Автокорреляционное устройство для приема сигналов с фазоразностной модуляцией первого порядка

(50 4 Н 04 Ь 27/1 ВГГ " ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВ ы в указанных преденабега разности фаз, н /2, Цель достигает, ЛЗ 9, инвертора 10, 12, 1 ил. изменения часто лах паразитного т,е. пока 0 6ся введением УФ ключа 11 и БФСУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М.А,БонБруевича(54) АВТОКОРРЕЛЯЦИОННОЕ УСТРОЙСТВОДЛЯ ПРИЕМА СИГНАЛОВ С ФАЗОРАЗНОСТНОЙМОДУЛЯЦИЕЙ ПЕРВОГО ПОРЯДКА(УФ) 1, две линии задержки (ЛЗ)2 и 9два перемножителя 3 и 4, два интегра тора 5 и 6, фазовращатель 7 на п /2,пороговый блок 8, инвертор 1 О, электронный ключ 11, блок 12 формированиясигналов управления (БФСУ) и блок 13синхронизации. Устр-во, имеющее двеветви обработки, работает в двух режимах В 1-м режиме, когда частота Еои длительность , задержки ЛЗ 2 постоянны и соответствуют своим номинальным значениям, сигнал управления УФ 1 отсутствует. Во 2-м режиме(режиме изменения частоты сигнала)осуществляется подстройка фазы с помощью УФ 1. Это приводит к максимизации напряжения на входе пороговогоблока 8 (в режиме линейного ростачастоты сигнала), которое оказывается равным 0,96 своего оптимальногозначения и не зависит от скорости(г ) Д=а 2о 55 в момент времени к16,кф)н 7 Изобретение относится к техникесвязи и может быть использовано в системах передачи дискретной информации.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости при номинальном значении частоты сигнала и приизменениях частоты сигнала.На чертеже изображена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства. 10Автокорреляционное устройство дляприема сигналов с фазоразностной модуляцией первого порядка (фРМ) содержит управляемый фазовращатель 1,первую линию 2 задержки, первый и 15второй перемножители 3 и 4, первыйи второй интеграторы 5 и 6, фазовращатель 7 на 7/2, пороговый блок 8,вторую линию 9 задержки, инвертор 10,электронный ключ 11, блок 12 формирования сигналов управления и блок 13синхронизации,Устройство работает следующим образом.Рассмотрим работу устройства в различных режимах.1. Пусть частота и длительностьзадержки линии 2 постоянны и соответствуЮт своим номинальным значениям -Г ио , В этом случае на выходе 30интегратора 5 первой ветви обработкиимеем: т 1 = 1 х (С)х (г.)с 11=авгп.) +с )+) 1: (и С+Цзгп сд (1+ )+9 д= аТЧ Чпн Ч =- - созЬ = 2 " а Т а -- Ъ) ) : =2Л 3 ааа где а - амплитуда;ч - фаза принимаемого сигналах (С);6,ц - информационная разность фаз,, В пороговом блоке 8 принимаетсярешение о виде переданного символапо знаку 1 з. На выходе интегратора 6второй ветви обработки имеет в сере -дине и в конце и-го тактового интервала;.к 1где черта над х означает преобразование Гильберта,Таким образом, в рассмотренномрежиме сигнал управления управляемымфазовращателем 1 отсутствует.2. Режим изменения частоты сигнала. Пусть в конце К-й посылки сигнала (для определенности) несущая частота начала расти по некоторому за-,кону, а в конце (К+1)-й посылки устанавливается режим линейного ростачастоты. В этом случае на выходе интегратора 5 в момент времени (К+1) Тимеем:(6 ) сов (6 Ь к, Я)где 8 к - паразитная разность фаз вызванная изменением частоты сигнала; (8)1 - коэффициент, зависящий от 9Очевидно, что скорость изменения частоты не должна превьппать некоторого значения, при котором 1 еще превышает уровень шума на входе порогового блока 8 и тем самым не должна приводить к изменению знака 1 так как это приводит к явлению обратной работы. Таким образом, должно выполняться неравенствоО. у(В)Однако это условие накладывает определенные ограничения на скорость изменения несущей частоты (при заданных значениях номинальной частоты и скорости передачи) в реальных каналах связи, где находит применение фРМ(ФРМусловие Ри /2 практически всегда выполняется),Во второй ветви обработки на выходе интегратора 6 имеем при этомв момент времени Т=(К+1).Т.После прохождений этими сигналамилинии 9 задержки на время Т/2 иэлектронного ключа 11 (непосредствен-но и через инвертор 10) на выходеэлектронного ключа 11 имеем аТ,к б,к)1 "8 5 4 11 ( кф 1 здп(6),в момент времени С=(К+1)Т 1 О т)г Ов, 1 с,1) , )всс)с)с,но не обеспечивает его максимизацию, так как для подстройки фазы на (К+2)- такте используется управляющий сиг О нал, пропорциональный паразитному набегу разности фаз, измеренному на предыдущем (К+1)-м тактовом интервале, а в режиме нелинейного измене 1 11ния частоты 9 ФОФк 2)45Частичная компенсация паразиткой разности фаз характерна лишь для переходного нелинейного режима, а в линейном режиме изменения частоты паразитный набег разности фаз для двух любых соседних посылок становится одинаковым, т;е. 9 к =8Е,1 При этом подстройка фаз перемножаемых сигналов с помощью управляемого фазофращателя 1 приводит к максимизации 1, т,е, обеспечивает помехоустойчивость, близкую к помехоустойчивости устройства, работающего в рек , агТ.ь(,), ,в момент времени г.=(К+-)Т,2Таким образом, мы получили значения управляющих напряжений, не зависящих от информационной разности фаз, 20которые подаются на вход блока 12формирования сигналов управления,где преобразуются из аналоговойв цифровую форму для управления работой управляемого фазовращателя 1. 25С помощью управляемого фазовращателя 1 дважды за время действия (К+2)-йпосылки осуществляется подстройкафазовых соотношений для сигналов,перемножаемых в перемножителях 3 и 4,ЗОчто обеспечивает увеличение значения жиме стабильной номинальной частотысигнала,Использование режима измерения 61дважды за тактовый интервал позволяетвдвое снизить требования по ограничению скорости изменения несущей частоты сигнала в линейном режиме, В этихусловиях, как.показано ниже, величина 1 становится весьма близкойк своему оптимальному значению,Действительно, в линейном режимеизменения частоты, когдаи =Я(1+с),где- скорость изменения для выполнения условия ортогональности перемножаемых сигналовв перемножителе 3, необходи,мо выполнение равенствти (1+) с 1=2 К)1;4гт,лоткуда следует:= -- .2 ТТаким образом, при интегрировании перемножаемых сигналов в интеграторе 5 за время 0 - Т/2 имеемти1 в ,в=авсп(и,св +ив, )011здп 1,п /+с)+(+) 2+ 1 уДо 4 тг к+О+1 1аТ здп/8 )1= ---- соз (-+ 64 11/8 (8 Е ЧЗаметим, что здесь Вк Е, =/8,з дп/8(д кЕ 1 ) = - /8 - , а максимальное значение 1 ,Е достигается при внесении дополнительной фазовой задержки с помощью управляемого фазовращателя 1, равной 9 о = ВкеиПри этомаг Т здп /8/Т / = ----=аг Тв 0 24 %,кое ц макс 4 /8а в режиме стабильной и номинальнойчастоты сигналат 122 =авсп 1 и,в+срв,в)5,КвЕ)1 ОптоаТпсаи,(св 2) в сс с,в Д с)в= - -спв в ,в, с 1 счто является оптимальным значениемдля данного приема сигналов."Заказ 4838/59 Тираж 624 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,. Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 12562Следовательно, устройство обеспечивает при оговоренных выше условиях на скорость изменения частоты сигнала в линейном режиме соотношение--х-фд щ - =-0,96Г,х 6+1 опт становится равным нулю и вероятность ошибки скачком изменяется, становясь 10 равной 0,5,Таким образом, подстройка Фазы с помощью управляемого фазовращателя 1 приводит к максимизации напряже ния на входе порогового блока 8(в режиме линейного роста частоты сигнала), которое оказывается равным 0,96 своего оптимального значения и не зависит от скорости изменения час тоты в указанных пределах, т,е. пока Формула изобретения25 Автокорреляционное устройство для приема сигналов с фазоразностной модуляцией первого порядка, содержащее первую линию задержки, выход которой соединен с первым входом первого пе ремножнтеля и с входом фазовращателя на Ф/2, выход которого соединен с первым входом второго перемножителя, второй вход которого подключен к второ-, му входу первого перемножителя выход З 5 которого соединен с первым входом пер" вого интегратора, второй вход которо 3 бго подключен к первому входу порогового блока и к первому выходу блокасинхронизации, второй выход которогосоединен с первым входом второго интегратора, второй вход которого подключен к выходу второго перемножителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения помехоустойчивости при номинальном значении частоты сигнала и при изменениях частотысигнала, в него введены управляемыйФазовращатель, блок формирования сигналов управления, электронный ключ,инвертор и вторая линия задержки,выход которой соединен с первым входом электронного ключа и с входоминвертора, выход которого соединенс вторым входом электронного ключа,выход которого соединен с первым входом блока формирования сигналовуправления, второй вход которого подключен к первому входу второго интегратора, выход которого подключенк первому входу второго интегратОра,выход которого соединен с входом второй линии задержки, при этом выходпервого интегратора соединен с вторым входом порогового блока, выходкоторого соединен с третьим входомэлектронного ключа, выход блокаформирования сигналов управленияподключен к первому входу управляемого Фазовращателя, второй вход которого соединен с вторым входом первого перемножителя, а выход управляемого фазовращателя соединен с входомпервой линии задержки.