Способ контроля искажений сигналов фазовой и относительной фазовой манипуляций и устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К - АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<и1987829 (61) Дополнительное к авт. свид-ву It 884159

Р М К з

Н 04 В 3/46 (22) Заявлено 31.07.81 (21) 3329574/18-09 с присоединением заявки Мо

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

t$3)УДК 621.395. . 664 (088. 8) Опубликовано . 07.01,83. Бюллетень HP 1

Дата опубликования описания 07.01.83 (72) Автор изобретения -

И.К. Влаэ нев (71) заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИСКАЖЕНИЙ СИГНАЛОВ

ФАЗОВОЙ И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ФАЗОВОЙ

МАНИПУЛЯЦИЙ И УСТРОЙСТВС ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1 2

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в адаптивных системах связи.

По основному авт, св..It 884159 известен спосОб контроля искажений сигналов фазовой и относительной фазовой манипуляции, заключающийся в том, что на интервале приема каждой посылки сигнала измеряют амплитуду и фазу принятого сигнала, фазу вектора принятого сигнала изменяют на углы, кратные минимальноМУ углу манипуляции, но меньшек-ja, для вектора принятого сигнала и для каждого полученного .в результате преобраэбвания вектора измеряют амплитуды его проекций на опорные колебания, которые перемножают, произведение умножают на 4 и вычитают из умноженного квадрата значения амплитуды принятого сигнала, полученные разности сравнивают и выбирают наи-,большее значение, которое в качестве величины амплитуднофазовых искажений сравнивают с пороговыми значениями,— и по результатам сравнения принимают решение о правильности принятого сигнала (1 ).

Известно устройство для осуществления указанного способа контроля искажений сигналов фазовой и.относительной фаэовой манипуляции, содержащее квадратор синфазного канала, квадратор квадратурного канала, сумматор, блок пересчета проекций, блок сравнения, измеритель искажений входного сигнала, корректирующий измерительный блок, п измерителей искажений переобразованного сигнала, блок выбора кратности манипуляции, блок определения максимальной амплитуды, переключатель режимов измерений, блок совпадения, первый и второй пороговые блоки и элемент ИЛИ, причем вход квадратора синфазного канала и вход квадратора квадратурного канала -сс:единен с объединенными соответственно синфазными и квадратурными входами блока сравнения, корректирующего измерительного блока, измерителя искажений входного сигнала и блока пересчета проекций, синфаэные н квадра,турные выходы которого соединены с соответствующими входами измерителей искажений преобразованного сиг- нала, входы блокировки которых сое". динены с соответствующими установочными выходами блока кратности манипуляции, управляющий выход которо987829 го через блок оовпадвния,.i второй вход которого соединен С выходом блока сравнения, соединен с управляющим входом перекючателя режимов измерений, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами корректирующего измерительного блока и блока определения максимальной амплитуды, соответствующие входы которого соединены с выходами измерителей искажений входного и преобразованного сигнала, квадратичные входы которых соединены с квадратичными входами корректирующего измерительного блока и с вы-ходом сумматора, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами квадраторов синфазного и квадратчрного каналов, а выход переключателя режимов измерений соответственно через первый и второй пороговые блоки соединен с первым и вторым входами элемента ИЛИ (11.

Однако известные способ и устройство не обладают высокой точностью контроля при увеличении фазовых искажений до максимально возможной величины с сохранением амплитуды сигнала выше номинального значения.

Цель изобретения — повышение точ-. ности контроля при увеличении фазовых искажений.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу контроля искажений сигналов фазовой и относительной фазовой манипуляции, заключающемуся в том, что на интервале приема каждой посылки сигнала измеряют амплитуду и фазу принятого сигнала, фазу вектора принятого сигнала изменяют на углы, кратные минимальному углу манипуляции, но меньшие7Г 2., для вектора принятого сигнала и для каждого полученного в результате преобразования вектора измеряют амплитуды его проекций на опорные колебания, которые перемножают, произведение умножают на 4 и вычитают из умноженного квадрата значения амплитуды принятого сигнала, полученные разности сравнивают и выбирают наибольшее значение, которое в качестве величины амплитудно-фазовых искажений сравнивают с пороговыми значениями, и по результатам сравнения принимают решение о правильности принятого сигнала, перед вычи" танием умноженный на Ti квадрат значения амплитуды принятого сигнала дополнительно умножают на деленное на X удвоенное значение синуса минимального угла манипуляции, а перед принятием решения о правильности при нятого сигнала дополнительно сравнивают квадрат значения амплитуды принятого сигнала с заданным порогом, при превышении которого формируют сигнал об искажении.

В устройство для осуществления способа контроля искажений сигналов: фазовой и .относительной фазовой ма5 нипуляции, содержащее квадратор синфазного канала, квадратор квадратурного канала, сумматор, блок пересчета проекций, блок сравнения, измеритель искажений входного сигнала, Я корректирующий измерительный блок, и измерителей. искажений преобразованного сигнала, блок выбора кратности манипуляции, блок определения максимальной амплитуды, переключатель режимов измерений, блок совпадения, первый и второй пороговые блоки и элемент ИЛИ, причем вход квадратора синфаэного канала и вход квадратора. квадратурного канала соединены с

2О объединенными соотвественно синфазными и квадратурными входами блока сравнения, корректирующего измерительного блока,,измерителя искаженийвходного сигнала и блока пересчета проекций, синфазные и квадратурные выходы которого соединены с соответствующими входами измерителей искажений преобразованного сигнала, входы блокировки которых соединены с соответствующими входами

ЗО блока выбора кратности манипуляции, управляющий выход которого через блок совпадения, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, связан с управляющим входом переклю

Я чателя режимов измерений, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами корректирующего измерительного блока и блока определения максимальной амплитуды, 40 соответствующие входы которого соединены с выходами измерителей искажений входного и преобразованного сигнала, квадратичные входы которых соединены с квадратичным входом

45 корректирующего измеРительного блока . и с выходом сумматора, первый и второй входы которого связаны соответственно с выходами квадраторов синфазного и квадратурного каналов, а выход переключателя режимов измерений соответственно через первый и второй пороговые блоки соединен с первым и вторым входами элемента ИЛИ, уведен третий пороговый блок, при атом выход сумматора через третий. пороговый блок соединен с третьим входом элемента HJIH, а дополнительный установочный выход блока выбора квадратности манипу.;:=..ции связан с. управляющим входом измерителя искажений входного сигнала.

Способ осуществляется следующим образом.

Производят измеренйе амплитуды 5 и фазы принятого сигнала на интер987829 ют на входы сумматора 3. Сигнал на выходе сумматора 3 в каждой посылке равен квадрату модуля вектора .принятого сигнала и пропорционален .суммарной энергии сигнала и помехи.

Одновременно сигналы с синфазного и квадратурного выходов демодулятора подаются на блок 4, который осуществляет фазовые сдвиги вектора принятого сигнала, в результате чего

10 на его выходах получают проекции векторов преобразованного сигнала.

В то же время сигналы .с синфазного и квадратурного выходов демодуля" тора подаются на блок 5 сравнения, 15 который выдает сигнал сравнения на первый вход блока совпадения. Наряду с этим сигналы с синфазного и квадратурного выходов демодулятора поступают на соответствующие входы

)О измерителя 6 искажений входного сиг- нала и соответствующие входу корректирующего.измерительного блока 7.

Одновременно с синфазных и квадратур.ных выходов блока пересчета проекций сигналы, идентифицирующие собой проекции векторов преобразованного сигнала, поступают на одноименные входы соответствующих измерителей 8 искажений преобразованного сигнала.

Измеритель искажений входного сигнала измеряет при многократной манипуляции дифференциальную величину амплитудно-фазового запаса векто ра принятого сигнала, которая отражает степень амплитудно-фазовых искажений сигнала. Управление на управляющий вход измерителя б искажений входного сигнала поступает с дополнительного установочного выхода блока 9 выбора кратности манипуляции в виО де потенциала Оп, уровень которого соответствует данной кратности манипуляции и определяет то значение синуса минимального угла манипуляции, которое необходимо взять, что5 бы произвести измерения.

На чертеже показана структурная электрическая схема устройства для 4 осуществления предлагаемого способа.

Устройство для осуществления способа контроля искажений сигналов фазовой и относительной фазовой мани-. 4 пуляции содержит квадратор f синфазного канала, квадратор 2 квадратурного канала, сумматор 3, блок

4 пересчета проекций, блок 5 сравнения, измеритель 6 искажений входного сигнала, корректирующий измерительный блок 7, и измерителей 8 искажений преобразованного сигна- ла, блок 9 выбора кратности манипуляции, блок ЛО определения максимальной амплитуды, переключатель 11 режимов измерений, блок 12 совпадения, первый 13 и второй 14 пороговые блоки, элемент ИЛИ 15 и третий пороговый блок 16.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с синфаэного и квадратурного выходов демодулятора (не показан) подаются на входы квадраторов

1 и 2, а с выходов последних поступа50

S5 вале приема каждой посылки сигнала, изменяют фазу вектора принятого сиг нала в общем случае при многократной манипуляции на углы, кратные минимальному углу манипуляции, но меньше7ф, измеряют амплитуды проекций на опорные колебания вектора принятого сигнала и каждого, полученного в результате преобразования вектора, перемножают полученные амплитуды, умножают полученное произведение на 4 и вычитают из умножен-, ного на удвоенное значение синуса минимального угла манипуляции данной кратности манипуляции квадрата амплитуды вектора принятого сигнала, полученные разности сравнивают и выбирают наибольшее значение, которое в качестве дифференциальной величины амплитудно-фазовых искажений сигнала сравнивают с пороговыми значениями, по результатам этого сравнения принимают. решения о правильности принятого сигнала а также производят сравнение квадрата значения амплитуды принятого сигнала с дополнительным пороговым значением и по полученному результату корректируют упомянутое ранее принятое решение. Последняя операция заключается в том, что если квадрат значения амплитуды принятого сигнала превышает выбранный порог, т.е. в вычислении дифференциальной величины амплитудно-фазовых искажений сигнала из-за ограничения может возникнуть ошибка, то независимо от принимаемого ранее решения выдается сигнал "стирание".

Аналогичные функции в отношении соответствующего вектора преобразованного сигнала выполняет каждый измеритель 8 искажений преобразованного сигнала в том случае, если с установочных выходов блока выбора кратности манипуляции на. его блокирующий вход не поступает сигнал блОкировки, т.е. потенциал U на этом

П входе не равен О .

При и 7 2 сигналы с выходов измерителей 8 искажений преобразованного сигнала и с выхода измерителя 6 искажений входного сигнала подаются на блок 10.определения максимальной амплитуды, который определяет сигнал, амплитуда к оторого больше, и выдает его на первый вход переключа» теля 11 режимов измерений

987829

Формула изобретения

40

При и 1 значение потенциала Оя на управляющем входе измерителя искажений входного сигнала и на блокирующих входах измерителей искажений преобразованного сигнала равно О.

При этом измеритель искажения входного сигнала измеряет абсолютную интегральную величину амплитудно-фазового запаса вектора.:принятого сигнала, а измерителя искажений преобразованного сигнала блокируются.

Одновременно с отдельного установочного выхода блока выбора кратности манипуляции на второй вход бло— ка совпадения подается сигнал разрешения и, если на первый вход его поступает сигнал сравнения с блока сравнения, то с выхода блока совпадения на управляющий вход переключателя режимов измерений поступает сигнал управления.

В таком случае абсолютная интег- ральная величина амплитудно-фазово- . го запаса, выданная измерителем искажений входного сигнала, не соответствует и тинному значению и вычисление его выполняет корректирующий измерительный блок 7, выходной сигнал которого при этом поступает на выход переключателя режимов измерений.

Таким образом, на выходе переключателя режимов измерений при n = 1 выдается сигнал, соответствующий ис тинной абсолютной интегральной величине амплитудно-фазового запаса вектора принятого сигнала, а при

n > 2 — истинной дифференциальной величине амплитудно-фазового запаса этого вектора.

Далее этот сигнал поступает на первый и второй пороговые блоки.Один из этих пороговых блоков сравнивает его с верхним выставленным . noporoM, другой — с нижним. Если анализируемый сигнал выше верхнего порога или ниже нижнего порога, то на выходе соответствующего порогового блока появляется сигнал "Стирание", который через элемент ИЛИ выдается на выход устройства. Кро- . ме того, сигнал, определяющий квадрат амплитуды вектора принятого сигнала и пропорциональный суммарной энергии сигнала и помехи, с выхода сумматора поступает на третий пороговый блок 16, который сравнивает его с пороговым уровнем, соответствующим началу ограничения в измерителе искажений входного сигнала.

В случае, если укаэанная величина.оказывается выше установленного порога, на выходе третьего порогового блока появляется сигнал "Стирание", который через элемент ИЛИ выдается на выход устройства и в том случае, когда на выходах первого и второго. пороговых блоков сигналы стиранияотсутствуют. Это происходит тогда, когда вследствие ограничения точность работы измерителя 6 искажений входного сигнала снижается и полученные результаты измерения могут оказаться ошибочными.

Технико.-экономическая эффективность способа контроля искажений сигналов фазовой и,относительной фазо вой манипуляции и устройства для его осуществления заключается в повышении точности контроля путем раздельного учета влияющих на получаемый результат факторов.

1. Способ контроля искажений сигналов фазовой и относительной фаэовой манипуляций по авт. св.

9 884159, отличающийся тем, что с целью повышения точности контроля при увеличении фазовых искажений, перед вычитанием умноженный на Ж квадрат значения амплитуды принятого сигнала дополнительно умножают на деленное на 7с удвоенное значение синуса минимального угла. манипуляции, а перед принятием решения о правильности принятого сиг,— нала дополнительно сравнивают квад-,. рат значения амплитуды принятого сигнала с заданным порогом, при превышении которого формируют сигнал об искажении принятого сигнала.

2. Устройство для осуществления способа по и. 1, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что в него введен

45 третий пороговый блок, при этом выход сумматора через третий пороговый блок соединен с третьим входом элемента ИЛИ, а дополнительный установочный выход блока выбора кратности манипуляции .соединен с управляющим входом измерителя искажений входного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

9 884159, кл. Н 04 В 3/46, 1978 (прототип).

987829

Составитель В. Слепаков

Редактор Н. Безродная Техред А.Бабинец КорректоР . у екто B. Бутяга

Заказ 10328/47 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

» О

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,