговый коммутатор, амплитудный и фазовый детекторы, формирователь временных интервалов, три блока памяти, синхронизируемый генератор, блок фиксации сигналов с фазоимпульсной модуляцией, линию задержки, устройство блоков вычитания, АЦП, блок задержки, измеритель временных интервалов, два блока вычисления поправок, два блока вычитания, два решающих блока и блок сумматоров. КФР состоит из блока задержки, генератора шумоподобного сигнала, блока памяти, фазового и балансного модуляторов. ФМС состоит из блока памяти и сумматора. 2 з.п. ф-лы, 12 ил.

5 421 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И). (g1)5 H 04 L 27/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4348854/24-09 (22) 23.12.87 (46) 23.04.90. Бюл. Ф 15 (72) В.Н,Бронников, О.В.Носов, 10,П.Серый, В.П,Гриненко и В,П.Жук (53) 621,394.6 (088.8) (56) Петрович Н.T. и др. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Советское радио, 1969, с,122 °

I (54) СИСТИНА СВЯЗИ С ОТНОСИТЕЛЬНОЙ

ФАЗОВОЙ И ФАЗОИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости, Для этого система связи с относительной фазовой и фазоимпульсной модуляцией содержит на передающей стороне кодовый преобразователь, блок синхронизации, распределитель импульсов, два канала формирования радиосигнала (КФР), Изобретение относится к передаче дискретной информации и может использоваться в системах телеуправления, связи

Цель изобретения — повышение по-мехоустойчивости.

На фиг.l приведена структурная электрическая схема передающей стороны предлагаемой системы; на фиг,2— то же, приемной стороны; на фиг ° 3в блок синхронизации; на фиг, 4 - блок памяти; на фиг, S - фазоимпульсный модулятор; на фиг.6 — генератор шумоподобного сигнала; на фиг, 7— формирователь временных интервалов; на фиг. 8 — синхронный генератор;

2 два формирователя модулирующего сигнала (ФМС), фазоимпульсный модулятор, генератор, передатчик и сумма тор, а на приемной стороне приемник, согласованный фильтр, пороговый коммутатор, амплитудный и фазовый детекторы, формирователь временных интервалов, три блока памяти,синхронизируемый генератор, блок фиксации сигналов с фазоимпульсной модуляцией, линию задержки, устройство блоков вычитания, АЦП, блок задержки, измеритель временных интервалов,два блока вычисления поправок, два блока вычитания, два решающих блока и блок сумматоров. КФР состоит из блока задержки, генератора шумоподобного сигнала, блока памяти, фазового и балансного модуляторов, ФХС состоит из блока памяти и сумматора. 2 з,п. ф-лы, 12 ил. на фиг.9 - фазовый детектор; на фиг, 10 — измеритель временных интервалов; на фиг ° 11 — блок вычисления поправок; на фиг,12 - решающий блок, Система содержит на передающей стороне 1 кодовый преобразователь 2, блок 3 синхронизации, распределитель 4 импульсов, первый канал 5 формирования радиосигнала, состоящий из блока 6 задержки, генератора

7 шумоподобного сигнала, блока 8 памяти, фазового модулятора 9 и балансного модулятора 10, первый формирователь 11 модулирующего сигнала,состоящий из блока 12 памяти и сумматора 13, второй формирователь 14 мрду1559421

4 лирующего сигнала, фазоимпульсный модулятор (ФИМ) 15, генератор 16, второй канал 17 формирования радио, сигнала, передатчик 18, сумматор 19, на приемной стороне 20 — приемник

2l, согласованный фильтр 22, пороговый коммутатор 23, амплитудный детектор 24, формирователь.25 временных интервалов, первый блок 26 памяти, 10 синхронизируемый генератор 27,фазовый детектор 28, блок 29 фиксации сигналов с ФИМ, линия 30 задержки, устройство 3! блоков вычитания,аналого-цифровой преобразователь (АЦП) !5

32, блок 33 задержки, измеритель 34 временных интервалов, третий блок 35 памяти, первый блок 36 вычисления поправок, первый блок 37 вычитания, первый решающий блок 38, второй блок Zp

39 вычисления поправок, блок 40 сумматоров, второй блок 41 памяти, второй решающий блок 42, второй блок 43 вычитания, Блок 3 синхронизации состоит из 25 синхронизируемого генератора 44 импульсов, делителя 45 частоты и линии

46 задержки.

Блок 12 памяти состоит из ячеек

47 и 48.памяти. 30

ФИМ 15 состоит из генератрра 49 импульсов, счетчика 50 импульсов,бло» ка 51 сравнения кодов и формирователя 52 импульсов.

Генератор 7 шумоподобного сигнала состоит из формирователя 53 импульсов, генератора 54 импульсов,элемента И 55, делителя 56 частоты,источника 57 постоянного напряжения, кольцевого счетчика 58, блока 59 элемен- 40 тов И, элемента ИЛИ 60, генератора

6! постоянных кодов, сумматора 62.

Формирователь 25 временных интервалов состоит из генератора 63 импульсов, распределителя 64 импульсов, 45 элемента И 65, генератора 66 импульсов, элемента ИЛИ 67, генератора 68 импульсов, формирователя 69 импульсов.

Синхронизируемый генератор 27 сос50 тоит из перемножителя 70, умножителя 71 частоты на четыре, силителя

72 нижних частот, АЦП 73,коммутатора 74, управляемого генератора 75,делителя 76 частоты, Фазовый детектор 28 состоит из формирователей 77 и 78 импульсов, RSтриггера 79, фильтра 80 нижних час" тот, Измеритель 34 временных интервалов состоит из распределителя 81 импульсов, RS-триггеров 82 и 83,элемента И 84 генератора 85 импульсов,элемента И 86, счетчика 87 импульсов, элементов И 88, счетчика 89 импульсов, элемента И 90, элемента ИЛИ 91.

Блоки 36 и 39 вычисления поправок состоят из вычислителей 92 ошибок квантования, включающих делитель 93, генератор 94 постоянных кодов, сумматор 95, блок 96 вычитания и:.коммутатор 97, которые образуют блок 98 квантования, а также блок 99 умножения, блок 100 определения знака, блок

101 вычитания, сумматоры 102 и 103, блок 104 вычитания и аттенюатор 105, Решанщие блоки 38 и 42 состоят из блока 106 вычитаний, блока 107 определения знака, блока 108 квантования, блока 109 постоянных кодов, сумматора 1 10.è коммутатора 111.

Система работает следующим образом, Бинарное дискретное сообщение

U<Ä(t) вводится в сдвиговый регистр, который имеется в кодовом преобразователе 2 с помощью тактовых импульсов из блока 3 и через время

Т„, равное К тактовым интервалам, ийформация переписывается из сдвигового регистра в выходной регистр памяти, который также содержится в tcoдовом преобразователе 2, Генератор блока 3 синхронизации синхронизируется входным сообщением И „(й). Из блока 3 импульсы с цикловой частотой, сдвинутые относительно друг друга на время, меньшее Т„/200 К,подаются также к формирователям 11 и !4 и фазоимпульсному модулятору 15, С двух выходов кодового преобразователя 2 на протяжении времени длительности каждого цикла подаются два бита информации в сумматор второго формирователя 14 и К-2 бита информации в сумматор 13 первого формирователя

11 где производится их сложение по модулю 2 и 2 " соответственно с аналогичными числами, полученными в результате сложения в предыдущем цикле, Для получения указанных сумм служит блок 12 где в одной. ячейке памяти хранится предыдущая сумма, а в другой записывается результат текущего суммирования (под управлекием импульсов блока 3). Выходной цифровой сигнал формирователя ll on1559421

40 ределяет время задержки выходного импульса ФИМ 15 относительно импульса, подаваемого на него с блока 3, таким образом производится ФИМ, Распределитель 4 распределяет его входные импульсы четные в один, а нечетные в другой каналы 5 и 17. Под воздействием выходных импульсов распределителя 4 записывается выходной сигнал формирователя 14 в блоке 8 и запускается с задержкой генератор 7.

Выходной видеосигнал последнего манипулирует в балансном модуляторе

10 фазу генератора 16, которая предварительно изменена в соответствии с выходным сигналом блока 8 в газовом модуляторе 9, Аналогично формируется радиосигнал в канале 17,Выходные сигналы каналов 5 и 17 суммируются в сумматоре 19 и через передатчик 18 передаются в приемную часть

20. В последней сигнал усиливается и фильтруется в ее приемнике 21 и согласованном фильтре 22. Выходной сигнал приемной части последнего детектируется в амплитудном детекторе 24 и фазовом детекторе 28 и через пороговый коммутатор 23 передается в синхронизируемый генератор 27, В пороговом коммутаторе 23 по радиоимпульсам уровень огибающей, который превышает порог, подстраивается частота синхронизируемого генератора 27 дающего опорное колебание для фазового детектора 28. При этом частоты входного сигнала последнего могут несколько отличаться, Блок 29 с постоянной задержкой относительно момен« та максимального экстремума (за время, определяемое существованием импульса, сформированного в формирователе 25) огибающей входного сигнала выдает импульсы, Эти импульсы, определяют моменты выборки и запоми- 45 наине в АЦП 32 и блоке 26 выходного сигнала фазового детектора 28 который предварительно задерживается в блоке 33 с целью совмещения момента выборки с максимальными экстремумами огибающей сигнала, Формирователь 25 запускается выходным импульсом блока

29, а при продолжительном их отсутствии (для начального запуска) генерирует их самостоятельно, Измеритель 34 измеряет интервалы между входными импульсами, Результаты этих измерений записываются в блок 35.

В блоке 40 производится суммирование результатов этих измерений так,чтобы получить интервалы (gt — 1,1 + n) между текущим последним импульсом (g-м) блока 29 и и + 1 предшествующими (4 - 1, 4-2, 0- n — 1). В блоке 39 вычисляются поправки к at 4g-I как разность среднеарифметических значений ошибок квантования интервалов дс ) — i с шагом квантования,равньм дискрету Г изменения задержки в ФИМ

15. Эти поправки в блоке 43 вычитаются из интервалов 8 t 1 — 1, давая в результате уточненные значения л л а1 1 at а 4 — 1, В решающем блоке 42

К-2 бит сообщения получаются в виде К-2 разрядного двоичного кода в результате вычисления по следующей формуле: л, = $9tg- т)/с)К-2 и — 2 ° entxer (((дй < — т)/С х х 2 j- I) где entierjX) — целая часть числа Х, Остальные два бита информации получаются аналогично (за исключением отсутствия величины Т) с помощью решающего блока 38, блока 37, блока 36 иэ разностей фаэ,получаемых в устройстве 31 из запомненных в блоке 26 значений выходного сигнала фазового детектора 28. В блоке

41 2-й и (К-2)-й бит сообщения запоминаются и выдаются в виде параллельного К-разрядного кода П ц„(й) к получателю информации вместе с сопровождающим импульсом U (t).

Блок 3 синхронизации может быть выполнен так, как показано на фиг,3, Входное дискретное сообщение

U „(t) синхронизирует генератор 44, частота которого делится в 2 раз в делителе 45. Выходные импульсы делителя 45 задерживаются в многоотводной линии 46.

В фазоимпульсном модуляторе 15 после сброса счетчика 50 начинается очередной цикл счета импульсов генератора 49. При равенстве кода от счетчика 50 и внешнего кода,поступаемого на блок 51, в последнем вырабатывается перепад напряжения, от которого запускается формирователь

52, формирующий короткий импульс, 1559421

В генераторе 7 входной импульс сбрасывает в нулевое состояние делитель 56 (делящий импульсы генератора 54) и запускает формирователь

53, формирующий импульсы с длитель5 ностью, равной длительности ШПС. 3а время этого импульса выходные импульсы делителя 56 через элемент И 55 поступают на кольцевой счетчик 58, который вырабатывает Ь импульсов на его Ь выходах, которые с помощью блока 59 элементов И поочередно передают уровни кода генератора 61 на

L входов элемента ИЛИ 60. Выходные импульсы последовательно суммиру- . ются с напряжением на выходе источника 57 в сумматоре 62, образуя двухполярный ШПС.

В формирователе 25 входной импульс через элемент ИЛИ 67 запускает формирователь 69. Если входной импульс отсутствует длительное время, например, при включении питания,то генератор 63 через элемент И 65 и 25 элемент ИЛИ 67 запустит формирователь 69. При наличии входных импульсов через распределитель 64 поочередно запускаются генераторы 66 и

68, которые своими выходными сигналами блокируют прохождение импульсов от генератора 63 через элемент И 65, В блоках 26 и 35 входные коды передаются от предшествующих к последующйм ячейкам под воздействием приходящих извне импульсов записи, 35

В синхронизирующем генераторе 27 частота управляемого генератора 75 подстраивается под умноженную в умножителе 71 частоту внешнего импульс- 40 ного сигнала во время действия -видеоимпульса от амплитудного детектора

24. В это же время в АЦП 73 запоминается значение уровня выходного.сигнала усилителя 72, После окончания 45 этого видеоимпульса коммутатор 74 размыкает обратную цепь автоматической подстройки частоты (АПЧ), а на вход генератора 75 подается через коммутатор 74 заполненное в АЦП 73 значение уровня сигнала, Частота сигнала .генератора 75 делится в 4 раза в делителе 76, В фазовом детекторе 28 из двух входных квазигармонических сигналов в формирователях 77 и 78 формируются короткие импульсы в момент перехода этих сигналов через нулевой уровень от отрицательных к положительным значениям. Этй импульсы изменяют состояние RS-триггера 79. Сглаживание выходных импульсов фипьтра 80 дает сигнал, пропорциональный детектируемой разности фаз °

В измерителе 34 входные импульсы распределяют поочередно на R,$ входы RS-триггеры 82 и 83. Вследствие этого импульсы генератора 85 поочередно подаются через элементы И. 84 и 86 поочередно на счетчики 87 и 89, каждый из которых перед циклом очередного счета сбрасывается выходным импульсом распределителя 81.

Результаты подсчета импульсов счетчиками 87 и 89 через элементы И

88 и 90 и элемент ИЛИ 91 выводятся на выход измерителя 34, Это количество подсчитанных импульсов определяет длительность измеренного временного интервала.

В блоках 36 и 39 N + 1 входные сигналы, предварительно смещенные

{B сторону увеличения, если они положительны, или уменьшения, если отрицательны), квантуются в вычислителях 92. Дпя этого сигнал делится в делителе 93 на величину и, определяемую генератором 94. Выходной сигнал последнего суммируют с величиной 0 5 и из него вычитают величину 0,5 в сумматоре 95 и блоке 96 соответственно, При положительной входной величине, что определяется в блоке 100, выходной сигнал сумматора 95 через коммутатор 97 подается в блок

99, а при отрицательной входной величине используется выходной сигнал блока 96. Результат квантования ум" ножается на величину и в блоке 99, Таким образом полученная квантованная величина вычитается в блоке !01 иэ входной величины и образуется ошибка квантования. Ошибки квантования суммируются в сумматорах 102 и 103, а результаты суммирования вычитаются в блоке !04 и ослабляются в и раз в аттенюаторе 105, образуя поправки к определенным разностя1ч фаз или к временным интервалам.

В решающих блоках 38 и 42 в блоке

106 .из входной величины вычитается величина ноль или Т (соответственно для блоков 38 и 42),вырабатываемые блоком 109. Результат вычитания квантуют в блоке 108 с шагом квантования Ф1/2 или С, соответственно для блоков 38 и 42, шаг квантования

155942!

1О определяется блоком 109, При отрицарабатываются в блоке 109 и поступают в сумматор 110 через коммутатор 111 под управлением блока 107, 50

Формула изобретения

1. Система связи с относительной фазовой и фазоимпульсной модуляцией, содержащая на передающей стороне фа-, зоимпульсный модулятор, rенератор, передатчик и первый канал формирования радиосигнала, а на приемной стороне — приемник, подключенный к входу согласованного фильтра, о т л и— ч а ю щ .а я с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены

20 на передающей стороне кодовый преобразователь, два формирователя модулирующего сигнала, блок синхрониза25 ции, сумматор, распределитель импульсов и второй канал формирования радиосигнала, причем первый вход кодового преобразователя соединен с входом блока синхронизации и является входом передающей стороны, первый

: 30 и второй, выходы кодового преобразователя соединены соответственно с первыми входами первого и второго формирователей модулирующего сигнала, вторые и третьи входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока синхронизации, первый выход которого также соединен с вторым входом кодового преобразователя, третий и четвертый выхо.ды блока синхронизации соединены соответственно с первым входом фазо35

40 импульсного модулятора и третьим входом кодового преобразователя, выход первого формирователя модулирующего сигнала соединен с вторым входом фазоимпульсного модулятора, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, выход второго фор45

50 мирователя модулирующего сигнала соединен с первыми входами обоих каналов формирования радиосигнала, вторые входы которых соединены с соответствующими входами распределителя ( импульсов, а третьи входы — с выходом

55 генератора, выходы каналов формирования радиосигналов соединены с входами сумматора, подключенного к входу тельной величине в сумматоре 110 прибавляются к результату квантования соответственно для блоков 38 и к-2 5

42 величины ч или 2, которые выпередатчика, на приемной стороне вве-, дены линия задержки, последовательно соединенные амплитудный детектор, пороговый коммутатор, синхронизируемый . генератор, фазовый детектор, блок задержки, аналого-цифровой преобразователь, первый блок памяти, устройство блоков вычитания, первый блок вычисления поправок, первый блок вычитания, первый решающий блок и второй блок памяти, последовательно соединенные формирователь временных интервалов, блок фиксации сигналов с фазоимпульсной модуляцией (ФИМ), измеритель временных интервалов,третий блок памяти, блок сумматоров, второй блок вычисления поправок,второй блок вычитания и второй решающий блок, причем выход согласованного фильтра соединен с входом амплитудного детектора и вторыми входами порогового коммутатора и фазового детектора, выход амплитудного. детектора соединен с вторыми входами блока фиксации сигналов с ФИМ и синхронизируемого генератора, выход блока фиксации сигналов с ФИМ соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя и входами линии задержки и формирователя временных интервалов, первый выход линии задержки соединен с вторыми входами первого и третьего блоков памяти, второй выход линии задержки соединен с вторым входом второго блока памяти, третий вход которого соединен с выходом второго решающего блока,первый выход устройства блоков вычитания соединен с вторым входом первого блока вычитания, первый выход блока сумматоров соединен с вторым входом второго блока вычитания, выход второго блока памяти является первым выходом приемной стороны, вторым выходом которой является третий выход линии задержки.

2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что первый и второй каналы формирования радиосигналов состоят из блока задержки, выход которого соединен с входом генератора шумоподобного сигнала, выход которого соединен с первым входом балансного модулятора, второй вход которого соединен с выходом фазового модулятора, первый вход которого соединен с выходом блока памяти, первый вход которого является первым вхо1559421!

10 дом канала формирования радиосигнала, вторым входом которого являются соединенные второй вход блока памяти и вход блока задержки, а третьим входом — второй вход фазового модулятора, выход балансного модулятора является выходом канала формирования радиосигнала, 3. Система по п,l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что первый и второй формирователи модулирующего сигнала состоят из последовательно соединен ных сумматора и блока памяти, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого является первым входом формирователя модуЛирующего сигнала, первый и второй входы блока памяти являются соответственно вторым и третьим входами формирователя модулирующего сигнала, выходом которого является выход сумматора, 1

1559421

Фиг. Х

1559421

1559421

1559421

Подписное

Заказ 842

Тираж 527

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Редактор,Рогулич

J»

Составитель Н.Лазарева

Техред А.Кравчук, -Корректор Н.Ренская