Устройство для приема узкополосных сигналов частотной телеграфии

 

Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит радиоприемный блок 14, умножители 16 и 17, блоки 18 и 19 вычисления весовых коэффициентов и фазовращатель 15. Принимаемая смесь сигнала и помехи с выхода каждого радиоприемного блока 14 I-го канала разнесения на промежуточной частоте поступает на два умножителя 16 и 17 и два блока 18 и 19 вычисления весовых коэффициентов, на первые умножитель 16 и блок 18 вычисления весовых коэффициентов непосредственно, а на вторые умножитель 17 и блок 19 вычисления весовых коэффициентов через фазовращатель 15 на φ/2, что обеспечивает разложение сигнала на квадратурные составляющие. Сигнал на выходах умножителей 16 и 17 есть выходной сигнал канала разнесения, умноженный на действительную величину весового коэффициента. При вычислении текущего значения весового коэффициента используется структура сигнала, а следовательно, устройство обладает большей помехоустойчивостью приема сигналов частотной телеграфии. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Щ)5 Н04 В 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4333189/24-09 (22) 24.11.87 (46) 07.10.90. Бюл. 37 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) П.В.Белов, И. И.Быстров, Г.H.Èâàíîâ, В.Э.Кельмишкейт, С.В.Кержанович, В.И.Орлов и А.В.Семенов (53) 621.394,62(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

If 932629, кл. Н 04 В 7/08, 1980, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА УЗКОПОЛОСH6IX СИГНАЛОВ ЧАСТОТНОЙ ТЕЛЕГРАФИИ (57) Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит радиоприемный блок 14. умножители 16 и 17, блоки 18 и 19 вычисления весовых коэффициентов и Фазовращатель 15. Принимаемая смесь сиг„„SU„„1598186 А1

2 нала и помехи с выхода каждого радио приемного блока 14 i-го канала разнесения на промежуточной частоте поступает на два умножителя 16 и 17 и два блока 18 и 19 вычисления весовых коэффициентов, на первые умножитель 16 и блок 18 вычисления несовых коэффициентов непосредственно, а на вторые умножитель 17 и блок 19 вычисления весовых коэффициентов через фазовращатель 15 на К/2, что обеспечивает разложение сигнала на квадратурные составляющие. Сигнал на выходах умножителей 16 и 17 есть выходной сигнал канала разнесения, умноженный на действительную величину весового коэффициента, При вычислении текущего значения весового коэффициента используется структура сигнала, а следовательно, устройство обладает большей помехоустойчивостью . приема сигналов частотной телеграфии.

2 ил.

1598186

Изобретение относится к радиосвя- зи и может быть использовано в сис темах передачи дискретных сигналов °

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

На Фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока вычисления весовых коэффициентов.

Устройство для приема узкополосных сигналов частотной телеграфии содержит первый и второй блоки 1 и

2 задержки, блок 3 цикловой синхро- 15 низации, кодопреобразователь 4, регенератор 5 информационных символов, регистр 6, Фильтр 7 нижних частот, первый сумматор 8 первый и второй полосовые фильтры 9 и 10, ограничи- 20 тель 11, детектор 12, а в каждом канале - антенну 13, радиоприемный блок 14, Фазовращатель 15, первый и второй умножители 16 и 17, первый и второй блоки 18 и 19 вычисления весо- 25 вых коэффициентов.

Каждый блок вычисления весовых коэффициентов содержит накопитель 20, первый и второй смесители 21 и 22, первый и второй интеграторы 23 и 24, первый и второй ключи 25 и 26, первый и второй коммутаторы 27 и 28, первый и второй узлы 29 и 30 памяти, первый и второй многоканальные ключи

3 1 и 32, второй, третий и четвертый сумматоры 33 - 35 и инвертор 36.

Устройство работает следующим образом.

Принимаемая смесь сигнала и помехи с выхода каждого радиоприемного блока 14 i-ro канала разнесения на промежуточной частоте поступает на два умножителя 16 и 17 и два блока 18 и 19 вычисления весовых коэффициентов, но на первые умножитель 16 и блок 18 вычисления весовых коэффициентов непосредственно, а на вторые— через фазовращатель 15 на 7/2, что обеспечивает разложение сигнала на квадратурные составляющие. Сигнал на выходах умножителей 16 и 21 - есть

50 выходной сигнал канала разнесения, умноженный на действительную величину весового коэффициента W(t).

Для первого умножителя 16 i-ro канала разнесения выходной сигнал имеет вид

S 6д> ° (t) S 64(х (t) 1 1 (t) э и 1 где Яв„», (t) — выходной сигнал умно1 жителя 16 i-го канала разнесения;

S8,„(t) — выходной сигнал i-го

t канала разнесения (выходной сигнал i-го радиоприемного блока

14);

W,. (t) — первый весовой коэфФициент i-го разнесения.

Для второго умножителя i-ro канала разнесения выходной сигнал имеет вид где S >„(t) 6чх, I суммарный выходной сигнал первого и второго умножителей 16 и 17 i-го канала разнесения; комплексный весовой коэффициент i-го канала разнесения; модуль комплексного весового коэффициента

i-го канала разнесения; аргумент комплексного весового коэффициента

i-го канала разнесения, „(q. (t) = в се

W<. (t) где Я,„(t) — выходной сигнал вто 2 рого умножителя 17

i-го канала разнесения;

S ÄÄ (t) — выходной сигнал i-го канала разнесения;

W, (t) — второй весовой коэффи" циент i-го канала разнесения.

Сумма квадратурных составляюцих сигнала, прошедших через первый и второй умножители 16 и 17 -го канала разнесения, представляет собой произведение выходного сигнала i-й ветви разнесения на комплексный весовой коэффициент W;(t) 5 15981

Сигнал на выходе общего сумматора представляет собой сумму взвешенных сигналов N каналов разнесения к

66(У ( где N — число разнесения, — индекс каналов разнесения, Я „„() — выходной сигнал сумматора

8.

Выходной сигнал сумматора 8

Я и„(t) ограничивается по амплитуде, ДетектиРУется, Фильтруется и поступает на вход регенератора 5 информационных символов.

На выходе регенератора 5 информационных символов имеется сигнал в аиде оценки телеграфных посылок. Вы- 20 ходной сигнал регенератора 5 информационных символов записывается в регистр 6 последовательного сдвига, число разрядов которого равно числу символов в одном знаке передаваемой 25 информации. Таким образом в определенный момент времени в регистр 6 будет полностью записан один знак, сформированный из оценок телеграфных посылок. Записанный в регистре 6 3С знак дешифрируется, кодопреобразова-. телем 4 определяется его принадлежность к разрешенным либо запрещенным знакам. Сигнал частотной телеграфии представляет собой чередующиеся по времени радиоимпульсы одинаковой длительности, но с разной центральной частотой, например, для двоичной

ЧТ f +df, f — d f. Разнос центральных частот спектров радиоимпуль- 4р сов и скорость передачи выбирают таким образом, чтобы спектры сигналов не перекрывались. Таким образом, составляющие сигналы частотной телеграФии с разными поднесущими могут быть 4 выделены полосовыми Фильтрами 9 и 10.

Сигнал на выходе полосового фильтра 8 первой составляющей на частоте

f Π— >f, где f — центральная частота сиг ала df - частота девиации име- 50 ет вид

С6

y„(t) = (S (t) h,(t --. ) с1-., где h „(t) — импульсная характеристика первого Фильтра 9.

Сигнал на выходе полосового Фильтра 10 второй составляющей на частоте

f 0 + ldf имеет вид

86 6 и

Ф где h (t) — импульсная характеристи-ка второго фильтра 10.

Сигналы Е,(t) и,(t) назовем сигналами ошибки ° Первый сигнал ошибки E,(t) поступает на вторые входы первых смесителей 21 ?N блоков 18 (19) вычисления весовых коэффициентов. Второй сигнал ошибки E (t) поступает на вторые входы вторых смесителей 22 2N блоков 18 (19) вычисления весовых коэффициентов.

Формирование весового коэффициента и вычисление поправки его текущего значения осуществляется следующим образом.

Сигнал, поступающий на вход блока

18 (19) вычисления весового коэффициента, перемножается с сигналами

E,(t) и E (t). Выходное напряжение смесителей накапливается соответственно на первом и втором интеграторах 23 (24). Результат накопления дИ пропорционален текущему значению функции взаимной" корреляции между выходным сигналом ветви разнесения и одним из сигналов ошибки F,(t), E (t) Интервал времени накопления равен длительности одной посылки.

На выходе первого интегратора 23 первого блока 18 вычисления весового коэффициента i-ro канала разнесения сигнал равен т N„(t) = Ре()Е,Ю-S „». (t) at3.

На выходе второго интегратора ?4 первого блока 18 вычисления весового коэффициента i-го канала разнесения сигнал равен т

Ю, () = e (3 E. (t) Вв„. (t) 1 3

Эти величины дБ,(t) и a rt, () можно рассматривать как исходные данные для получения поправки текущего значения весового коэффициента вычисленной для одной посылки (для каждого символа).

Например, величина д И „(с) вычислена в предположении, что в первом подканале присутствует полезный сигнал, а величина 4M,. (t) вычислена в предположении, что во втором подканале присутствует полезный сигнал.

После вынесения детектором 12 решения, в каком из подканалов присутст-.

1 598186

5Ñ

Bовал полезный сигнал, вычисляют поправку весового коэффициента для одной посылки. Поправку получают суммированием Д И,;(t) + (-ËÈz, (t)j

5 в случае обнаружения сигнала в первом подканале и И,. (t) + Г-Ж «(t) 7 в случае обнаружения сигнала во втором подканале °

Вычисляемые .таким образом поправки 10 позволяют настраиваться устройству на полезный сигнал, подавляя помеховые сигналы, но так как вероятность ошибки при детектировании символа велика, как следствие, высока вероят- 15 ность корректировки текущего значения весового коэффициента ошибочно выбранной величиной, а это снижает характеристики устройства.

Уменьшить вероятность ошибки при вычислении поправки текущего значения весового коэффициента можно путем дополнительной звуковой Фильтрации.

Для.этого необходимо вычислять поправку текущего значения весового 25 коэффициента после декодирования принятого знака. Если принятый знак (комбинация символов) классифицирован как разрешенный, поправку текущего значения весового коэффициента вычисляют путем суммирования соответствующих поправок вычисленных для каждого символа переданного знака.

Если знак классифицирован как запрещенный, а это, как правило, 35 следствие искажения сигнала сильной помехой и нет возможности определить, какой знак был передан, то текущее значение весового коэффициента корРектируют поправкой полученной сум 40 мированием величин - dW,; (t) и

- H ; (t) для каждого символа принятого знака. В этом случае считается, что помеха мощнее, чем полезный сигнал, и подавляться будет интенсивнее. „5

Исходными данными для вычисления знаковой поправки текущего значения весового коэффициента являются величины, вычисленные для каждого символа принятого знака. Для хранения этих величин в каждом блоке 18 (19) вычисления весового коэффициента имеются два узла 29 и 30 памяти, число элементов памяти в каждом из которых равно разрядности используемых знаков (числу символов в знаке - K).

Процесс заполнения каждого узла

29 (30) памяти следующий. Напряжение, полученное на выходе интегратора 23 (24}, при кратковременном замыкании ключа 25 (26), которое происходит по окончании посылки по сигналу тактовой синхронизации, поступает через коммутатор 27 (28) на вход соответствующего узла 29 (30} памяти и запоминается. Этот же сигнал тактовой синхронизации, использованный для замыкания ключа 25 (26) и задержанный на врвмя d I,, необходимое для замыкания ключа 25 (26) запоминания величины в узле 29 (30) накопления и размыкания ключа 25 (26), в первом блоке 1 задержки поступает на тактовый вход коммутатора 27 (28), который переключает свой сигнальный вход на следующий сигнальный выход, подключенный к следующему узлу 29 (30) памяти, и также обнуляет интегратор

23 (24) .

Таким образом, по задержанному сигналу тактовой синхронизации сигнальный вход коммутатора 27 (28) пос. ледовательно подключается к входам элементов памяти узлов 29 (30) памяти. При этом в элементы памяти записываются значения, вычисленные для последовательно принятых символов знака. При правильно установившейся синхронизации (тактовой и цикловой) в первых элементах памяти узла 27 (28) памяти должны быть записаны величины дИ „ (t) M А(1, (t) . ные для первого символа принимаемого знака, во втором - для второго п т.д. Каждый выход каждого узла 27 (28) памяти подключен к соответствующим входам многоканальных ключей 31 и 32, т.е. на входы каждого многоканального ключа 31 (32) приходят сигналы с узлов 29 (30) памяти, Выходные сигналы первого многоканального ключа 31 суммируются на сумматоре 23 и поступают на вход сумма- . тора 35, выходные сигналы второго многоканального ключа 32 суммируются на сумматоре 34, полученная величина инвертируется и поступает на второй вход сумматора 35. Таким ооразом, управляя многоканальными ключами

31 (32) можно получить величины

dV (а) и й1, (t) с любым знаком.

Точность вычисленпя текущего значения весового коэффициента у предлагаемого устройства значительно выше, чем у известного, так как при вы числении используется знание структуры сигнала, а следовательно, устрой9

15 ство обладает больней помехоустойчивостью приема сигналов частотной телеграфии.

98186 входом регистра, с выходами второго блока задержки и кодопреобразовате Ья, при этом каждый блок вычисления

Формула изобретения

30

5с

Устройство для приема узкополосных сигналов частотной телеграфии, содержащее первый блок задержки, последовательно соединенные первый сумматор, ограничитель, детектор, фильтр нижних частот и регенератор информационных символов, а в каждом каналеантенну, подключенную к входу радиоприемного блока, и два умножителя, выходы которых подключены к входам первого сумматора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены второй блок задержки, два полосовых Фильтра, блок цикловой синхронизации, кодопреобразователь и регистр, выходы которого соединены с первыми входами кодопреобразователя, второй вход которого соединен с входом второго блока задержки и с выходом блока цикловой синхронизации, первый вход которого подключен к первому выходу регенератора информационных символов и к первому входу регистра„ второй вход которого соединен с вторым выходом регенератора информационных символов, с вторым входом блока цифровой синхронизации и с входом первого . блока задержки, выход первого сумматора соединен с входами первого и второго полосовых фильтров, а в каждый канал введены первый и второй блоки вычисления весовых коэффициентов и фазовращатель, вход которого подключен к выходу радиоприемного блока, к первому входу первого умножителя и к первому входу первого блока вычисления весовых коэффициен,тов, выход которого подключен к второму входу первого умножителя, выход фазовращателя соединен с первым входом второго умножителя и с первым входом второго блока вычисления весовых коэффициентов, выход которого подключен к второму входу второго умножителя, с второго по седьмой входы первого и второго блоков вычисления весовых коэффициентов соединены соответственно с выходами первого и второго полосовых фильтров и первого блока задержки, с вторым весовых коэффициентов содержит накопитель, инвертор, три сумматора, два многоканальных ключа, два узла памяти, два коммутатора, два ключа, два интегратора и первый и второй смесители, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго интеграторов, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго ключей, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго коммутаторов, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго узлов памяти, выходы которых подклю-. чены к первым входам соответственно первого и второго многоканальных ключей, выходы которых соединены с входами соответственно второго и третьего сумматоров, выход второго сумматора соединен с первым входом четвертого сумматора, второй вход которого подключен к выходу инвертора, вход которого подключен к выходу третьего сумматора, выход четвертого сумматора соединен с входом накопителя, выход первого блока памяти соединен с вторыми входами второго многоканального ключа, первые входы которого подключены к вторым входам первого многоканального ключа, третьи входы которого соединены с третьими входами второго многоканального ключа, второй вход первого узла памяти соединен с вторым входом второго узла памяти, вторые входы первого и второго коммутаторов объединены и подключены к объединенным вторым входам первого и второго интеграторов, второй вход первого ключа соединен с вторым входом второго ключа, первый вход первого смесителя подключен к первому входу второго смесителя и является первым входом блока вычисления весовых коэффициентов, с второго по седьмой входами которого являются соответственно вторые входы первого и второго смесителей, первого интегратора, первого ключа, первого узла памяти и третий вход первого многоканального ключа, выход накопителя является выходом блока вычисления весовых коэффициентов.

1598186

Составитель О.Геллер

Техред М.Mоpгeнтaл Корректор Н.Реаская

Редактор С ° Пекарь

Подписное

Тираж 534

Заказ 3072

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

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

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