Демодулятор фазоманипулированных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 77587 41 27 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Е ИЗОБРЕТЕН С ЕТЕЛЬСТ 2о-и овательски и Б.М,Б ифрова 9, с. 277 ФАЗОМ ашев спутникова 8-10 АНИПУЛИРО К АВТОРСКОМ 9(71) Ростовский науинститут радиосвязи(5 ) Демодулятор содержит 2 фазо тектора (1, 2), 3 фильтра нижних част 8/, фильтр /6/, 1 решающий блок переключатель /а/, 1 блок выборки ния /10/, 1 управляемый генератор фазовращатель /12/ и 1 одновибрат 1-3-7, 3-5-6-9-11-1, 11-12-2-4-5 12, 13-1 О, 13-9. 1 ил. ых дет/3,4, /7/, 1 хране/, 1Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в аппаратуресистем связи с фазовой манипуляцией(ФМ).Известно устройство для приема сигналов фазовой телеграфии, содержащее двафазовых детектора (ФД), первые входы которых обьединены и подключены ко входуустройства, а вторые входы соединены свыходом синхронного гетеродина через соответствующие фазовращатели. Устройствосодержит также последовательно соединенные первый перемножитель, фильтрнижних частот (ФНЧ), компаратор, второйперемножитель и сумматор, а также коммутатор. Выход первого ФД соединен с первым входом первого перемножителя ивторым входом сумматора, выход которогоявляется выходом устройства.Известен также демодулятор фазоманипулированных сигналов, принятый запрототип, содержащий первый, второй фазовые детекторы, первые входы которых соединены со входом демодулятора, авыходы, соответственно, через первый и 25второй фильтры нижних частот соединенысо входами перемножителя, выход которогосоединен со входом фильтра, а также решающий блок и управляемый генератор, выходкоторого соединен со вторым входом первого фазового детектора и, через фазовращатель, со вторым входом второго фазовогодетектора, выход первого фильтра нижнихчастот соединен со входом решающего блока, выход которого является выходом демодул ятора.Недостаток известных устройств состоит в их низкой помехоустойчивости, поскольку оптимальный прием сигналов ФМпо квадратурной схеме требует ортогональных опорных сигналов. Вместе с тем, реальные фазовращатели имеют статическуюошибку по фазе у, в связи с чем опорныесигналы не являются ортогональными, чтоприводит к ухудшению помехоустойчивости 45на величину, равную 20 д(1/сов у),Целью изобретения является повышение помехоустойчивости демодулятора засчет устранения фазового рассогласования у. между опорными сигналами. 50Для достижения укаэанной цели предлагается демодулятор ФМ сигналов, содержащий первый, второй фаэовые детекторы,первые входы которых соединены со входами демодулятора, а входы. соответственно, 55через первый и второй ФНЧ соединены совходами перемножителя, выход которогосоединен со входом фильтра, а также решающий блок и управляемый генератвр, выходкоторого соединен со вторым входом первого фазового детектора и, через фазовраща- .тель, со вторым входом второго фазовогодетектора, выход первого ФНЧ соединен совходом решающего блока, выход которогоявляется выходом демодулятора.Согласно изобретению, в демодуляторвведены третий ФНЧ и переключатель, блоквыборки-хранения и одновибратор, вход которого является управляющим входом демодулятора, а выход соединен суправляющими входами переключателя иблока выборки-хранения, выход фильтра,через переключатель, соединен со входомуправляемого генератора, а выход перемножителя, через последовательно соединенные третий ФНЧ и блок выборки-хранения,соединен со входом фаэовращателя, второйвход переключателя является входом сигнала опорного напряжения.Функциональная схема демодулятораприведена на чертеже.Демодулятор ФМ-сигналов содержитпервый и второй фазовые детекторы 1 и 2,первые входы которых соединены со входом демодулятора, а выходы через первыйи второй фильтры нижних частот 3 и 4,соответственно, соединены со входами перемножителя 5, выход которого соединенсо входом фильтра 6.,В состав демодулятора входят такжерешающий блок 7, третий фильтр нижнихчастот 8, переключатель 9,.блок выборкихранения 10, управляемый генератор 11, фазовращатель 12 и одновибратор 13, входкоторого является управляющим входом демодулятора, а выход соединен с управляющими входами переключателя 9 и блокавыборки-хранения 10. Выход фильтра 6через переключатель 9 соединен со входом управляемого генератора 11. Выходперемножителя 5, через последовательно соединенные третий ФНЧ 8 и блок выборки-хранения 10 соединен с управляющим входом фаэовращателя 12. Выход управляемого генеоатора 11 соединен со вторым входом фазового детектора 1 непосредственно, а со вторым входом фазового детектора 2 - через фазовращатель 12. Выход ФНЧЗ через решающий блок 7 соединен с выходом демодулятора.Фазовращатель 12 является регулируемым: при изменении напряжения на его управляющем входе, создаваемый им фазовый сдвиг меняется в пределах 90 + рре. При атом диапазон регулирования фазы выбирается таким, чтобы существовала возможность компенсации погрешностифаэовращателя 12,т,е.ррег.у.Демодулятор работает следующим образом. В начальный момент времени (при настройке демодулятора) на вход сигнала опорного напряжения демодулятора подается короткий импульс. По данному импульсу одновибратор 13 сформирует на своем выходе импульс требуемой длительности и соответствующей полярности. По данному импульсу переключатель 9 размыкается и петля фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) оказывается разомкнутой, поскольку напряжение свыхода фильтра 6 петли ФАПЧ на вход управляемого генератора 11 не поступает. Вместе с тем, этот же импульс, поступающий на управляющий вход блока выборки-хранения 10, разрешает его работу, и напряжение с выхода третьего фильтра нижних частот 8 поступает на управляющий вход фазовращателя 12.Поскольку на входе управляемого генератора 11 присутствует высокий потенциал с выхода разомкнутого переключателя 9, его собственная частота составляет вгун инаходится за пределами частотного диапазона принимаемого ФМ сигнала, имеющеговид:Явх=Асоз в г, (1) где А=(+1; -1) - передаваемая информация;в - частота сигнала.Пусть колебание на выходе управляемого генератора 11 имеет вид:Ягун=соз( вунг+ ) (2) Если фаэовращатель 12 создает фазовый сдвиг 90 +(гдефаэовое рассогласование между опорными сигналами, подлежащее устранению), то сигнал на выходе фазовращателя 12 можно записать в 5 10 15 20 30 35 виде: Зфе з 1 п(вгунг+ Р+ ) (3)В соответствии с выражениями (1)-(3), 40сигнал на выходе первого фильтра нижнихчастот 3 будет иметь вид:Яз=Асозвгун -вс) г+ р 1, (4) а на выходе второго фильтра нижних частот 4: 45Яд=Аз п вгун - вс) г+ р+ ф (5)Следовательно, на выходе перемножителя 5 будет формироваться сигнал вида;Я 5=ЯЗ х Я 4 (6) Подставляя в управление (6) выраже ния(4) и (5) и отбрасывая член с суммарной частотой, получаем выражение для сигнала на выходе третьего фильтра нижних частот 8:Яв=з 1 п у. (7) 55 Выражение (7) показывает, что данное устройство содержит цепь автоподстройки фазового рассогласования - между квэдратурнымгл опорными сигналами, При работающем блоке выборки-хранения 10 напряжения (7) с выхода третьего фильтра нижних частот 8 поступает через блок выборки-хранения 10 на вход фаэовращателя 12, где осуществляется подстройка поПо заднему фронту импульса на выходе одновибратора 13 замыкается переключатель 9 и одновременно прекращает работу блок выборки-хранения 10, при этом последний хранит на сгоем выходе то напряжение (поступившее с выхода третьего фильтра нижних частот 8, при котором - 0 (т.е фазовращатель создает сдвиг точно на 90).Пбсле замыкания переключателя 9 замыкается петля ФАПЧ и демодулятор начинает работу как обычный когерентный демодулятор ФМ сигналов.Таким образом, за счет введения третьего фильтра нижних частот, переключатель, блока выборки-хранения и одновибратора и их связей осуществляется устранение фазового рассогласования у между опорными сигналами, что повышает помехоустойчивость на величину 20 9( ), т.е., практи 1соз у.чески до теоретической величины. Формула изобретения Демодулятор фазоманипулированных сигналов, содержащий первый, второй фазовые детекторы, первые входы которых являются входом демодулятора, э выходы соответственно через первый и второй фильтры нижних частот соединены с входа-ми перемножителя, выход которого соединен с входом фильтра, а также решэ ощий блок и управляемый генератор, выход которого соединен с вторым входом первого фазового детектора и через фэзовращатель с вторым входом второго фазового детектора, выход первого фильтра нижних частот соединен с входом решающего блока, выход которого является выходом демодулятора, о т л и ч э ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены третий фильтр нижних частот, переключатель, блок выборки-хранения и одновибратор, вход которого является управляющим входом демодулятора, а выход соединен с управляющими входами переключателя и блока выборки-хранения, выход фильтра через переключатель соединен с входом управляемого генератора, а выход пере- множителя через последовательно соединенные третий фильтр нижних частот и блок выборки-хранения соединен с входом фазовращателя, второй вход переключателя является входом сигнала опорного напряжения.