Устройство для приема фазоманипулированных псевдослучайных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 27/2 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ. СССР) НО ОПИСАН ТЕЛЬС К АВТО МУ С А.БасенССР984,МА ФАЗОМА- ДОСЛУЧАЙстройство со- (1), 3 фазовых нижних частот(56) Авторское свидетельство СЬ 1215189, кл, Н 04 1 27/22, 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕНИПУЛИРОВАННЫХ ПСЕВНЫХ СИГНАЛОВ(3), 1 управляемый генератор(4), 1 смеситель (5), 1 триггер Шмидта (7), 1 линию задержки (8), 1 блок сумматоров по модулю два (9), 1 перемножитель (1(, 1 полосовой фильтр (1 1), 2 квадратора (12, 20), 1 делитель частоты на два (14), 1 усилитель промежуточной частоты с регулируемой полосой пропускания (15), 1 делитель (1 6), 1 вычитающий блок (17), 2 интегратора с автоматическим сбросом (18, 19), 1 блок извлечения квадратного корня (21). 5 - 10-11-12-19 - 17-16-.21-15 - 2 - . 3-4 - 5 6 - 7-8-9-10, 1-2, 1-14-6, 14-13-20 - 18-17, 18-16, 12-15. 1 ил.Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах радиосвязи, радиотелеметрии, радиолокации и тдЦель изобретения - повышение помехоустойчивости.На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства.Устройство содержит опорный генератор 1, третий фазовый детектор 2, фильтр 3 нижних частот, управляемый генератор 4, смеситель 5, первый фазовый детектор 6, триггер 7 Шмидта, линию 8 задержки, блок 9 сумматоров по модулю два, первый переключатель 10, полосовой фильтр 11, первый квадратор 12, второй фазовый детектор 13, делитель 14 частоты на два, усилитель 15 промежуточной частоты с регулируемой полосой пропускания, делитель 16, вычитающий блок 17, первый, второй интеграторы 18, 19 с автоматическим сбросом, второй квадрэтор 20, блок 21 извлечения квадратного корня,Устройство работает следующим образом.На сигнальный вход смесителя 5 поступает входной фазоманипулированный широкополосный шумоподобный сигнал (ФМ ШШС), а на другой вход смесителя 5 подается сигнал удвоенной несущей частоты с учетом доплеровского сдвига с управляемого генератора 4, С выхода смесителя 5 сигнал на промежуточной частоте, которая равна несущей частоте, поступает на входы перемножителя 10 и фазового детектора 6, на второй вход которого с делителя 14 поступает сигнал на частоте несущих колебаний, На выходе фазового детектора 6 выделяется псевдослучайная последовательность (ПСП), которая подается на триггер 7, формирующий прямоугольные , импульсы. С выхода триггера 7 ПСП поступает на вход линии 8 задержки, с выходов которой, задержанные друг относительно друга на несколько тактов, ПСП подаются на входы блока 9 сумматоров по модулю два, в котором в результате суммирования по моДулю два этих ПСП формируется такая же ПСП, задержанная относительно принимаемой на цикл (период ПСП), и подается на второй вход перемножителя 10. В результате перемножения поступающего со смесителя 5 высокочастотного сигнала и задержанной на цикл ПСП, поступающей с блока 9, на выходе перемножителя 10 выделяется гармонический сигнал несущей частоты, манипулированнцй по фазе в соответствии с передаваемой информацией. Этот сигнал формируется полосовым 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 фильтром 11 и поступает на входы фазового детектора 13, работающего в синхронном режиме, и квадратора 12, в котором осуществляется снятие информационной модуляции путем удвоения частоты. Гармонический сигнал удвоенной несущей частоты подается на вход фазового детектора 2, к второму входу которого подключен выход опорного генератора 1, Сигнал рассогласования с выхода фазового детектора 2 через фильтр 3 подается на управляющий вход управляемого генератора 4, Кроме того, сигнал опорного генератора 1 через делитель 14 поступает на второй вход фазового детектора 13, работающего в режиме синхронного детектора, на выходе которого выделяются двоичные символы информации. Сигнал поступающий на вход фазового детектора 13 и вход квадрэтора 12, имеет видО р(1) = О р совэ пр+ (-1) +пр 1+ + п(т), (1) где Опр, со пр - соответственно амплитуда и частота промежуточных колебаний;1 = 1,2. - информационный параметр сигнала:п(т) - аддитивная помеха, действующая в канале связи;Ър - случайная фаза промежуточных колебаний,На второй вход фазового детектора 13 поступают колебания нормированнОй амплитуды с выхода делителя 14 видаОо(т) = Оосоз1+ ф о, (2) где Оо - нормированная амплитуда колебаний;айаг- частота колебаний опорного генератора;уо - случайная фаза колебаний на выходе делителя частоты на два.Следовательно, на выходе фазового детектора 13 получают сигнал видаОфд= (хОо(т) Опр(т) (3)где а - коэффициент преобразования детектора.С учетом того, что Оо - амплитуда нормированного сигнала и выбрана таким образом, что Оо а = 1, выражение (3) будет иметь вид Офд = Опр(1) соэ(И) л. (4) Сигнал с выхода фазового детектора 13 поступает на вход квадратора 20, где преобразуется к виууОко = Офд = (Опр(т) соз(" 1) ж 1), (5)Этот сигнал поступает на вход интегра-тора 18. Вид сигнала на выходе интегратора 18 описывается выражением(6) где Т - время интегрирования, равное длительности символа информации и периоду автоматического сброса интегратора.Следует отметить, что интенсивность сигнала, описанного выражением (6), соответствует энергии полезного сигнала.Сигнал на выходе квадратора 12 имеет видОпр (т) = (Опрсоз(О пр 1+ (1-1) л+ 1 Рдр+ +п(т, Р)С выхода квадратора 12 сигнал поступает на вход интегратора 19. Вид сигнала на выходе интегратора 19 описывается выражениемтЭс"(1) = 3, Опрб 1. (8) Интенсивность данногосигнала соответствует энергии смеси сигнал + шум. На первый вход вычитающего блока 17 поступает сигнал, описанный выражением (6), а на второй вход вычитающего блока 14 - сигнал, описанный выражением (8). На выходе вычитающего блока 17 будет действовать сигнал, интенсивность которого характеризует энергию шумовой составляющей в канале связи. С выхода вцчитающего блока 17 сигнал с интенсивностью шумовой составляющей в канале связи поступает на вход делителя 16, На другой вход делителя 16 поступает сигнал с выхода интегратора 18, описанный выражением (6). Под воздействием этих сигналов на выходе делителя 16 формируется сигнал, пропорциональный отношению шум/сигнал, действующему в канале связи. Зтот сигнал через блок 21 поступает на управляющий вход усилителя 15 и изменяет его полосу пропуска ния.Известно, что дисперсия оценки частоты описывается выражением4 Л 2,ЯЛТск 4 Л ЕсЬТск где Йо - спектральная плотность мощности шумов;Ес - энергия полезного сигнала.Среднеквадратическая ошибка при этом равнаоэ тЯМЬ - А этовгде А - постоянный коэффициент.Следовательно, имеющийся на управляющем входе усилителя 15 сигнал регулирует полосу его пропускания. Формула изобретения Устройство для приема фазаманипулированных псевдослучайных сигналов, содержащее смеситель, вход которого 5 является сигнальным входом устройства, авыход соединен с первым входом первого фазового детектора и первым входом пере- множителя, выход которого соединен с входом полосового фильтра, выход которого 10 соединен с первым входом второго фазового детектора и входом первого квадратора, третий фазовый детектор, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого соединен с входом управля емого генератора, выход которого соединенс вторым входом смесителя, опорный генератор, выход которого соединен с вторым входом третьего фазового детектора и входом делителя частот на два, выход которого 20 соединен с вторыми входами второго и первого фазовых детекторов, выход последнего соединен с входом триггера Шмидта, выход которого соединен с входом линии задержки, выходы которой соединены с входами 25 блока сумматоров по модулю два, выход которого соединен с вторцм входом перемножителя, выход второго фазового детектора является информационным выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с 30 целью повышения помехоустойчивости,введены два интегратора с автоматическим сбросом, второй квадратор, вычитающий блок, усилитель промежуточной частоты с регулируемой полосой пропускания, дели тель и блок извлечения квадратного корня,выход второго фазового детектора соединен с входом второго квадратора, выход которого подключен к входу первого интегратора с автоматическим сбросом, вы ход которого подключен к первым входамделителя и вычитающего блока, а выход первого квадратора соединен с входом усили. теля промежуточной частоты срегулируемой полосой пропускания и вхо дом второго интегратора с автоматическимсбросом, выход которого соединен с вторым входом вычитающего блока, выход которого соединен с вторым входом делителя, выход которого соединен с входом блока извлече ния квадратного корня, выход которого получен к управляющему входу усилителя промежуточной частоты с регулируемой полосой пропускания, выход которого подключен к второму входу третьего фазового 55 детектора.