Цифровой дискриминатор фазоманипулированного сигнала

(51)4 С 01 И 1 й / юр Г АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕПЬСТВ АВТОРСНОМ,Ф С ИСКРИМИНАТОРСИГНАДА(57) Изобретение относится ктехнике и может использовать ктротехнический ади ра ва (Ленина)О.И.Корнилов,ленко дионавигретенияминацион ы. Дискриминафильтрограничите истемы фаз ио и связь в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Шахгильдян В.В.синхронизации. И.: Р1982, с. 269,ионных системах. Цель из ловьпвение крутизны дискр й х-ки и надежности рабо тор содержит согласованн двусторонний амплитудный ль 2, генератор 3 тактов1 импульсов, генератор 4 опорных сигналов, два цифровых коррелятора (ЦК), блок 15 селекции по длительности, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 и синхронизатор 17, ЦК включает элемент ИСКЛЮЧАЮ 1 ЕЕ ИЛИ 5 (6), блок управления (БУ) 7 (8), реверсивный счетчик (РС) 9 (10), элемент ИЛИ 11 (12) и триггер 13 (14). БУ 7 (8) включает триггер 18 (19), двухканальный селектор-мультиплексор 20 (21) и элемент И 22 (23), В ЦК в случае полного совпадения входного сигнала с опорным (либо полного несовпадения в случае противоположной Фазы) форми 54396руется последовательность символов одного уровня. В этом случае по управляющему сигналу БУ в РС будет записано макс. число тактовых кчпульсов.После окончания приема сигнала начинается обработка. При этом на выходе ЦК появится сигнал, длительность которого пропорциональна числу, записанному в РС, Уровень сигнала с блока 15 показывает знак рассогласования между входным и опорным сигналами, а длительность единичного сигнала с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 характеризует степень их временного рассогласования. 1 ил.1Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радионавигационных системах.Цель изобретения - повышение крутизны дискриминационной характеристики и надежности работы.На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного дискриминатора.Дискриминатор содержит согласован 10ный фильтр 1, двусторонний амплитудный ограничитель 2, генератор 3 тактовых импульсов, генератор 4 опорныхсигналов, два цифровых коррелятора,включающих элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ5 и 6, блоки 7 и 8 управления, реверсивные счетчики 9 и 10, элементы ИЛИ11 и 12 и триггеры 13 и 14. блок 15селекции по длительности, дополнительный элемент ИСКЛЮЧАКРЕЕ ИЛИ 16,синхронизатор 17,Блоки 7 и 8 управления содержаттриггеры 18 и 19, двухканальные селекторы-мультиплексоры 20 и 21 иэлементы И 22 и 23.Дискриминатор работает следующимобразом.Так как дискриминатор являетсяэлементом следящей системы приемногоустройства, то для его работы необходимо найти сигнал, т,е. определитьего временное положение с точностьюдо элементарного импульса кода, чтообычно осуществляется устройствомпоиска, После того как осуществлен 35 2ввод в слежение, дискриминатор работает следующим образом. Перед началом очередного приема сигнала (считается, что временная диаграмма работы устройства тем или иным способом задана) импульсом от синхронизатора 17 реверсичные счетчики 9 и 10 обнуляются, а блоки 7 и 8 управления переключаются в режим приема. Входной видеосигнал после ограничения в ограничителе 2 в виде кодированной последовательности импульсом поступает на элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и 6 цифровых корреляторов. В результате цифрового перемножения входного сигнала с опорным на выходе элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и 6 образуется некоторая последовательность нулей и единиц. Необходимо заметить, что в случае полного совпадения сигнала с опорой (либо полного несовпадения в случае противоположной фазы) получаемая последовательность включает в себя символы только одного уровня (О или 1), В режиме приема блоки 7 и 8 управления работают так, что этот сигнал с выходов элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и 6 управляет сложением и вычитанием тактовых импульсов в реверсивных счетчиках 9 и 10. Максимальное число импульсов будет записано в счетчик в случае полного совпадения (полного несовпадения) входного и опорного сигналов. После окончания приема сигнала (этот момент всегда12543 40 3можно определить, так как сигнал полностью известен) импульсом с синхронизатора 17 триггеры 18 и 19 устанавливаются в "1", а блоки 7 и 8 управления переключаются в режим об 5 работки, при котором в каждый счетчик 9 и 10 поступают импульсы со знаком, противоположным знаку числа, записанного в счетчик за время приема сигнала, В момент переполнения счетчиков 9 и 10 на одном из выходов переноса и, следовательно, на выходе элемента ИЛИ 11 (12) появляется короткий импульс, причем чем большее по модулю число было записано в счетчик, тем позже появляется импульс. Этим импульсом устанавливается в 0 триггер 13 (14). Таким образом, на выходе триггера 13 (14) каждого цифрового коррелятора будет единичный сигнал, длительность которого пропорциональна модулю числа, записанного в реверсивный счетчик 9 (10) за время поступления входного сигнала. В зависимости от того, на выходе какого цифрового коррелятора будет сигнал большей длительности, состояние блока 15 селекции по длительности будет "0" или "1", что показывает знак рассогласования между входным и опорными сигналами. С выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 получим единичный сигнал, длительность которого пропорциональна разности модулей чисел, записанных в реверсивные счетчики 9 и 10, т.е. величине, характеризующей степень временного рассогласования принимаемого и опорных сигналов.В данном устройстве в качестве блока 15 селекции по длительности может быть использован 1-К-триггер, в качестве амплитудного ограничителя 2 - триггер йчидта, а в качестве генератора опорных сигналов 4 - регистр сдвига с обратными связями.45Синхронизатор 17 предназначен для управления работой цифровых.корреляторов путем выработки управляющих импульсов в начале и в конце приема входного сигнала. Он может быть выполнен в виде последовательно соединенных двоичного счетчика и неполного дешифратора. Счетный вход счетчика является входом синхронизатора, а оба выхода дешифратора являются выходами синхронизатора.Выше упоминалось, что в случае полного совпадения (несовпадения) 96 4входного и опорного сигналов и отсутствия шума реверсивный счетчик прототипа накапливает число М/2 (где И - количество элементов в псевдослучайной последовательности). Реверсивный счетчик данного дискриминатора в тех же условиях накапливает число М (как и в оптимальном дискриминаторе). Следовательно, крутизна дискриминационной характеристики предлагаемого дискриминатора вышее, чем у прототипа.Формула из об ре те нияЦифровой дискриминатор фазоманипулированного сигнала,содержащийпос ледовательно соединенные согласованный фильтр и двусторонний амплитудный ограничитель, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и генератор опорных сигналов, два цифровых коррелятора, каждый из которых состоит из элемента ИСКЛЮЧАК 6 ЕЕ ИЛИ, блока управления и реверсивного счетчика, выход двустороннего амплитудного ограничителя соединен с первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые входы которых соединены с двумя выходами генератора опорных сигналов, а вход согласованного фильтра является входом цифрового дискриминатора фазоманипулированного сигнала, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше ния крутизны дискриминационной характеристики и надежности работы, в него введены синхронизатор, блок селекции по длительности и дополнительный элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, в каждый цифровой коррелятор введены элемент ИЛИ и триггер, а блок управления цифрового коррелятора включает триггер, двухканальный селектор-мультиплексор и элемент И, при этом триггер блока управления соединен с адресным входом двухканального селектора-мультиплексора, выход знакового разряда реверсивного счетчика соединен с входом первого канала двухканального селектора-мультиплексора, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ цифрового коррелятора соединен с входом второго канала двухканального селектора-мультиплексора, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И, прямой выход двухканального селектора-мультиплексора и выход элемента И подключены соответственноЗаказ 4714/48 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3 12 к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, выходы переноса которого соединены с входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с входом установки в ноль триггера цифрового коррелятора, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом синхронизатора, стробирующими входами обоих двухканальных селекторов-мультиплексоров и вторыми входами элементов И, первый выход синхронизатора соединен с входами установки в ноль реверсивных 54396 6счетчиков и триггеров блока управления, а второй выход соединен свходами установки в единицу триггеров цифровых корреляторов и триггеров блоков управления, выходы триггеров цифровых корреляторов подключены соответственно к первым и вторымвходам блока селекции по длительности и дополнительного элемента 1 О ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИПИ, выходы которых являются первым и вторым выходами цифрового дискриминатора фазоманипулированного сигнала.