Когерентный демодулятор сигналов с фазоразностной модуляцией

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11906023 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 050580 (21) 2921628/18-09 (31)М Кл з

Н 04 4 27/22 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (531УДК 621.394. .62 (088.8) Опубликовано 15.0?.82. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 150282 (72) Автор изобретения

В.K. Евдокимов (71) Заявитель (54) КОГЕРЕНТНЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР СИГНАЛОВ

С ФАЗОРАЗНОСТНОИ МОДУЛЯЦИЕЙ

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для приема сигналов с фазоразностной модуляцией.

Известен когерентный демодулятор сигналов с фазоразностной модуляцией, содержащий формирователь опорного сигнала, выход которого подключен к входу перемножителя, выход которого через интегратор соединен с входом элемента задержки (1).

Однако известный когерентный демодулятор сигналов с фазоразностной модуляцией обладает низкой помехоустойчивостью.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости при когерентном приеме сигналов с фазоразностной модуляцией.

Для этого в когерентный демодулятор сигналов с фаэоразностной модуляцией, содержащий формирователь опорного сигнала,. выход которого подключен к входу перемножителя, выход которого через интегратор соединен с входом элемента задержки, введены инвертор, квадраторы, блок сравнения и сумматоры, выходы которых через квадраторы подключены к входам блока сравнения, причем первые входы сумматоров соединены с входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом одного сумматора и входом ннвертора, выход которого соединен с вторым входом другого сумматора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного когерентного демодулятора сигналов с фазоразностной модуляцией.

Устройство содержит формирователь опорного сигнала 1, перемножитель

2, интегратор Э, элемент задержки 4, инвертор 5, сумматоры 6 и 7, квадраторы 8 и 9, а также блок сравнения

10 °

Когерентный демодулятор сигналов с фазоразностной модуляцией работает следующим образом.

На первый вход перемножителя 2 поступает фазомодулированный сигнал, на второй вход перемножителя 2 подается когерентное колебание с формирователя опорного сигнала 1. Для двоичной системы фазоразностной модуляции, можно положить, что симво-! лу 1 соответствует передача сигнала S„(t) =а сов(ий +Чо) на интервале 0 4 t 4 2Т, а символу 0 соответствует передача сигнала

906023

35

50

) d СОЪ((М ).)),) на интервале

g-0 o05(щ1 4<)) на интервале

Здесь Чо — случайная начальная фаза, которая не сказывается на правиле решения о знаке принятого символа, поэтому можно положить Ч о = О. На вход демодулятора поступает сигнал

xq(t) = S ) (t) + f (t) или сигнал

xg(t) = S (t) + (t) ,где (t) - флуктуационная помеха, распределенная по нормальному закону.

4)ормирователь опорного сигнала 1 вырабатывает опорный сигнал вида

S(t) = acos(wt + V<)). После перемножения сигналов S(t) и х(t) в перемножителе 2 .и последующего интегрирования произведения S(t)x(t) интегратором 3 на интервале

nT g t с (n+ 1)Т на выходе интегратора 3 формируется напряжение ф (. (<) T ,) — + 9, или ) -(— + 9)) в

n ) )) и зависимости от того, какой сигнал передавался S <(t) или Я,((t), где т — энергия переданного сигнала в одной посылке;

9> — нормальная случайная величина с нулевым средним . а)-Т б и дисперсией )3(6)»

0 - спектральная плотность мощности помехи.

Элемент задержки 4 осуществляет задержку сигнала X на время Т, равное длительности одной посылкй. Таким образом, на входе сумматора 7 будут одновременно присутствовать сигналы Х))и I„, а на входе сумматора 6 сигналы Х)) и Хп+), так как I H предварительно инвертируется инвер,тором 5. При передаче сигнала Я„() без учета воздействия помехи на выходе сумматора 7 Формируется величина I I +Х)) .) =21)) так как в этом случае I))=In < или Iq=- (I))+I))> ) = — 2In в зависимости от начальной

Фазы опорного колебания, которая с равной вероятностью принимает значение О или T„. На выходе сумматора 6 Формируется сигнал ?)1=-?),+?,) .) ——

=0 или I = (-? „+Х „ w) =О. После вычисления модулей (I ))) и (I g) в квадраторах 8 и 9, и их сравнения блоком сравнения 10 выносится решение о том, что передан сигнал 8 (t), так как 11„l V fIy(, Прй передаче сигнала S g(t) на выходе сумматора 7 формируется сигнал I )=(Ig-I g)=0 или Х,) -(1п-?)) л)=

=О, а иа выходе сумматора 6 сигнал .Iq Х -Intq 2I g или Ig — (-I),-Ig& = =2?),, и блок сравнения 10 выдаст решение о том, что был передан сигнал Я 1(ф), так как 11))) (Х )) 1, При воздействии помехи принятие решения о переданном сигнале выносится аналогично.

В известном демодуляторе: ешение о переданном сигнале выносится на основании перемножения знаков сигнала двух соседних посылок, причем знак каждой посылки определяется в результате интегриройания произведения S (t)-x (t) на интервале одной посылки. При этом сигналы S,(t ) и

S )() рассматриваются как противоположные. В этом случае вероятность правильного решения о переданном сигнале на выходе интегратора получается максимально возможной, но вследствие того, что окончательное решение о знаке посылки выносится после перемножения знаков двух соседних посылок, происходит сдваивание ошибок и вероятность ошибочного приема увеличивается примерно в два раза. Ввиду того что в когерентном демодуляторе сигналов с Фазоразностной модуляцией передачу двоичных, сигналов 1 и 0 можно рассматривать как передачу двух ортогональных сигналов вида

S w(t) =а cos, 0 t < 2Т

5 (t)>

I сiСоэ u)t, 06 t< T

,-aoos t, Т < t < 7T накопление (интегрирование) полезного сигнала можно производить на интервале двух посылок. При этом, переход от противоположных сигналов к ортогональным эквивалентен энергетическому проигрышу в два раза, а увеличение времени накопления эквивалентно энергетическому выигрышу также в два раза, что полностью компенсирует переход от противоположных сигналов к ортогональным. Помехоустойчивость сохраняется такой же как у демодулятора с ф.вовой телеграфией, .обладающего наибольшей помехоустойчивостью к флуктуацнонной помехе.

Таким образом, предложенный когерентный демодулятор сигналов с фазоразностной модуляцией позволяет повысить помехоустойчивость.

Формула изобретения когерентный демодулятор сигналов с фазоразностной модуляцией, содержащий формирователь опорного сигналЬ, выход которого подключен к входу перемножителя, выход которого через интегратор соединен с входом элемента задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены инвертор, квадраторы, блок сравнения и сумматоры, выходы которых через квадраторы подключены к входам блока сравнения, причем первые входы сумматоров соединены с входом элемента

906023

Составитель Н. Зарубина

Редактор К. Волощук Техред Ж.Кастелевич Корректор Л. Бокшан

Заказ 399/75 Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. IIpoe -ая, 4 задержки, выход которого соединен с вторым входом одного сумматора и вхо дом инвертора,. выход которого соединен с вторым входом другого сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Окунев Ю.Б. Теория фазоразностной модулядии. M., Связь, 1979, с. 42 (прототип).