Устройство для детектирования фазоманипулированных сигналов

(19) (И) 351) Н 04 1. 27/22 НИЯ БРЕТЕЯСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР .ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕН АВТОРСКОМУ СВИД 61) 788427(22). 16.07,82146) 15,12.83 Вюл. Р 4672) А. В,Елагин1,53) 621.396.61 088.8)56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 788427, кл, Н 04 1, 27/22, 1978 прототип 1.(541 (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТЕКТИРО- . . ВАНИЯ ФАЗОИАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ по авт. св, Р 788427, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены два блока селекции, дополнительный инвертор и последовательно соединенные дополнительный сумматор, выйрямительмногоканальный усредни- .тель, дискриминатор и сумматорусреднитель, выход которого подключен к второму входу ждущего мультивибратора, при этом второй выход блока управления и синхронизации соединен с соответствующими входами многоканального .Усреднителя, выход, которого подключен к второму входу сумматора-усреднителя, а выход многоканального коррелятора соединен с входами первого и второго блоков селекции, выходы которых подключены соответственно к первому. входу дополнительного сумматора и к входу дополнительного инвертора, выход которого соединен с вторым входом дополнительного сумматора.10 Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в многоканальных модемах вэаимноортогональными канальными сигналами и относительной фаэовой модуляцией.По основному авт. св. Р 788427 известно устройство для детектирования фаэоманипулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные аналоговый перемножитель, многоканальный коррелятор, блок вычисления разности фаз и блок декодирования, вход которого соединен с входом блока подстройки Фаз, .выход которого соединен с вторым выходом блока вычисления разности 15 Фаэ, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления и синхронизации, второй выход которого подключен к управляющему входу многоканального коррелятора, последовательно соединен-в ные формирователь сигналов, дифференцирующий блок,. сумматор, ждущий мультивибратор, инвертор, переключающий блок и интегратор, выход которого подключен к управляющему входуаналогового перемножителя, на сигнальный . вход которого подан информационный сигнал, при этом дополнительный выход блока управле,ния и синхронизации подключен к второму входу сумматора и к входу Формирователя сигналов,.выход которого ,соединен с вторым входом переклю" чающего блока, к третьему входу которого подключен выход ждущегоЗ 5 мультивибратора, а выход аналогового перемножителя соединен с сигнальным входом многоканального коррелятора 11 .Однако известное устройство име ет низкую помехоустойчивость.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.Для этого в устройство для детек тирования фазоманипулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные аналоговый перемножитель, многоканальный коррелятор, блок вычисления разности фаз и блок декодирования, вход которого соединен с входом блока подстройки Фаэ, выход которого соединен с вторым выходом блока вычисления разности фаз, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления и синхронизации, второйвыход которого подключен к управляющему входу многоканального коррелятора, последовательно соединенныеФормирователь сигналов, дифференцирующий блок, сумматор, ждущий мультивибратор, инвертор, переключающий блок и интегратор, выход которого подключен к управляющему входу аналогового перемножителя, на сигналь" ный вход которого подан информа- , 65 ционный сигнал, при этом дополнительный выход блока управления и синхронизации подключен к второму входу сумматора и к входу формирователя сигналов, выход которого соединен с вторым входом переключающего блока, к третьему входу которого подключен выход ждущего мультивибратора, а.выход аналогового пе" ремноиютеля соединен с сигнальным входом многоканального коррелятора, введены два блока селекции, дополнительный инвертор и последовательно соединенные дополнительный сумматор, выпрямитель, многоканальный усреднитель, дискриминатор и сумматор-усреднитель, выход которого подключен к второму входу ждущего мультивибратора, при этом второй выход блока управления и синхронизации соединен с соответствующими входами многоканального усреднителя, выход которого подключен к второму входу сумматора-усреднителя, а выход многоканального коррелятора соединен с входами первого и второго блоков селекции, выходы которых подключены соответственно к первому входу дополнительного сумматора и к входу дополнительного инвертора, выход которого соединен с вторым входом дополнительного сумматора.На чертеже представлена струк". турная схема предложенного устройства.Устройство для детектирования Фазоманипулированных сигналов содержит аналоговый перемножитель 1, многоканальный коррелятор 2, блок 3 вычисления разности фаэ, блок 4 подстройки фаз, блок 5 декодирова-ния, блок 6 управления и синхронизации, ждущий мультивибратор 7, сумматор 8, дифференцирующий блок 9, формирователь 10 сигналов, инвертор 11, переключающий блок 12, интегратор 13, сумматор-усреднитель 14, первый блок 15 селекции, дополнительный инвертор 16, дополнительный сумматор 17, выпрямитель 18, многоканальный усреднитель 19, дискриминатор 20, второй блок 21 селекции.Устройство работает следующим образом.В устройстве для детектирования фазоманипулированиых сигналов производится разделение приходящих канальных сигналов, определение разностей Фаз соседних посылок и декодирование полученных разностей фаз с выделением переданных информационных символов.Входной групповой сигнал, представляющий собой на интервале длительности посылки с; сумму синусоидальных канальных колебаний с информационным значением Фаз, посту20 Таким образом, умножение на тра- . пецеидальную огибающую увеличивает 60 частотную избирательность .многоканального коррелятора, что в дека-: метровом радиоканале. дает положительный эффект повыаения помехоустойчивости устройства при наличии 65/ пает на первый сигнальный вход аналогового перемножителя 1, в Моторомпроизводится умножение этого сиг-.нала на трапецеидальную огибающую,поступающую на второй сигнальныйвход аналогового перемножителяс выхода интегратора 13. Такая обработка входного сигнала повышаетчастотную избирательность при последующем разделении канальных сигналов в многоканальном корреляторе 2, 10формирование огибающей начинаетсяждущим мультивибратором 7, которыйзапускается дважды на интервалепосылки сигнала; первый раэ импульсом от блока 6 управления и 15синхронизации через сумматор 8,а второй раз - от заднего фронтаформирователя 10 сигналов такжечерез сумматор 8. Одновременно фор-мирователь 10 сигналов управляетпереключающим блоком 12, которыйподключает на вход интегратора 13импульсы от ждущего мультивибратОра 7 непосредственно либо черезинвертор 11. Дифференцирующий блок9 управляет работой сумматора 8.Крутизна нарастания переднегофронта огибающей либо спада заднего фронта определяется длительностью сигнала на входе.интегратора, вырабатываемого ждущим мульти- З 0вибратором.- Произведение. входного, групповогосигнала на огибающую специальнойформы, сформированное на выходеаналогового перемножителя 1, поступает далее на вход многоканального коррелятора 2, в котором осуществляется разделение канальныхсигналов.на выходе многоканального корре" 40лятора 2 .можно получить значенияп, с Хь.1,1и,ь-соответственно, аналоговые напряжения, пропорциональные косинусам и синусамФаэканальных сигналов, где И - номер текущей посылки сигнала, 1номер канального сигнала.сДетектирование канальных сигналов происходит в блоке 3 вычисленияразности фаз, в котором определяются переданные сигналы по результа-там интегрирования в многоканальном корреляторе 2 и величинам расстроек фаз, найденным в блоке 4 подстройки Фаз,В блоке 5 производится ана-,логовое декодирование сигналов с .использованием избыточности длявосстановления искаженных символов. в радиоканале сосредоточенных по частоте помех,Длительность посылки сигнала цв многоканальных модемах складывается из длительности интервала интегрирования Т и длительности защитного промежутка д=Р д".Это имеет место в случае умножения на прямоугольную огибающуюкогдаО, гдето - постояннаяусреднения, при этом частотнаяизбирательность многоканальногокоррелятора минимальна. В случаеувеличения 1 селективность многоканального коррелятора повьхаается, а длительность эащятногопромежутка снижается д "г Ь.сд 3однако при отсутствии в радиоканале многолучевости (либо при сла"бой многолучевости) уменьшение длительйости защитного промежутка несказывается на верности принимаемых сигналов, а помехоустойчивость устройства к сосредоточенным по частоте помехам увеличивается.При наличии в радиоканале многолучевости со средним временем запаздывания между лучами с уменьшение длительности защитного про.межутка начинает сказываться прид, Вредное влияние многолу-чевости проявляется при этом в по"явлении переходных интерференционных) межсимвольных и межканальныхпомех, которые в свою очередь приводят к снижению верности приемасигналов.В предложенном устройстве осуществляется адаптация к изменяющим"ся условиям в канале связи, В зависимости .от интенсивности сосредото"ченных по спектру помех изменяетсячастотная избирательность. устройства.Значения ХдХои о.1,ЛПс выхода многоканальйого коррелятора 2 поступают на первый и второйблоки селекции,15 и 21,С выходов обоих блоков селекцииполученные .значения абсолютных величинвохЯМ;1;1 ХцЯ и ВЮДХм,;бп-, Цпоступают первое непосредственно,а второе через дополнительный инвертор 16 на входы дополнительногосумматора 17. Таким образом, на выходе дополнительного сумматора .17формируются значения:с;.вох/хп,11 п,Л-тоххп., Уц;, 4.При этом абсолютная величина Си,получаемая на выходе выпрямителя 18,характеризует интенсивность помехв 1 -ом .канале устройства на интервале Н -й посылки сигнала.1061287 Составитель А.МоскевичТехред И,Костик . Корректор Л.11 атай Редактор Н.йвыдкая Заказ 10061/59 Тираж 677 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Принятый в-ом канале векторсигпал на интервале и -й посылки смещается относительно вектора-сигнала 11 -1 посылки на уголЧй,=% Фмгде Чо, и Чд .1 - значения Фаз передаваемых отрезков гармоничных колебаний. В случае отсутствия помех величина п, всегда кратна 2 Яо, где 1 оф щ - кратность манипуляции, а зпачениа 1 пахХп 1 У; 1 при однократной и двукратной манипуляции не изменяется от посылки к посылке, так как не изменяется угол наклона вектора-сигнала относительно какой-либо из координатных осей, поэтому в этом случаейд,=О. Наличие в 1 -ом канале аддитивных и интерференционных помех приводит к,тому, что вектор-сигнал,И -й посылки оказывается смещенным отр 9 аительно вектора-сигнала и -1 "посылки на угол + 9 где Уд дополнительный угол поворота вектора, обусловленный действием помех, при этом Си,;ФОПоскольку величина и знак( случайны, результат разности знакопеременный, однако Со возрастает пропорционально суммарной величине действующих в канале помех.Сосредоточенные по спектру помехи имеют интервал стационарности, намного превышающий такой же интервал флуктуационных и интерференционных помех, поэтому среднее значение 1 С= С; на некотором интервале характеризует среднюю мощность помех в 1 -ом канале. Операция усреднения в каждом канале реализуется в многоканальном усредни- теле 19, на выходе которого последовательно для всех каналов устройства формируются значения С,При отсутствии в канале сосредо-точенных помех значения С для различных каналов близки друг другу5 и равны среднему значению помех повсем каналам С = С,При действии в канале сосредоточенных по спектру помех существует хотя бы одно значение Сщпшах г.10,превышающее среднее значение С, Зна"чеие С; хх определяется дискриминатором 20, а разность С, - Смахэта разность всегда положйтельналибо равна 0), характеризующая на 15 личие в канале сосредоточенной поспектру помехи, формируется навыходе сумматора-усреднителя 14,при этом величина этой разности пропорциональна интенсивности сосредоточенных по частоте помех. Поэтому,эта велйчина может служить управляющим сигналом дпя изменения частотной избирательности многоканального коррелятора. Это изменение реализуется ждущим мультивибратором 7,Таким образом, положительныйэффект от применения предложенногоустройства заключается в повышении помехоустойчивости,.путем. адаптации к изменяющимся условиям в канале связи, При этом по мере возрастания интенсивности сосредоточенных помех увеличивается частотная избирательность устройства, апри уменьшении интенсивности этихпомех соответственно уменьшаетсяизбирательность и за счет этогоувеличивается устойчивость к вредному влияйию многолучевого распространения радиоволн.