Устройство для квазикогерентного приема сигналов с частотно- фазовой манипуляцией

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиосвязи и в других областях, где применяется способ передачи сигналов с частотно-фазовой манипуляцией и необходима их квазикогерентная обработка на приеме. Цель изобретения состоит в приеме сигналов восьмипозиционной частотно-фазовой манипуляции . Поставленная цель достигается дополнительным введением в каждый из двух частотных подканалов квадратурных трактов, что позволяет увеличить позиционность фазовой манипуляции в сигнале ЧФМ с двух до четырех. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены два квадратурных фазовых демодулятора , два блока формирования опорных колебаний (схемы Костаса), четыре сумматора , два блока вычисления модуля (детекторы огибающей), два перемножителя, два фазовращателя , блок опорного потенциала, вычитающий блок, решающий блок, двусторонний симметричный ограничитель. 2 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>5 Н 04 27/32

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4876798/09 (22) 22.10.90 (46) 15.12.92. Бюл, N 46 (72) Д.Л,Бураченко, В.Ф,Ерохин, Г,В.Коновалов, В,О.Рашич и А.В.Чуев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 669922553322, кл. Н 04 L 27/22, 1979. (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ КВАЗИКОГЕРЕНТНОГО ПРИЕМА СИГНАЛОВ С ЧАСТОТНОФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиосвязи и в других областях, где применяется способ передачи сигналов с частотно-фазовой манипуляцией и необходима их квазикогерентная обработка на приеме, Цель

Изобретение относится к радиотехнике, Цель изобретения — прием сигналов восьмипозиционной ЧФМ, На фиг.1 изображена структурная электрическая схема предложенного устройства на фиг.2 — диаграммы, поясняющие работу.

Устройство содержит полосовые фильтры 1,2, первый, второй, третий, четвертый фазовые демодуляторы (ФД) 3-6, первыйчетвертый сумматоры 7 — 10, пятый сумматор

11, первый, второй вычитатели 12, 13, первый-четвертый блоки 14-17 вычисления модуля, первый — третий решающие блоки

18 — 20, первый, второй формирователи 2122 опорного колебания, первый, второй перемножители 23, 24, первый, второй, фазовращатели 25, 26, двусторонний симметричный ограничитель 27. блок 28 опорного колебания.

„„. Ы „„1781837A1 изобретения состоит в приеме сигналов восьмипозицион ной частотно-фазовой манипуляции, Поставленная цель достигается дополнительным введением в каждый из двух частотных подканалов квадратурных трактов, что позволяет увеличить позиционность фазовой манипуляции в сигнале ЧФМ с двух до четырех, Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены два квадратурных фазовых демодулятора, два блока формирования опорных колебаний (схемы Костаса), четыре сумматора, два блока вычисления модуля (детекторы огибающей), два перемножителя. два фазовращателя, блок опорного потенциала, вычитающий блок, решающий блок, двусторонний симметричный ограничитель. 2 ил, Устройство работает следующим абра- а зом, ч

Рассмотрим работу демодулятор» на первом тактовом интервале, Согласно алго- д ритму формирования сигнала ЧФМ-Ц (фиг,2) 4 комбинации (г1, г2, гз) = (0,0,1) на первом тактовом интервале соответствует излучение сигнала на частоте S > с начальной фазой

@=0:

S(0,0,1д) = Cos (аит - л/4)+Зiï(þ1t - лб4 )= 0

=42Sin ю t (1) «4

Сигнал 1, попадая на вход демодулятора. через полосовой фильтр 1 поступаат на информационные входы фазовых демодуля- «д торов 3,5, на опорных входах которых присутствуют напряжения Cos(e)>t - л/4) и Sin (м1т-л/4) соответственно.

Так как на данном тактовом интервале начальные фазы каждой из квадратурных

1781837 составляющих принимаемого сигнала (1) и соответствующих опорных колебаний совпадают, то на выходах фазовых демодуляторов 3,5 напряжение к концу тактового интервала с вероятностью P = 1-Р(Р) 5 к гдЕ h2 Л вЂ” / S2 (t ) dt = (о

= т-,т — J cos2 (cu t } dt Ф - будет положительным. 10

Здесь Np — односторонняя спектральная плотность мощности белого шума n(t), (ta-1 - ta)=T — тактовый интервал.

Через полосовой фильтр 2 на фэзовые демодуляторы 4,6 в течение рассматривае- .15 мого тактового интервала поступает только напряжение шумов n(t), Поэтому на их выходах напряженйя к концу тактового интервала будут незначительными. Как результат; знаки найряжений на выходах сумматоров 20

7;8 к концу рассматриваемого первого тактового интервала будут определяться знаками напряжений на выходах фазовых демодуляторов 3,5 соответственно — оба будут положительными. В итоге в решающих 25 блоках 18,20 функционирующих по правилу:

О,х О

ri." = rect(x)= (= (2)

1,х< О буд ут приня ь решения; г1* = О, r2" .= О, совпадающие с переданными ДП (см. 30 фиг.2).

На вход решающего блока 19 поступает разность суммы модулей напряжений на выходах всех фазовых демодуляторов.

Это напряжение на рассматриваемом 35 тактовом интервале будет отрицательным. поэтому в соответствии с (2) во втором решающем блоке 19 будет принято решение: гз =1.

Напряжение с выхода вычитэющего 40 блока 12 через двусторонний симметричный ограничитель 27 поступает йа вычитающий блок 13 и сумматор 11. Напряжения с йх выходов поступают на входй перемножйтелей 23 и 24 соответственно. Перечис- 45 ленная совокупность блоков используется для управления ььгходами первого и второго блоков формирования опорных колебаний .

21, 22, На рассматриваемом первбм тактовом интервале процесс управления проте- 50 кает следующим образом, отрицательное напряжение с выхода двустороннего симметр1лчного ограничителя, инвертируясь нэ входе вычйтающего блока 13, складывается с напряжением блока 28 и, воздействуя на 55 перемножитель 23 открывает выход формирователя 21, тем самым включая в работу фазовые демодуляторы 3 и 5. Одновременно с этим то же напряжение с выхода двустороннего симметричного ограничителя 27 вычитаясь из напряжения блока 28 в сумматоре 11 и, воздействуя на перемножитель

24, запирает опорные входы демодуляторов

4 и 6.

Описанная процедура управления опорными входами фазовых демодуляторов, основанная на принятии "мягкого" решения по дискретному параметру частотного подканала, позволяет плавно отключать от входа демодулятора ту пару фазовых демодуляторов (3, 5 либо 4 и 6), на частоте работы которых сигнал не наблюдается. Это в свою очередь асимптотически вдвое (при h — О>

) снижает накопление шумов на выходах сумматоров 7 и 8, Энергетический выигрыш в помехоустойчивости (без учета ошибок принятия решения по частотному субканалу) находится в пределах 3 дБш, С другой стороны, как и в демодуляторе сигналов ЧФМ-4 ошибки г з* = 1-гз в принятии решений по частотному подканалу сиг.нала ЧФМ также будут оказывать влияние на вероятность ошибки в каждом из двухфазовых подканаloB, Действительно, если на текущем тактовом интервале гз* = 1-гз, то схемой управления выходами формирователей 21. 22 (содержащей перемножители 23, 24, блок 28, вычитающий блок 13, сумматор

11. двусторонний симметричный ограничитель 29) перекрываются опорные тракты тех демодуляторов, на входах которых сигнал есть.

В результате вероятности ошибок по первому и второму фазовым подканалам будут близки к 0.5.

Ф ормула изобретения

Устройство для квазикогерентного приема сигналов с частотно-фазовой манипуляцией (ЧФМ), содержащее последовательно соединенные первый полосовой фильтр. первый фазовый демодулятор, первый сумматор и первый решающий блок, выход второго полосового фильтра соединен с первым входом второго фазового демодулятора, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, входы nepeoro и второго полосовых фильтров соединены и являются входом устройства; выход первого фазового демодулятора соединен с входом первого блока вычисления модуля, выход второго фазового демодулятора соединен с входом второго блока вычисления модуля, а также первый, второй блоки формирования опорных колебаний, первый вычитатель, выход которого соединен с входом второго решающего блока, отл и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью приема сигналов восьмипозиционной ЧФМ, введены первый. второй перемножители, первый, второй

1781837 фазовращатели, третий и четвертый фазовые демодуляторы, второй. третий, четвертый и пятый сумматоры, третий и четвертый блоки вычисления модуля, второй вычитатель, двусторонний симметричный ограничитель, третий решающий блок и блок опорного потенциала, причем выход первого фазового демодулятора соединен с первым входом первого формирователя опорных колебаний, выход которого соединен с первым входом первого перемножителя выход которого соединен с вторым входом первого фазового демодулятора и через первый фазовращатель — с первым входом третьего фазового демодулятора, второй вход которого соединен с выходом первого полосового фильтра, а выход — с вторым входом первого формирователя опорных колебаний, входом третьего блока вычисления модуля и первым входом второго сумматора, выход которого соединен с входом третьего решающего блока, выходы первого и третьего блоков вычисления модуля соединены с входами третьего сумматора, выход которого соединен с первым входом первого вычитателя, выход второго фазового демодулятора соединен с первым входом второго формирователя опорных колебаний, выход которого соединен с первым

5 входом второго перемножителя, выход которого соединен с вторым входом второго фазового демодулятора и через второй фазовращатель — с первым входом четвертого фазового демодулятора, второй вход кото10 рого соединен с выходом второго полосового фильтра, а выход — с вторым входом второго формирователя опорных колебаний, входом четвертого блока вычисления модуля и вторым входом второго сумматора, 15 выходы второго и четвертого блоков вычисления модуля соединены с входами четвертого сумматора, выход которого соединен с вторым входом первого вычитэтеля, выход которого через двустронний симметричный

20 ограничитель соединен с первыми входами второго вычитателя и пятого сумматора„вторые входы которых соединены с выходом блока опорного потенциала, а выходы — соответственно с вторыми входами первого и

25 второго перемножителей, 1781837

5с=(Г,Д,t) S (r,r 1) Составитель Н.Лазарева

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор М.Максимишинец

Редактор

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

Заказ 4282 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5