Устройство когерентного приема фазоманипулированных сигналов

(5 04 1, 27 22 ЛЬСТВУ ВТОРСКОМ инин ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ПИСАНИЕ ИЗОБР(57)связихоустмеждула исодер 3994881/24-0918.12.8523,04.87. Бюл, У 15Ленинградский электротехнический тут им. В.И,Ульянова (Ленина) В.А,Богданович и В.И,Сирот 621.394.62(088.8)Винокуров В,И. и др. Электромагя совместимость судового элекорудования. - Л.: Судостроение, с. 217-218.УСТРОЙСТВО КОГЕРЕНТНОГО ПРИЕМА АНИПУЛИРОВАННЪХ СИГНАЛОВИзобретение относится к радиои обеспечивает повышение помеойчивости при рассогласованиях начальной фазой входного сигнафазой опорного сигнала, Устр-во жит линейный тракт приемника 1,амплитудно-фазовые детекторы 2, 3,формирователь опорного сигнала 4, фаэовращатель 5, синфазные согласованные фильтры 6, 7, квадратурные согласованные фильтры 8, 9, сумматоры 10,12, 13, блок вычитания 11, блоки возведения в квадрат 14, 15, двухполупериодные выпрямители 16, 17, мас -штабные усилители 18-21, блоки извлечения квадратного корня 22, 23, компараторы 24-26, мультиплексор 27,ключ 28, квадратичный детектор 29 иинтегратор 30. Входной сигнал, состоящий из смеси одного из противоположных сигналов с шумом или только изшума, поступает на линейный трактприемника 1. На выходах амплитуднофазовых детекторов 2, 3 формируютсясинфазная и квадратурная составляющие1305891 входного сигн ала соотве тственно, Этисоставляющие Поступают соответственнов синфазный и квадратурный каналыприема. Компаратор 26 вырабатываетуправляющий сигнал "1", если сигналс выхода блока 23 больше сигнала синфазного канала, поступающего с двухполупериодного выпрямителя 1 6и 0 ресли наоборот. По управляюцему сигналу мультиплексор 27 подключает к входу компаратора 25 сигнал либо с блока23 при управляющем сигнале "1"), ли 1Изобретение относится к радиосвязии может найти применение в системахпередачи дискретной информации.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при рассогласованиях между начальной фазой входногосигнала и фазой опорного сигнала,На чертеже изображена структурноэлектрическая схема предлагаемого устРойства, 10Устройство содержит линейный трактприемника 1, первый 2 и второй 3 ам -плитудно-фазовые детекторы, формироватепь 4 опорного сигнала, фазовращатель 5, первый 6 и второй 7 синФазные согласованные Фильтры, первый8 и второй 9 квадратурные согласованные фильтры, первый сумматор 10, блок11 вычитания второй 12 и третий 13сумматоры, первый 14 и второй 15 блоки возведения в квадрат, первый 16 ивторой 17 двухполупериодные выпрямители, первый 18 и второй 19 масштабные усилители, третий 20 и четвертый21 масштабные усилители, первый 22и второй 23 блоки извлечения квадратного корня, первый 24, второй 25,третий 26 компараторы, мультиплексор27, ключ 28, квадратичный детектор 29и интегратор 30. 30Устройство работает следующий образом.Принятый процесс, состоящй из смеси одного из противоположных сигна -лов с шумом или только из шума, поступает на вход линейного тракта при -емника 1, где выполняются стандартныеоперации линейной обработки сигнала,бо с сумматора 12 (при управляющемсигнале 0), На другой вход компаратора 25 поступает сигнал из каналаизмерения средней мощности входногосигнала. Если первый сигнал превыситвторой, то по сигналу "1" с его выхода, свидетельствующему об обнаружении сигнала, откроется ключ 28 и с компаратора 24 пройдет информация о типесигнала. При закрытом ключе 28 на выход устр-ва поступает нулевой потенциал. 1 ил,2которые могут включать в себя частотную селекцию, усиление, гетеродинирование. После обработки в линейном тракте приемника 1 входной процесс поступает на входы первого 2 и второго 3 амплитудно-Фазовых детекторов и на вход формирователя 4 опорного сигнала, а также в канал измерения средней мощности входного процесса. Напряжение с выхода формирователя 4 опорного сигнала поступает на второй вход первого амплитудно-фазового детектора 2 непосредственно и на первый вход второго амплитудно-фазового детектора 3 через фазовращатель 5. В качестве амплитудно-Фазового детектора можно использовать последовательно соединенные перемножитель и фильтр низкой частоты,В результате на выходах первого 2 и второго 3 амплитудно-фазовых детекторов формируются синфазная и квад-. ратурная составляющие процесса, которые поступают на первые синфазные б и и квадратурный 8 согласованные фильтры соответственно образующие синфазный канал приема, С выходов первых синфазного б и квадратурного 8 согласованных фильтров обработанные про - цессы подаются на первый и второй входы первого сумматора 10, Аналогично образуется квадратурный какал приема. Синф азн ая со ставляющая проце с с а с выхода первого амптлтудно-фазового детектора 2 поступает через второйквадратурный согласованный фильтр 9 на второй вход блока 11 вычитания, а квадратурная составляющая процесса свыхода второго амплитудно-фазового детектора 3 поступает через второй синфазный согласованный фильтр 7 на первый вход блока 11 вычитания.Первый 8 и второй 9 квадратурные согласованные фильтры, т.е. фильтры, согласованные с квадратурной состав,ляющей сигнала, первый 6 и второй 7 синфазные согласованные фильтры, т.е. фильтры, согласованные с синфазной 10 составляющей сигнала, можно реализовать известными способами, например на базе линий задержки с отводами, масштабных усилителей и сумматоров или в виде корреляционного приемника,15 состоящего из перемножителя, на второй вход которого подан опорный сигнал, и интегратора.Таким образом, на выходе первого сумматора 10 формируется напряжение 20 П пропорциональное в конце сигнала АТ М сов Ч, где А - амплитуда сигнала; Т - длительность сигнала; 6 Г - ширина спектра сигнала; Р - угол рассогласования начальной фазы сигнала и опор ного колебания. Одновременно на выходе блока 11 вычитания вырабатывается напряжение Б, пропорциональное АЫТ з 1 пМ, Далее 30 с выходов первого сумматора 10 и блока 11 вычитания напряжениия П, и Б поступают через первый 16 и второй 17 двухполупериодные выпрямители, осуществляющие снятие фазовой манипуляции 35 сигнала, и через второй 19, третий 20 масштабные усилители, на первый и второй входы второго сумматора 12, с выхода которого суммарный сигнал поступает на первый вход мультиплексора 27,40Одновременно напряжения П, и Б сР выходов первого сумматора 10 и блока 11 вычитания через второй 15 и первый 14 блоки возведения в квадрат поступают на второй и первый входы третьего сумматора 13, откуда суммарное напряжение подается на вход второго блока извлечения квадратного корня 23, на выходе которого вырабатывается напряжение Б пропорциональное энергии сигнала АТй. Это напряжение поступает на третий вход мультиплексора 27 и через четвертый масштабный усилитель 21 на первый вход третьегокомпаратора 26. На второй вход этого 55 компаратора подается модуль напряжения синфазного канала У, с выхода первого двухполупериодного выпрямителя 16,Если напряжение на первом входе третьего компаратора 26 оказывается больше, чем на втором, он вырабатывает управляющий сигнал, соответствующий уровню логической единицы, если нет, вырабатывается управляющий сигнал, соответствующий уровню логического нуля. Этот управляющий сигнал поступает на второй вход мультиплексора 27. Последний подключает к тре - тьему входу второго компаратора 25 либо сигнал с выхода второго сумматора 12 при логическом нуле на втором входе, либо сигнал с выхода второго блока 23 извлечения квадратного корня при логической единице на втором входе.На первый вход второго компаратора25 подается напряжение из канала измерения средней мощности входногопроцесса, состоящего из квадратичногодетектора 29, интегратора 30, первогоблока 22 извлечения квадратного корня и первого масштабного усилителя1 8. Если н апряжен ие с выхода муль ти -плексора 27 превышает напряжение, со -ответствующее средней мощности входного процесса, с выхода первого масштабного усилителя 18, на выходе второго компаратора 25 в момент стробирования появляется сигнал, соответствующий уровню логической единицы,означающий что произошло обнаружениесигнала,Этим сигналом с уровнем логической единицы открывается ключ 28, и на выход устройства поступает информация о типе сигнала с выхода первого компаратора 24, который регенерирует информационный сигнал, сравнивая с нулевым потенциалом напряжение синфазного канала приема с выхода первого сумматора 10, знак которого определяется законом фазовой манипуляции, определяемой передаваемой инфор - мацией. Если на выходе второго ком - паратора 25 в момент стробирования напряжение соответствует уровню логического нуля, что означает паузу в передаче, ключ 28 запирается, и на выход устройства поступает нулевой потенциал. Напряжение на выходе первого компаратора 24 принимает значения + П в зависимости от знака входного напряжения П,. Стробирование второго компаратора 25 и сброс интегратора 30 осуществляются сигналом1305891 Устрой ство ко герентно го приема Фазоманипулированных сигналов, содержащее первый двухполупериодный выпрямитель, последовательно соединенные ли нейный тракт приемника, первый амплитудно-фазовый детектор, первый синфазный согласованный фильтр, первый сумматор, первый компаратор и ключ, последовательно соединенные формиро ватель опорного сигнала, фазовращатель, второй амплитудно в фазов детектор и первый квадратурный согласованный Фильтр, последовательно соединенные квадратичный детектор, интегратор, первый блок извлечения квадратного корня, первый масштабный усилитель и второй компаратор, выход которого подключен к второму входу ключа, выход линейного тракта прием ника подключен к входам квадратичного детектора, Формирователя опорного сигнала и второму входу второго амплитудно-фазового детектора выход формирователя опорного сигнала под ключен к второму входу первого амплитудно-фазового детектора, выход первого квадратурного согласованного фильтра подключен к второму входу первого сумматора, выход котоРо Тираж б 39 Подписное г. Ужгород, ул. Проектная, 4 синхронизации, поступающим в конце каждого сигнала.Коэффициент передачи первого масштабного усилителя 18 определяется исходя иэ требований обеспечения заданного уровня вероятности ложных срабатываний в паузах. Коэффициенты передачи второго 19, третьего 20, четвертого 21 масштабных усилителей определяются из величины угла Ю до пускаемых фазовых рассогласований между опорным колебанием и начальной фазой сигнала, Причем коэффициент передачи третьего масштабного усилителя 20 пропорционален величине эпЮ, а 15 коэффициенты передачи второго 19 и четвертого 21 масштабных усилителей пропорциональны величине созЧ. Формула из обре тения 20 ВНИИПИ Заказ 1467/57 Произв.-полигр. пр-тие,го подключен к входу первого двухполупериодного выпрямителя, второйвход первого компаратора соединенс земляной шиной, вход линейноготракта приемника и выход ключа являются соответственно первым входоми выходом устройства, вторым входомкоторого являются соединенные вместевторые входы интегратора и второгокомпаратора, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьшения помехоустойчивости при рассогласованияхмежду начальной фазой входного сигнала и фазой опорного сигнала, введены второй синфазный согласованныйфильтр, второй масштабный усилитель,первый блок возведения в квадрат, последовательйо соединенные второй квадратурный согласованный фильтр, блоквычитания, второй двухполупериодныйвыпрямитель, третий масштабный усили -тель, второй сумматор и мультиплексор, последовательно соединенные второй блок возведения в квадрат, третийсумматор, второй блок извлечения квадратного корня, четвертый масштабныйусилитель и третий компаратор, второйвход и выход которого соединены соответственно с выходом первого двухполупериодного выпрямителя и вторымвходом мультиплексора, третий вход ивыход которого соединены соответственно с выходом второго блока извлечения квадратного. корня и третьимвходом второго компаратора, выходыпервого и второго амплитудно-фазовыхдетекторов подключены соответственнок входам вторых квадратурного согласованного фильтра и синфазного согласованного фильтра, выход которогоподключен к второму входу блока вычитания, выход которого через первыйблок возведения в квадрат подключенк второму входу третьего сумматора,выход первого сумматора подключен квходу второго блока возведения в квадрат, а выход первого двухполупериодного выпрямителя через второй масштабный усилитель подключен к второмувходу второго сумматора,