Устройство для демодуляции сигналов с фазоразностной модуляцией

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СУДАРСТВЕННЫЙ .КОМИТЕТ СССДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ф 475720, кл. Н 03 Е 7/00, 1979.2. В 1 вег И. "Пег Молев дев Рец- яЬеп ТОМА - Зувгешв" КовсЕ Е цпс 1 Рарйдг 1 я А Ъ 1 е В 1 ггаИ цпс 1 ВейегепгСга 8 егаЫе 1 цп 8 дев РЬавепщойешя.Кцг дав Йепгяйе Т 1 уМА-ЯуяйешРгеяпепв. Ч. 25, 1971, У 11, з,334- 350 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОДУЛЯЦИИ СИГНАЛОВ С ФАЗОРАЗНОСТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащее полосовой фильтр, выход которого соединен с первыми входами первого и второго перемножи" телей, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго видеофильтров и с входами соответственно первого и второго фильтров нижних частот, выходы которых подключены к входам блока снятия манипуляции и к входам нелинейного элемента, выход которого соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом первого управляемого генератора и с первыми входами первого и второго решающих блоков, вторые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго видеофильтров, причем второй вход первого перемножителя соединей с выходом фазовращателя, вход которого подключенк второму входу второго перемножителя и к выходу второго управляемогогенератора, вход которого подключенк выходу петлевого фильтра, вход ко"торого соединен с выходом блокаснятия манипуляции, выходы решающихблоков подключены к входам декодера, а выход фазового детектора сое.динен с входом фильтра, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности, в него введены ключ, индикатор синхронизма, сумматор и блок формирования управляющего сигнала, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с входом первого управляемого генератора, выход которого соединен с первым входом индикатора синхронизма,. второй вход которого соединен,с выходом нелинейного элемента, причем вход второго управляемого генератора соединен с выходом ключа, первый вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, второй вход ключа соединен с выходом индикатора синхронизма, а второй вход сумматора подключен к выходу фильтра.Изобретение относится в радиотехнике и может быть использовано всистемах радиосвязи.Известно устройство для восстановления несущей частоты; содержащеепоследовательно соединенные усилительвходного сигнала, фазовый детектор,усилитель низкой частоты и управляемый генератор, выход которого соединен с вторым входом фазового детекто Ора, а также модулятор, второй фазовый,детектор, усилитель, третий фазовый детектор и генератор вспомогательного переменного напряжения И .Недостатком данного устройства является сложность конструкции.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для демодуляциисигналов с фаэоразностной модуляцией, содержащее полосовой фильтр, 20выход которого соединен с первымивходами первого и второго перемножителей, выходы которых соединены свходами соответственно первого и второго видеофильтров и с входами соответственно первого и второГо фильтров нижних частот, выходы которых подключены к входам блока снятия манипуляции и к входам нелинейного элемента,выход которого соединен с первым З 0входом фазового детектора, второйвход которого соединен с выходомпервого управляемого генератора и спервыми входами первого и второгорешающих блоков, вторые входы которых35подключены к выходам соответственнопервого и второго видеофильтров, причем второй вход первого перемножителя соединен с выходом фазовращателя,вход которого подключен к второму 40входу второго перемножителя и к выходу второго управляемого генератора,. вход которого подключен к выходу петлевого фильтра, вход которого соединен с выходом блока снятия манипуляции, выходы решающих блоков подключены к входам декодера, а выход фазового детектора соединен с входомфильтра 2 ,Однако известное устройство обладает низкой достоверностью.Цель изобретения - повышение достоверности.Для достижения поставленной цели в устройство для демодуляции сигна . лов.с фазоразностной модуляцией, содержащее полосовой фильтр, выход которого соединен с первыми входами первого и второго перемножителей, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго видеофильтров и с входами соответственно первого и второго фильтров нижних частот, выходы которых подключены к входам блока снятия манипуляции и к входам нелинейного элемента, выход которого соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом первого управляемого генератора и с первыми входами первого и второго решающих блоков, вторые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго видео- фильтров, причем второй вход первого перемножителя соединен с выходом фазовращателя, вход которого подключен к второму входу второго перемножителя и к выходу второго управляемого генератора, вход которого подключен к выходу петлевого фильтра, вход которого соединен с выходом блока снятия манипуляции, выходы решающих блоков подключены к входам декодера, а выход фазового детектора соединен с входом фильтра, введены ключ, индикатор синхрониэма,сумматор и блок формирования управляющего сигнала, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с входом первого управляемого генератора, выход которого соединен с первым входом индикатора синхро- низма, второй вход которого соединен с выходом нелинейного элемента, причем вход второго управляемого генератора соединен с выходом ключа, первый вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, второй вход ключа соединен с выходом индикатора синхрониэма, а второй вход сумматора подключен к выходу фильтра.На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.1Устройство для демодуляции сигналов с фазоразностной модуляцией содержит декодер 1, первый и второй решающие блоки 2 и 3, первый управляемый,генератор 4, петлевой фильтр 5, ключ 6, нелинейный элемент 7, блок 8 формирования управляющего сигнала, второй управляемый генератор 9, фазовый детектор 10, фильтр 11, сумматор 12, первый и второй видеофильтры 13 и 14, полосовой1083400 4В качестве индикатора 16 синхронизма может применяться любая изизвестных схем, например перемножитель выходного сигнала нелинейногоэлемента 7 со сдвинутым на 1 /2напряжением тактовой частоты управляемого генератора 4, причем послеперемножителя включаются последовательно соединенные фильтр постоянной1 О составляющей (в режиме биений равнанулю) и пороговое устройство. У При включении питания на выходе .блока 8 формирования управляющегосигнала появляется напряжение, кото 15 рое через,. сумматор 12 проходит навход управляемого генератора 4. Величина этого напряжения выбираетсятакой, что при любом возможном зна.чении напряжения на втором входе - 2 О сумматора 12 управляемый генератор14 уводится далеко за границу полосы захвата петли фазовой автоподд. стройки частоты (ФАПЧ), состоящейиз соединенных в кольцо фазового25 детектора 10, .фильтра 11, сумматора12 и управляемого генератора 4. Поэтому индикатор 16 синхронизма показывает отсутствие синхронизма, напряжение с его выхода замыкаетключ 6, соединяя вход управляемогогенератора 9 с шиной нулевого потенциала. 3фильтр 15, индикатор 16 синхронизма, первый и второй фильтры 17 и 18нижних частот, первый и второй перемножители 19 и 20, фазовращатель21, блок 22 снятия манипуляции.Устройство работает следующимобразом.При наличии на входе сигнала сфазоразностной модуляцией (ФРМ) приусловии, что переходные процессы вблоке 8 формирования управляющегосигнала окончены и произошел истинныйа не ложный захват фазы несущей,устройство вошло в режим синхронизма, ключ 6 разомкнут, напряжениена выходе блока 8 формирования управляющего сигнала отсутствует, Сигнал двухкратной ФРМ, прошедший полосовой фильтр 15,подается на перемножители 19 и 20 основной и квадратурной ветвей, Сигнал с выкода перемножителей 19 и 20, пропорциональныйразности фаз входного сигнала и выхоного напряжения управляемого генератора 9, подается на видеофильтры. 13 и 14, согласованные с формой модулирующего сигнала либо полностью,либо по полосе.Экстремумы напряжения на выходевидеофильтров 13 и 14 совпадают по,времени с полутактовыми точками (моментами манипуляции). В эти моментырешающие блоки 2 и 3 определяют знаквыходных напряжений видеофильтров13 и 14. По принятым решениям в декодере 1 вычисляется разность фазпосылок входного сигнала, т.е. производится его декодирование. Демо-.дулированный сигнал снимается с выхода декодера 1,40Так как напряжение на выходе уп.равляемого генератора 9 сдвинуто на3/2 относительно несущей сигнала ФРМ,для основного канала оно дополнительлно сдвигается на,н/2 фазовращателем 4521. В спектре входного сигнала ФРМ отсутствует составляющая тактовой частоты, Нелииейное преобразование спект. ра сигнала, в результате которого в нем появляется эта составляющая, осуществляется совместно с полосовым фильтром 15, фильтрами 17 и 18 ниж-, них частот и нелинейным элементом 7, который представляет собой два 55 выпрямителя, входы которых соединены с выходами фильтров 17 и 18 ниж-, них частот, а выходы суммируются. В соответствии с постоянной времени блока 8 формирования управляющего сигнала происходит постепенное уменьшение напряжения на его выходе, причем установившемуся значению напряжения соответствует нуль напряжения на выходе блока 8 формирования управляющего сигнала. Постоянная времени блока 8 формирования управляющего сигнала должна быть больше постоянной времени установки напряжений в цепях питания устройства. Поэтому после окончания переходных процессов в цепях питания напряжение на выходе блока 8 формйрования управляющего сигнала устанавливается равным нулю, петля ФАПЧ замыкается и устройство входит в синхронизм по полутактовой (в случае однократной ФРМ - тактовой) частоте. Индикатор 16 синхронизма фиксирует наличие синхронизма, и напряжение с его выхода размыкает ключ 6, включая цепь управления управляемым генератором 9.Если сигнал на входе устройства отсутствует, индикатор 16 синхрониздо нуля. Действительно, тактовая синхронизация свободна от ложных захватов, так как гармоники входного напряжения тактовой синхронизации лежат вне полосы захвата петли ФАПЧ, а комбинационных составляющих в спектре входного сигнала нет.Поэтому напряжение на вторых входах решающих блоков 2 и 3 во всех случаях будет содержать только напряжение, пропорциональное фазе входного сигнала плюс шумовые помехи, а тактовые точки напряжения на первых входах решающих .блоков 2 и 3 соответствуют моментам модуляции (экстремумам) сигнала на их вторых входах, следовательно, в решениях о знаке будут содержаться лишь ошибки, обусловленные шумом.Таким образом, верность приема информации в предлагаемом устройстве возрастает по сравнению с устройством, не свободным от ложных захватов. ПИ Заказ 1790/54 Тираж 63 одписн ППП ффВатаатф,. г.Ужгород, ул.Проек1083400 ма также показывает отсутствие синхро низма. В результате ключ 6 замкнут и цепь управления управляемым генератором 9 разомкнута. Она замыкается только после появления входного сиг нала и вхождения устройства в синхронизм.Таким образом, в любом случае цепь управления управляемым генератором 9 замыкается только после уста,новления синхронизма по тактам, т.е. с задержкой по времени как относительно момента появления входного сигнала, так и относительно момента включения устройства, Поэтому в от сутствие сигнала шумовое напряжение, как и дрейф нуля не приводят к изменению начальной частоты управляемого генератора 9. Точно также устраняется влияние процессов установления 20 напряжений питания. Все эти обстоятельства снижают вероятность ложных захватов в устройстве практически