Адаптивный демодулятор дискретных частотно-модулированных сигналов

(19) (111 ОБРЕТЕН ОПИСА И 1 фс.,, 34 ИВ 81 ОХ ",.1 ИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ 2841894/18-09 21.11.790.7.07. 84. Бюл. М 2Ю.В.Арзуманян,К. К. Ваумов, Б. П. Соколов621. 376. 33(088.8) 1 Андронов И.С.,ача дискретных соо лельным каналам, 1 отип)..А.Черка ен к Л.М ий по с. 352 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАЙ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54 ) (57.) 1. АДАПТИВНЫЙ ДЕМОДУЛЯТОРДИСКРЕТНЬИ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХСИГНАЛОВ, содержащий не менее четырех параллельных ветвей, каждая изкоторых содержит последовательно.соединенные. согласованный фильтр идетектор огибающей, выходы которыхсоединены с соответствующими входамиклассификатора .помех и входами пер.вого и второго коммутирующих блоков,31511 Н 0 4 Ь 27 / 0 2 1 Н 0 3 0 3 выходы которых и выходы третьего ичетвертого коммутирующих блоковсоединены с входами решанв,его блока,другие входы всех коммутирующих блоков соединены с соответствующими выходами классификатора помех, о т "л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения его помехоустойчивости,введены блок квадратного сложения идва перемножителя,. причем входы блока квадратичного сложения соединеныс выходами детекторов огибающей, авыход - с другим входом третьегокоммутирующего блока, выходы первогоперемножителя соединены с выходамивторого и четвертого детекторов огибающей, входы второго перемножителя ц 3соединены с выходами первого и третьего детекторов огибающей, а выходы Ц)обоих перемножителей соединены с соответствующими входами четвертогокоммутирующего блока.1102051 2. Демодулятор по п. 1, о т л и-ч а ю щ и й с я тем, что классификатор помех содержит не менее четырех параллельных ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных блока стробирования, блока вычисления модуля и блока памяти, выходы всех блоков памяти соединены с входами коммутирующего блока, выход которого через последовательно соединенные блоки вычисления среднего, разности, отклонения и блок деления соединен с входом блока сравнения, выходы которого являются выходами классификатора помех, причем выход коммутирующего блока соецинен с другим входом блока вычисления разности, а выход блока вычисления среднего сомех. 510 Классификатор помех содержит неменее четырех параллельных ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных блока стробирования, блока вычисления модуля и блока памяти, выходы всех блоков па мяти соединены с входами коммутируюЗО 35 40 Изобретение относится к техникесвязи и может использоваться в корот.коволновых системах передачи дискретной информации,Известен адаптивный демодулятордискретных частотна-модулированныхсигналов, содержащий не менее четырех параллельных ветвей, каждая изкоторых содержит последовательно соединенные согласованный Фильтр и детектор огибающей, выходы которыхсоединены с соответствующими входамиклассификатора помех и входами первого и второго коммутирующих. блоков,выходы которых и выходы третьего ичетвертого коммутирующих блоков сое-динены с входами решающего блока,другие входы всех коммутирующих блоков соединены с соответствующими выходами классификатора помех Я .Однако известный адаптивный демодулятор имеет низкую помехоустойчивостьЦелью изобретения является повыше"ние помехоустойчивости.Эта цель достигается тем, что вадаптивный демодулятор дискретныхчастотно-модулированных сигналов,содержащий не менее четырех параллельных ветвей, каждая из которых со.держит последовательно соединенныесогласованный фильтр и детектор огибающей, выходы которых соединены ссоответствующими входами классифика"тора помех и входами первого и второ.го коммутирующих блоков, выходы которых и выходы третьего и четвертогокоммутирующих блоков соединены с входами решающего блока, другие входывсех коммутирующих блоков соединеныс соответствующими выходами классифи единен с другим входом блока деления, выход первого блока вычитания соединен с входом первого блока стробирования и одний входом блока сложения, выход которого соединен с входом второго блока стробирования, выход второго блока вычитания соединен с другим входом блока сложения и входомтретьего блока стробирования, выходыобоих блоков перемножения соединеныс.входами третьего блока вычитания, выход которого соединен свходом четвертого блока стробирования, причем входы первого ивторого блоков вычитания иобоих перемножителей являютсявходами классификатора покатора помех, введены блок квадратич-ного сложения и два перемножителя,причем входы блока квадратичного сложения соединены с выходами детекторов огибающей, а выход - с другимвходом третьего коммутирующего блока,входы первого перемножителя соединены с выходами второго и четвертогодетекторов огибающей, входы второгоперемножителя соединены с выходамипервого и третьего детекторов огибающей, а выходы обоих перемножителей соединены с соответствующими входами четвертого коммутирующего блока. щего блока, выход которого через последовательно соединенные блоки вычисления среднего, разности, отклонения и блок деления соединен с входомблока сравнения, выходы которого явля.ются выходами классификатора помех,причем выход коммутирующего блокасоединен с другим входом блока вычис" ления разности, а выход блока вычисления среднего соединен с другим входом блока деления, выход первогоблока вычитания соединен с входомпервого блока стробирования .и однимвходом блока сложения, выход которого соединен с входом второго блокастробирования, выход второго блокавычитания соединен с другим входомблока сложения и входом третьего блока стробирования, выходы обоих блоковперемножения соединены с входамитретьего блока вычитания, выход кото.рого соединен с входом четвертого,блока стробирования, причем входыпервого и второго блоков вычитанияи обоих перемножителей являются входами классификатора помех, 5На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного адаптивного демодулятора,Адаптивный демодулятор дискретныхчастотно-модулированных сигналов содержит четыре параллельные ветви,каждая из которых содержит последова.тельно соединенные согласованныйфильтр 1 (1-1, 1-2, 1-3, 1-4) и детектор 2 огибающей (2-1, 2-2, 2-3, 152-4), классификатор 3 помех, первый,второй, третий и четвертый коммутирующие блоки 4-7, блок 8 квадратичного сложения, первый и второй перемно-жители 9 и 10 и решающий блок 11. 20Классификатор 3 помех содержит не менее четырех параллелЪных ветвей,каждая из которых состоит из последовательно соединенных блока 12 стробирования (12-1, 12-2, 12-3, 12-4) 75блока 13 вычисления модуля (13-1,13-2, 13-3, 13-4) и блока 14 памяти(14-1, 14-2, 14-3, 14-4), а такжесодержит коммутирующий блок 15,блок 16 вычисления среднего, блок 17вычисления разности, блок 18 вычисле.ния отклонения, блок 19 деления,блок 20 сравнения, первый, второй итретий блоки 21-23 вычитания, первыйи второй блоки 24,25 перемножения иблок 26 сложения.Адаптивный демодулятор дискретныхчастотно-модулированных сигналов работает следующим образом.Входной сигнал, представляющий 40собой сумму двух частотно-модулированных сигналов и помех, поступаетна входы согласованных фильтров СФ)1-1-1-4, выходы которых соединены сдетектором огибающих (ДО) 2-1-2-8,СФ 1-1 и 1-2 настроены на частоты45составляющих одного канала, а СФ1-3 и 1-4 на частоты составляющихдругого канала, с выход детектора.огибающей 2-4 сигнал поступает наклассификатор 3 помех, блок 8 квадратичного сложения 8, первый 9 и второй 10 перемножители огибающих,первый и второй коммутирующие блоки5 и 4. В случае наличия сосредоточенной помехи классификатор 3 помехвыявляет факт ее наличия в одномизканалов и классифицирует ее как большой, малой или средней мощности. Взависимости от величины помехиее напряжение воздействует на один 60из коммутирующих блоков 4-7. Припопадании мощной помехи в первыйканаЛ превышается большой порог иоткрывается второй коммутирующийблок 5, подключающий сигнал к решаю 65 щему блоку 11. При попадании мощнойпомехи во второй канал открываетсяпервый коммутирующий блок 4, пропу-скающий сигнал первого канала,При отсутствии помехи (ни один изпорогов не превышен) открывается второй коммутирующий блок 5, подключающий к решающему блоку 11 суммы квадратов пар огибающих каждого из каналов. Соответственно блок 8 квадратичного сложения содержит четыре устройства возведения в квадрат и двасумматора, каждый из которых суммируетквадраты огибающих одного из каналов.При воздействии помехи среднеймощности независимо от того, в какомиз каналов присутствует помеха, классификатор 3 помех формирует сигнал,открывающий четвертый коммутирующийблок 7, подключающий к решающему блоку 11 два произведения огибающих,сформированные перемножителями 9 и 10.При этом на входы первого перемно-.жителя 9 поступают огибающие от раз-,ных каналов, соответствующие посылкеодного варианта сигнала (например,"единица"), а на входы второго перемножителя 10-другого варианта. Решение о том, передается один или другой вариант сигнала, формируется .решающим блоком 11.Классификатор 3 помех работаетследующим образом.Огибающие сигналов с каждого издетекторов огибающей 2-1 - 2-4 поступают на вход классификатора 3 помех,где с помощью блоков 21 и 22 вычитания образуются два отдельных каналаобработки огибающих сигналов (дваэлементарных демодулятора). Третийканал обработки образуется путемквадратичного сложения огибающих сиг.налов блоком 26 сложения, а четвертый - на выходе блока 23 вычитанияпри помощи перемножения огибающихсигналов соседних подканалов блоками24 и 25 перемножения. Полученные такимобразом выходы четырех каналов (выходычетырех элеме нтар ных демодуляторов )подключены к блоку 12 стробирования.Блок 12 стробирования в момент окончания действия посылки производит отсчет значения сгибающей смеси сигнала с помехой О;, представляющей собой короткие импульсы, равные но величине смеси суммы сигнала и помехи. Эти отсчеты, как отрицательные,так и положительные, поступают на вход блока 13 вычисления модуля, где формируются импульсы только поло. жительной.полярности, Далее модуль отсчетов поступает на вход блока 14 памяти и запоминается. Блок памяти ,может быть реализован как в аналоговом, так и дискретном виде. При записи в дискретном виде перед блоком памяти должны использоваться анало1102051 го-цифровые преобразователи, преоб= разующие значение модуля отсчета в двоичный код. Объем памяти зависит от числа отсчетов, которые используются для классификации помех.После записи в блоки 14 памяти последнего отсчета а с помощью коммутирующего блока 15 выход каждого иэ блоков 14 памяти последовательно подключается к блоку 16 вычисления среднего, где, вычисляется величина 10 среднего арифметического по.И отсчетам, т.е. а,р ) (4) сТаким образом, предложенный демодулятор, производя адаптивную демо дуляцию дискретных частотно-модулированных сигналов, в зависимости отпомеховой ситуации в канале, выбираяоптимальный для данной ситуации способ демодулирования принимаемых сиг налов, позволяет повысить помехоустойчивость существующих демодуляторовв каналах с сосредоточенными помехами и замираниями, наа = Е а А;(3) й: 3 Составитель Г.Челей Редактор Т.Кугрышева Техред С. Легеза Корректор Г.РешетниКЗаказ 4784/44 Тираж б 35ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 йа р - Ьа, (1)Затем в блоке 17 вычисления разно сти вычисляется модуль величины разности между средним значением и каждым отсчетом, т.е. а-(а,р-а; ( (2)Далее блоком 18 вычисления отклонения вычисляется среднее арифметическое величины отклонения Блоком 19 деления вычисляется величина отношения которая определяет надежность раде-. ния принятого тем или иный демодуля-. тором.Блоком 20 сравнения производится последовательное сравнение надежности решений, йринятых четырьмя элемен-; тарными демодуляторами, и на основе максимума величиныпроизводится . коммутация с помощью коммутирующих блоков 4-7 одного иэ демодуляторов по входу решающего блока 11.