Устройство восстановления несущего колебания сигнала данных

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (я)5 Н 03 1. 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

L, Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 и

% ВР"-Уй Р

s( (21) 4698247/09 (22) 31.05.89 (46) 23. 11. 91. Бюл. Р 43 (71) Пензенский политехнический институт (72) В.В.Султанов, С.Л.Шутов, Л,Н.Афанасьев и В.В.-Доронкевич (53) 621.396.662 (088.8), (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1568240, кл. Н 03 1. 7/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ВОССТАНОВЛЕНИЯ НЕСУЩЕГО КОЛЕБАНИЯ СИГНАЛА ДАННЫХ (57) Изобретение относится к технике электросвязи и может быть использовано в высокоскоростной аппаратуре передачи данных. Цель изобретенияповьппение точности при обработке од2 нополосного сигнала данных. Введение в устройство, содержащее синфазный и квадратурный демодуляторы 1 и 4, уп равляемый генератор 2, фазовращатель

1. ..на 90 3, квадраторы 7 и 8, первый блок деления 10, сумматор 17, блок извле чения корня 13, нелинейный элемент 16 вида y=arc sin (х), второго блока деления 15, нелинейного элемента 11 виде y=arctg(x) блока принятия решения 6, сумматора по модулю два 9 блока вычитания 17 обеспечивает обработку в течение одного такта од нополосного сигнала данных, что позволяет уменьшить влияние на точность восстановления фазы несущего колеба- g ния сигнала данных и помехи типа "фа зовое дрожание". 1 ил.

3 1693725 Л

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано при построении высокоскоростных устройств преобразования сигналов аппаратуры передачи данных.

Целью изобретения является повышение точности при обработке однополосного сигнала данных„

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит синфазный демодулятор 1, управляемый генератор 2, фазовращатель 3 íà 90, квадратурный

Ю демодулятор 4, фильтр 5, блок 6 принятия решения, первый 7 и второй 8 квадраторы, сумматор 9 по модулю два, первый блок 10 деления, нелинейный элемент .11 вида у=.arctg(х), сумматор 12, блок 13 извлечения корня, блок 14 умножения на знак, второй .блок 15 деления, нелинейный элемент

16 вида y=arcs:2n(õ) и блок 17 вычи тания.

45

Устройство работает следующим образом.

В предположении цид)ровой реализации обработке подвергаются дискретные от" счеты сигналов, представленные в виде кода, отделенные друг от друга 30 тактовым интервалом Т и совпадающие с моментами принятия решения в блоке

6 принятия решения. Положим, что одному из таких моментов соответствует

t=iT,где i — целое число. Тогда отсчет35 входного сигнала Б(1Т) в этот момент времени определяется как

S(iT)=f (iT) со s CiSi T+f (iT) з1пЯ iT, (1)

1+ t%

Г(1Т)- a„li((i-и) Tj, (2)

1 137) и

f (iT) =,Я ахи (<, 1-n) Т I (3)

n=t-m

Этот сигнал демодулируется в синфазном демодуляторе 1 с помощью вырабатываемых управляемым генератором 2. отсчетов опорного колебания

2 cos (Я1 Т+ф) и в квадратурном демо50 дуляторе 4 с помощью сдвинутых пос6 редством фазовращателя 3 на 90 по фазе отсчетов опорного колебания

2sin(QiT+P) . В результате на выходах синфазного 1 и квадратурного 4 демо55 дуляторов появляются сигналы, описы " ваемые соотношениями (1Т) f (1Т) со в Р ) (i J) 3 Зла ° (4)

f (iT) =f (iT) co sP+f (iT) sin@. (5) Положим, что рассматривается система в некоторый момент времени t=0, которому соответствует значение i--О

Тогда выражения (4) и (5) примут вид.

f, (0)=f(0) созР- (0) s1пР, f (0) =f (Î) co sP-К (О) sin Р или с учетом (2) и (3)

Ы

f (О)= » а„К(-nT) cos P

М - )2 —;; а Я(-пТ) s in Р, (6)

М=- уп

f ..(О) =P a„Q(-n Т) соs Р + и=-TA

Ф

+,Яа К (-пТ) s 1n t (7)

11=- m

Учитывая, что К(+ пТ) О при всех целых пф0 К(0)=1, можно записать

Ф ,, а k.(-nT)=sI;К(0)=а (8) е„„ м ь

С целью сокращения громоздкости проводимых математических выкладок введем обозначение

1Ъ

q>= + () (-nT) an

31=-П (9) тогда с учетом (8) и (9) выражения (6) и (7) можно записать в виде ао

P =are s1n

Ч (0)2 +f!(0)2 (О) — arctg -,—,—.

Г (О) (12) Выражение (12) неоднозначно, так как в нем не определен знак квадратного корня. Можно показать, что знак корня в выражении (12) может быть (0)=а, соs ) - -о з in), (10)

f (0) =q „co s 9 à s.in . (11)

Полученные соотношения можно рас сматривать как систему двух уравнений с двумя неизвестными. Действительно, ведичины f (О) и. r (О) представляют собой отсчеты сигнала в момент t= 0 на выходах синфазного 1 и квадратурно:

ro 4 демодуляторов, величина ац может быть определена посредством блока 6 принятия решения на основе анализа сигнала f (О), величины Р и q явля ются неизвестными.

Решая эту систему уравнения, получим

16937

Формула изобретения

Составитель Л.Шурухин

Редактор И.Горная Техред М.Моргентал Корректор H. Кучерявая

Заказ 4085 Тираж Подписное

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,103 определен как результат сложения по

Л, / ° модулю два знаков 2 (О) и f (О), Задачей блока 6 принятия решения в системах с однополосной фазовой модуляцией является определение поляр 5 . ности демодулированного сигнала на его входе в тактовый момент времени.

Эту функцию может выполнить обычный нуль-орган. В том случае, если сигнал на входе блока 6 принятия решения положителен, на его выходе появляется

"+1", если отрицателен - "-1". Нсли используется комбинированный сигнал с однополосной амплитудно-фазовой модуляцией, то блок принятия решения должен не только определять полярность, но и оценивать значение амплитуды принимаемого сигнала, В этом случае наряду с нуль-органом он включает пороговые элементы, уровни срабатывания которых настроены на среднее между двумя ближайшими используемыми при модуляции уровнями амплитуд значение,. 25

И в том и в другом случае принятие решения осуществляется сразу по поступлении демодулированного сиг-. нала, производится в одном такте, не снижает способность .устройства .следить за. быстрыми флуктуациями фазы, обусловленными фазовым дрожанием.

Используя определенные в каждом такте значения сигналов с выхода синфазного демодулятора 1 f (О) и квадратурного демодулятора 4 f (О) и оценку решения а> с выхода блока 6 принятия решения, устройство позволя.ет точно определить фазовое рассогласование Ф, свободное от помехи, вызванной усреднением информационной составляющей сигнала, кроме того, значение Р определяется в течение того же такта, в котором анализируются

/ 6| отсчеты f (О), г (О) и а„,.и может быть введено на управленйе управляемым генератором 2 уже в следующем такте, поэтому предлагаемое устрой25 ь ство позволяет эффективно отслеживать относительно быстрые флуктуации фазы вызванные помехой типа "фазовое дрожание".

Устройство восстановления несущего колебания сигнала данных, содержащее последовательно соединенные синфазный демодулятор, первый квадратор, сумматор, блок извлечения корня, первый блок деления и нелинейный элемент вида y=arcsin(x), последовательно соединенные фильтр, управляемый генератор, фазовращатель на

90, квадратурный демодулятор и второй квадратор, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход управляемого генератора подключен также к первому входу синфазного демодулятора, вторые входы синфазноГо и квадратурного демодуляторов являют" ° ся входом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше ния точности при обработке однополос ного сигнала данных, в него введены узел принятия решения, включенный между выходом синфазного демодулятора и вторым входом первого блока деле ния, узел умножения на знак, включен ° ный между блоком извлечения корня и первым блоком деления, последова тельно включенные второй блок, деления, нелинейный элемент вида у =

= arctg(x) и блок вычитания, выход которого соединен с входом фильтра, сумматор по модулю два, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым входом второго узла деления и соединены с выходом синфаз» ного демодулятора и с выходом квадра турного демодулятора соответственно, выход блока определения знака корня соединен с вторым входом блока умножения на знак, а выход нелинейного элемента вида у .= are sin(x) соединен с вторым входом блока вычитания,