Система передачи и приема частотно-манипулированных сигналов с непрерывной фазой

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнапнстнчесннх

Рес убнни (ii) 879811 (63) Дополнительное к.авт. свид-ву (22)ЗаЯвлено 1б.01.80 (23) 2871774/18-09 (51) M. KA .

Н 04 L 27/10 с присоединением заявки М

9>еуйаретвеккы11 квнктет

СССР па делан хэабретевв11 и вткритк13 (23) Приоритет

Опубликовано 07.11.8! . Бюллетень 1те 41

Дата опубликования опнсания07.11.81 (53) УДК 621.394..4(088.8) (54) СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ЧАСТОТНОИАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ С НЕПРЕРЫВНОЙ

ФАЗОЙ

Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться в аппаратуре передачи и приема дискретной информации частотно-манипулированиыми сигналами с непрерывной фазой.

Известна система передачи и приема частотноманипулированных сигналов с непрерывной фазой, содержащая на передающей стороне генератор тактовой частоты, выход которого подключен то к первым входам первого и второго перемножителей, выходы которых через последовательно соединенные фильтр нижних частот и управляемый генерат5 тор подключены соответственно ко входу первого делителя частоты и к первому входу третьего перемнажителя, .выходы которых соединены соответственно со вторым входом первого перемножителя и входом соответствующего фильтра нижних частот, выход которого подключен ко второму входу второго перемножителя, при этом выход первого источника данных подключен к управляющему входу коммутатора, информационные входы которого соединены с выходами управляемых генераторов, вторым входом третьего перемножителя и входом умножителя частоты, выход которого подключен к первому входу смесителя, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго делителя частоты и входом полосового фильтра, выход которого через усилитель подключен к антенне, а на приемной сторане — антенну, которая подключена ко входу усилителя, выход которого соединен с сигнальным входом демодулятора и первым входом смесителя, второй вход и выход которого соедине" ны соответственно с выходом умножителя частоты и входом удвоителя частоты, выход которого подключен к первым входам второго и первого перемножителей, вторые входы и выходы которых соединены соответственно с

879811

15

25

40

55 выходами. делителей частоты и входами сумматора, выход которого через фильтр нижних частот подключен ко

Входу управляемого генератора, выход которого подключен ко входам делителей частоты, выходы которых соединены со входами демодулятора, а ко входу умножителя частоты подклю-. чен выход соответствующего делителя частоты LIJ.

Однако известная система имеет низкую пропускную способность.

Цель изобретения — увеличение пропускной способности системы.

Для этого в систему передачи и приема частотно-манипулированных сигналов с непрерывной фазой, содержащую на передающей стороне генератор тактовой частоты, выход которого подключен к первым входам первого и второго перемножителей, выходы которых через последовательно соединенные фильтры нижних частот и управляемый генератор подключены соответственно ко входу первого делителя частоты и к первому входу третьего перемно" жителя, выходы которых соединены соответственно со вторым входом первого перемножителя и входом соответствующего фильтра нижних частот, выход которого подключен ко второму входу второго перемножителя, при этом выход первого источника данных подключен к управляющему входу коммутатора, информационные входы которого соединены с выходами управля3 емых генераторов, вторым входом "третьего перемножителя и входом умножителя частоты, выход которого подключен к первому входу смесителя, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго делителя частоты и входом полосового фильтра, выход которого через усилитель подключен к антенне, а на приемной стороне — антенну, которая подключена ко входу усилителя, выход которого соединен с сигнальным входом демодулятора::и первым входом смесителя, второй вход и выход котОРОГО СОЕДИНЕНЫ СОотВетСтВЕННО С, выходом умножителя частоты и входом удвоителя частоты, выход которого подключен к первым входам первого и второго перемиожителай, вторые входы и Выходы которых соединены соответственно с выходами делителей частоты и входами сумматора, выход которого через фильтр нижних частот подключен ко входу управляемого генератора ВЫХОД кОторОгО подключен КО В входам делителей частоты, выходы которых соединены со входами демодулятора, а ко входу умножителя частоты подключен выход соответству". ющего делителя частоты, на передающей стороне введены четвертый, пятый, шестой и седьмой перемножители, дополнительные управляемые генераторы, фильтры нижних частот и коммутаторы и второй источник данных, вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты и первыми входами четвертого и пятого перемножителей, выходы которых через последовательно соединенные дополнительные фильтр нижних частот и управляемый генератор подключены соответственно к первым входам шестого и седьмого перемножителей, выходы которых через соответствующие дополнительные фильтры нижних частот соеди- нены со вторыми входами четвертого и пятого перемножителей, причем вы-. ходы дополнительных управляемых генераторов соединены с информационными входами первого дополнительного коммутатора, управляющий вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого источника данных и первым входом второго дополнительНого коммутатора, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами второго источника данных и коммутатора, выходы соответствующего управляемого генератора и второго дополнительного коммутатора подключены соответственно ко второму входу шестого перемножителя, и ко входу второго делителя частоты, а второй вход седьмого перемножителя соединен с выходом соответствующего дополнительного управляемого генератора, на приемной стороне введены дополнительные пере- множители и делители частоты, входы и выходы которых соединены соответственно с выходом управляемоro генератора и дополнительными входами демодулятора, которые соединены с первыми входами дополнительных перемножителей, вторые входы и выходы которых соединены соответственно с выходом удвоителя частоты и дополнительными входами сумматора.

На фиг. 1 представлена структур"ная электрическая схема передающей

79811

37 и поступает на сигнальные входы смесителя 38 и демодулятора 51. С выхода смесителя 38 сигнал поступает

55 на удвоитель частоты 39, на выходе стороны предложенной системы, на фиг. 2 - схема приемной стороны.

Система передачи и приема .частотно-манипулированных сигналов с не» прерывной фазой содержит на передающей стороне генератор 1 тактовой частоты, первый и второй источники

2 и 3 данных, первую систему фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) 4, состоящую из первого перемножителя ,5, фильтр нижних частот 6, управляемого генератора 7 и первого делите-., ля частоты 8, вторую систему ФАПЧ 9, состоящую из второго и третьего перемножителей 10 u ll соответственно, управляемого генератора 12, Фильтра нижних частот 13 и дополнительг ного фильтра нижнйх частот 14, третью систему . ФАПЧ 15 состоящую из дополнительного управляемого генератора 16, четвертого перемнохятеля

17, двух дополнительных фильтров нижних частот 18 и 19 и шестого перемножителя 20, четвертую систему

ФАПЧ 21, состоящую из пятого перемножителя 22„ двух дополнительных фильтров нижних частот 23 и 24, седьмого перемножителя 25 и дополнитель ного управляемого генератора 26, коммутатор 27, два дополнительных коммутатора 28 и 29, второй делитель ча-стоты 30, смеситель 31, паласовой фильтр 32, усилитель 33, антенну

34, умнож тель частоты 35, а на приемной стороне — антенну 36, усилитель

37, смеситель 38, удвоитель частоты

39, первый и второй перемножители

40 и 41 соответственно, два допол нительных перемножйтеля 42 и 43, сумматор 44, фильтр нижних частот

45, управляемый генератор 46, два делителя частоты 47 и 48, два дополнительных делителя частоты 49 и 50. демодулятор 51, умножитель частоты 52 ° -

Система работает следующим образом.

На передающей стороне генератор, тактовой частоты 1 формирует сигнал тактовой частоты 3т = -1., где Тдлительность единичного символа информации, который используется для синхронизации информационных сигналов обоих источников данных 2 и 3, работающих в бинарном коде, и формирования всех четырех частот, получаемых на выходах соответствующих систем ФАПЧ. Значение частоты на выходе первой системы ФАПЧ 4 определяется формулой 2х =К„ f<, где К;1—

1О

6 целое положительное числа, посколв- . ку между управляемым генератором 7 и первым перемножителем 5 включен первый делитель частоты 8,. осуществляющий деление частаты сигнала на

V . Значение частоты сигнала на выходе второй системы ФАПЧ 9 состав ляет 2f,1 Ê, -1)fr на выходе третьей системы ФАПЧ 15 2 о =(К1 2) 1. и на выходе четвертой системы ФАПЧ

21 2f1v =(k< -3) fT . Сигнал на выходе коммутатора 27 имеет частоту .2Уz или 2Уо, а на выходе дополнительного коммутатора 28 — частоту

21111 или 2 IV в зависимости от бинарного информационного сигнала, поступающего от первого источника данных 2. На выходе дополнительного коммутатора 29 в зависимости от бинар.ного информационного сигнала, поступающего от второго источника данных

3, сигнал имеет одно из четырех значений.частоты 2, 2R„? Я111 и

2f1, причем поскольку все эти частоты кратны тактовой ч стоте т сигнал имеет индекс манипуляции З

Я =1, где 4 3 — разнос соседних частот, Т вЂ” длительность единичного информационного символа, и фаза

его сохраняется непрерывной в момент переключения частот. Далее частота сфюрмираванного сигнала с индексом манипуляции D =I делится на 2 во втором делителе частоты 30, т.е.

l формируется четырехпазиционный частотно-манипулированных сигналов снепрерывной фазой и индексом манипуляции 2 =0 5. Этот сигнал поступает на сигнальный вход смесителя .31, на гетеродинный вход которого поступает сигнал с частотой 1 =2k ° К, где К вЂ” целое положительное число.

Паласовой фильтр 32 выделяет сигнал суммарной либо разнастной частоты преобразования, который затем усиливается в усилителе 33 и излучаO ется в пространство через антенну. 34.

На приемной стороне (см. фиг. 2) сйстемы приемной антенной 36 частотно-манипулированный.сигнал с индек-. сом манипуляции В =0 5 усиливается до необходимого уровня усилителем которого формируется частотно-манипулированный сигнал с D =l в спектре которого имеются дискретные состав87981 ляющие на частотах 21, 2Р„, 21111, и P9 . Далее сигнал поступает на первый и второй перемножители 40 и

41, а также на два дополнительных перемножителя 42 и 43. Выходные сигналы делителей частоты 47 и 48 используются как опорные колебания для работы демодулятора 51,, связаны соотношением: "А= 0 = Ь а= 1 1 =4Г1

1 1 т — выходные сигналы делителей частоты, 15 — частота управУГ ляемого генератора — коэффициенты деления делителей часто20 ты, причем

k.q

Ng= — q, К.1- й

К.1

К =в к -э

Суммирование выходных сигналов всех перемножителей в сумматоре 44 обеспечивает устойчивую работу в режиме З0 слежения в случае длинных блоков одинаковых информационных символов, поскольку в любой момент времени на выходе какого-нибудь перемножителя имеется сигнал ошибки слежения.

На гетеродинный вход смесителя

38 поступает сигнал частоты

=2 К, полученный умножением на Ky умножителем частоты 52 частоты. выходного сигнала делителя часто40 ты 47.

Таким образом, использование в системе передачи и приема информации четырехпозиционного частотно-иа- нипулированного сигнала с непрерывной фазой обеспечивает увеличение про- 45 пускной способности в 2 раза по сравнению с прототипом. Когерентная демо-, дуляция с использованием межсимвольной фазовой связи, присущей ча50 стотноманипулированным сигналам с ,непрерывной фазой и индексом манипуляции 0,5, позволяет реализовать помехоустойчивость приема, равную помехоустойчивости приема фазоманипулированных сигналов.

Формула и з о бр е тени я

Система передачи и приема частот но-манипулированных сигналов с непре1 8 рывной фазой, содержащая на передающей стороне генератор тактовой частоты, выход которого подключен к первым входам первого и второго перемножителей, выходы которых через последовательно соединенные фильтр нижних частот и управляемый генератор подключены соответственно ко входу первого делителя частоты и к первому входу третьегб перемножителя, выходы которых соединены соответственно со вторым входом первого перемножителя и входом соответствующего фильтра нижних частот, выход которого подключен ко второму входу второго перемножителя, при этом выход первого источника данных подключен к управляющему входу коммутатора, информационные входы, которого соединены с.выходами управляемых генераторов, вторым входом третьего перемножителя и входом умножителя частоты, выход которого подключенк первому входу смесителя, второй вход и выход которого соединены со ответственно в выходом второго делителя частоты и входом полосового фильтра, выход которого через усилитель подключен к антенне, а на при-емной стороне — антенну, которая подключена ко входу усилителя, выход которого соединен с сигнальным входом демодулятора и первым входом смесителя, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом умножителя частоты и входом удвоителя частоты, выход которого подключен-к первым входам первого и второго.перемножителей, вторые входы и выходы которых соединены соответственно с выходами делителей частоты и входами сумматора, выход ко торого через фильтр нижних частот подключен ко входу управляемого генератора, выход которого подключен ко входам делителей частоты, выходы которых, соединены со входами демодулятора, а ко входу умножителя частоты подключен выход соответствующего делителя частоты, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью увели-, чения пропускной способности системы на передающей стороне введены четвертый, пятый, шестой и седьмой, перемножители, дополнительные управляемые генераторы, фильтры нижних частот и коммутаторы и второй источник данных, вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты

879811

Составитель Е. Голуб

Редактор С.Титова Техред Ж.Кастелевич Корректор N.Шароши

Заказ 974б 31 Т р 7О1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППИ "Патент, F» Ужгород, ул. Проектная, 4

879811

15 го и первыми входами четвертого и пято" го перемножителей, выходы которых через последовательно соединенные дополнительные фильтр нижних частот и управляемый генератор подключены соответственно к первым входам шесто,го и седьмого перемножителей, выхо ды которых через соответствующие дополнительные фильтры нижних частот соединены со вторыми входами четвертого и пятого перемножителей, причем выходы дополнительных управляемых генераторов соединены с информационными входами первого дополнительного коммутатора, управляющий вход и выход, которого соединены соответственно с выходом первого источни ка данных и первым входом второго дополнительного коммутатора, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами второго источника данных и коммутатора, вы)ходы соответствующего управляемого генератора и второго дополнительного коммутатора подключены соответственно ко второму входу шестого пе" ремножителя и ко входу второго делителя частоты, а второй вход седь мого перемножителя соединен с выходом соответствующего дополнительного управляемого генератора, на приемной стороне введены дополнительные перемножители и делители частоты, входы и выходы которых соединены соответственно с выходом управляемого генератора и.дополнительными входами демодулятора, которые совдинены с первыми входами дополнительных перемножителей, вторые вАЬды и выходы которых соединены соответственно с выходом удвоителя частоты и дополнительными входами сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3993868, кл. 178/66, 1976 (прототип) .