Демодулятор сигналов четырехпозиционной фазовой манипуляции

(19) (11) 1)з Н 04 1 272 ГОСУДАРСТВЕН ЮЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(57) Изобретение относится к радиотехни ке. Демодулятор содержит 2 фазовых де тектора (1, 2), 2 фильтра нижних частот (3 4), 2 компаратора (5, 6), 2 перемножител (7, 8), вычитатель (9), фильтр (10), управля емый генератор (11), фазовращатель (12 сумматор (13), интегратор (14). решающи блок (15). 1 ил.Изобретение. относится к,радиотехнике.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.Нэ чертеже изображена структурная 5 электрическая схема предложенного демодулятора.Демодулятор содержит первый 1 и второй 2 фаэовые детекторы, первый 3 и второй 4 фильтры нижних частот, первый 5 и второй 6 компараторыпервый 7 и второй 8 пере-множителя, вычитатель 9, фильтр 10, управляемый генератор 11, фазовращатель 12, сумматор 13, интегратор 14, решающий блок 15, 15Демодулятор работает следующим образом.Четырехпозиционный фаэоманипулированный (ФМ) сигнал имеет вид:Явам=А Созаь 1+ В 81 п ж, (1) 20 где А, В - информационные символы синфазного и квадрэтурного каналов соответственно;в, - несущая частота сигнала.Управляемый генератор 11 формирует 25 опорный сигнал вида:Яоп 1 = 2 соз (аЬ с + р),. (2) где о - фазовое рассогласование между сигналом и опорным колебанием.Пусть фазовый сдвиг фаэовращателя 12 отличается от 90 на величину ф тогдасигнал на его выходе будет иметь вид.Яоп 7 = 2 31 п (Йэо т+ ф+.ф). (3)После умножения входного сигнала Зех на опорные колебания вида (2) и(3) в фазовых детекторах 1, 2 и подавления побочныхспектральных составляющих в фильтрах 3,4, сигналы на выходах фильтров 3 и 4 соответственно имеют вид:Я = А соз р - В 81 п р, (4)ЯО =А 31 п(р+ф )+ В соз(у+ф).Поскольку на практике всегда выполняется условие рай + 1 ф ( - сигналы на выЛ4ходах компараторов 5 и 6 имеют вид, 45соответственно;Я = 319 п (Я 1) А, (5)ЯО = 319 п (ЯО) ВЭти сигналы, а также сигналы из выражения (4) поступают на соответствующиевходы перемножителей 7 и 8, на выходахкоторых с учетом того, что А - В " 1, формируются сигналы соответственно:Я 1= ЯО 819 п (Я) 81 п (ф+ф )+ АВсоз (у+ф ) (6)Я 2 Я 1 з 19 п (ЯО) АВ созе - 81 п рСигналы Я 1 и Я 2 поступают на соответствующие входы вычитателя 9, на выходекоторого формируется сигнал вида; ЯЗ= )1 Я 2 = 31 п (ф+ф )+ 81 п ф + АВ(соз ( р + ф) - соз о ) (7)Данный сигнал поступает на вход фильтра 10, представляющего собой интегрирующее звено первого порядка, и, затемпреобразованный сигнал, воздействуя науправляемый генератор 11, обеспечиваетсинхронизацию петли фазовой автоподстройки частоты, Поскольку петля фазовой автоподстройки частоты второго порядкаобеспечивает отслеживание статическойфазовой и частотной ошибки с нулевой погрешностью, то, после установления процессов в схеме, постоянная составляющаясигнала Яз на выходе вычитателя 9 будетравна нулю. Приравнивая выражение (7) кнулю, несложно видеть, что решение полученного уравнения имеет вид:Р =-ф/2 (8)Подставляя решение(8) в выражение(4),можно увидеть, что фазовая погрешностьфазовращэтеля поровну распределяетсямежду синфазным и квадратурным каналами демодулятора. В то же время сигналы Я 1и Я 2 поступают на входы сумматора 13, навыходе которого сигнал имеет вид:Я 4 51+ Я 2 31 п ( ф+ф) - 31 п ф ++АВ(соз( р+ф) + соз Р ) (9)Подставляя решение(8) в выражение(9),получим;34 2 з 1 пф/2+2 АВ соз(ф /2) (10)Интегратор 14 выделяет постоянную составляющую сигнала Я 4, поскольку второеслагаемое выражения (10) имеет сомножитель, связанный с манипуляцией фазы, тооно подавляется интегратором 14, и сигнална его выходе имеет вид.Я 5=281 пф /2 (11)при малых значениях ф можно записать:Я 5 ф ф (12)Данный сигнал поступает на управляющий вход фаэовращателя 12, изменяя егофазовый сдвиг до тех пор, пока не будетобеспечено значение ф = О,Формула изобретенияДемодулятор сигналов четырехпозиционной фазовой манипуляции, содержащийпоследовательно соединенные первый фазовый детектор, первый фильтр нижних частот, первый компаратор, первыйперемножитель, вычитатель, фильтр и управляемый генератор, выход которого соединен с первыми входами первого фазовогодетектора и фазовращэтеля, последовательно соединенные второй фазовый детектор,второй фильтр нижних частот, второй компаратор и второй перемножитель, выход фаэовращателя соединен с первым входомвторого фазового детектора, второй вход ко1829123 Составитель Н. ЛазареваТехред М.Моргентал Корректор А. Козориз Редактор С, Кулакова Заказ 2480 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035; Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-,издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 торого соединен с вторым входом первого фазового детектора и является входом демодулятора, выход первого фильтра нижних частот соединен с вторым входом второго перемножителя, выход второго фильтра нижних частот соединен с вторым входом первого перемножителя, выход второго перемножителя соединен с вторым входом вычитателя, отл ич а ющи й с я тем,что, с целью повышения помехоустойчивости,введены сумматор, интегратор и решающий блок, причем выход второго перемножителя соединен с первым входом сумматора, выход которого через интегратор соединен с 5 вторым входом фазовращателя, выходыкомпараторов соединены с входами решающего блока, выход которого является выходом демодулятора, второй вход сумматора соединен с выходом первого перемножите ля.