Когерентный демодулятор фазоманипулированных сигналов

(51) 5 ГОСУДАРСТВЕ 1946 ИГ 10 ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКН 1 СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ОБРЕТЕ схем дуля Когерентн первый, второ 1-3, первыи, вт 4-6, первый,фильтры 7-10 гетеродин 11,тор 13, первый 14-16.(56) Авторское свидетельство СССР М1334390,кл. Н 04 1 27/22, 1986.(54) КОГЕРЕНТНЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к радиотехникеи может использоваться при приеме фазоманипулированных (ФМ) сигналов, Цельизобретения - повышение помехоустойчивости, Когерентныи демодулятор содержитфаэовые детекторы 1, 2, фазоврагцатели 4,5, фильтр 7 нижних частот, синхронный гетеродин 11, перемножитель 12, компаратор13, коммутатор 14, Цель достигается введезобретение относится к радиотехнике может использоваться при приеме фаэоанипулированных (ФМ) сигналов,Цель изобретения - повышение помехостойчивости,На чертеже и б яа предложе ыи демодулятор содержит й, третий фазовые детекторы орой, третий фазовращатели второй, третий, четвертый нижних частот, синхронный перемножитель 12, компара, второй, третий коммутаторы Когерентный демодулятор работаетледующим образом. нием фазового детектора (ФД), фазовращателя 6, фильтров 8-10 нижних частот, коммута 1 оров 15, 16. Демодулятор устраняет угол рассогласования ур. Если на выходе компаратора 13 ЧУпр = 1/2, то на ФД 3 поступит опорный сигнал с выхода фаэовращателя 5 через первый вход коммутатора 15. При этом ур- л /4 4 (-л /4) = О. Если же на выходе компаратора 13 будет Чулр = -1/2, то на первый вход ФД 3 поступит опорный сигнал с выхода фазовращателя 5 через второй вход коммутатора 15, С выхода ФД 3 сигнал через фильтр 10 и первый вход коммутатора 16 поступает на первый выход демодулятора. В обоих случаях рр-+О и схема демодулятора преобразуется в схему оптимального когерентного демодулятора для приема однократных ФМ-сигналов, 1 ил,Пусть на вход демодулятора поступает двухкратный ФМ-сигнал (четырехфазный ФМ-сигнал). При этом передача может осуществляться одновременно от двух источников с использованием двух ортогональных ФМ-сигналов или от одного источника методом квадратурной (двукратной) фазовой манипуляции, В обоих случаях на выходах фильтров 8 и 9 будут формироваться различные двоичные последовательности. При этом напряжение на выходе перемножителя 12 представляет собой двоичную последовательность с нулевым средним значением, которое выделяется фильтром 7 и поступает на вход компаратора 13, В соответствии с логикой работы компаратора 13 на его выходе сформируется ЧУпр=0, которое поступает на управляющие входы коммутаторов 16.14. Последние осу 1688444цр.ствляют коммутацию выходов фильтров 8 и 9 соответственно с первым и вторым выходами демодулятора. Таким образом, произойдет преобразование схемы предлагаемого демодулятора в схему оптимального когерентного демодулятора для приема двухкратных ФМ-сигналов. В этом режиме принцип работы предлагаемого устройства не отличается от работы прототипа,Пусть теперь на вход демодулятора поступает однократный (двухфазный) ФМ-сигнал, аналитическое выражение которого может быть записано как5,(т)=Асов (гло т+ р (т) ч р,(1 где пЬ - частота несущей, равная частоте синхронного гетеродина 11;р(1 - фазовдя функция, содержащая передаваемую информационную последовательность;рр - угол рассогласования между несущей и опорным сигналом синхронного гете- родина.ЛЕсли рр = - , то манипуляция фазы на4О или л происходит между двумя абсолютл Злными значениями ( - ; -- -), При этом на4 4выходах фильтров 8 е 9 выделяются двеодинаковые двоичные последовательности,амплитуда которых в 2 раза меньше, чем вслучае приема однократного ФМ-сигналаоптимальным приемником однократныхФМ-сигналов,ЛЕсли ур --- , то манипуляция фаза наО или л происходит между двумя абсолютЗл лными значениями фазы (+ - - ; -- )4ФПри этом на выходах фильтров 8 и 9выделяются две противоположные по знакупоследовательности, амплитуда которыхтакже в 7 раза меньше, чем в случае приемаоднократного ФМ-сигнала оптимальнымприемником однократных ФМ-сигналов,ЛПри этом, если рр = - , то при переда 4че символа "+1" на выходе перемножителя12 появится положительное напряжение1 1 1(так как дг - - = - ), и при передачеЧ 2символа "-1" также появится положитель-1 1ное напряжение (так какд= = - ).ч 2Таким образом, на выходе фильтра 7 будетсформировано постоянное положительноенапряжение (являющееся признаком того,что принимаемый ФМ-сигнал однократныйирр= - , ),ЛЕсли рр - 4, то при передаче символа"+1" нд выходе перемножителя 12 появитсяотрицательное напряжение (так как 5 1 -1 1д--д- = - ) и пои передаче символа2(так как - д= = - ), Таким образом,210 на выходе фильтра будет сформировано постоянное отрицательное напряжение (являющееся признаком того, что принимаемыйЛФМ-сигнал однократный и рр =- - ),415 В отличие от прототипа, в предлагаемом устройстве после определения кратности манипуляции (двухкратная илиоднократная) и угла рр для однократныхЛ Л 20ФМ-сигналов(рр =- - или ), происходит4 4устранение угла рассогласования рр ).При этом, если нд выходе компаратора113 чулр =:, то нд первый вход фазового225 детектора 3 поступает опорный сигнал с выхода фазовращателя и через первый входкоммутатора 15, При этом результирующийу"р будет равенЛ Л30ЧЪ = - +(-. - ) =О.4 4Если же на выходе компаратора 13 бу 1дет Чу,р - , то на первый вход фазового2детектора 3 поступит опорный сигнал с вы 35 хода фазовращдтеля 5 через второй входкоммутатора 15. При этом результирующийу,р будет также равенл л лрр =+ - +( -- ) =О.4 2 440 С выхода фазового детектора 3 сигналчерез фильтр и первый вход коммутатора 16поступает на первый выход демодулятора,В обоих случаях р 0 и, следовательно, схема предлагаемого демодулятора преобразу 45 ется в схему оптимального когерентногодемодуля 1 ора для приема однократныхФМ-сигналов.Формула изобретенияКогерентный демодулятор фазоманипу 50 лированных сигналов, содержащий первый,второй фазовые детекторы, первые входыкоторых являются входом когерентного демодулятора, синхронный гетеродин, выходкоторого соединен с входом первого фазов 55 ращателя, выход которого соединен с вторым входом первого фазового детектора ичерез второй фазовращатель с вторым входом второго фазового детектора, последовательно соединенные перемножитель,первый фильтр нижних частот, компдратор,16884 4 Составитель Н.ЛазареваТехред М,Моргентал дактор Н,Кол Корректо аксимишинец каз 3719 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж л.Гагарина, О 1 первый коммутатор, выход которого является вторым выходом когерентного демодулятора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены второй, третий фильтры нижних ча стот, последовательно соединенные второй коммутатор, третий фазовращатель, третий фазовый детектор, четвертый фильтр нижних частот и третий коммутатор, причем выход первого фазового детектора через 10 второй фильтр нижних частот соединен с первым входом перемножителя, выход второго фазового детектора через третий фильтр нижних частот соединен с вторымс входом перемножителя, выход первого фазоврэщателя соединен с первым входом второго коммутатора, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом второго фазовращателя и выходом компаратора, подключенным к второму входу третьего коммутатора, третий вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, а выход является первым выходом когерентного демодулятора, выход третьего фильтра нижних частот соединен с вторым входом первого коммутатора, второй вход третьего фазового детектора является входом когерентного демодулятора.