Демодулятор фазоманипулированных сигналов

(51)4 Н 04 Ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(57) Изобретение относится к областиэлектросвязи и может найти применениев приемных частях устр-в преобразования сигналов (модемов) аппаратурыпередачи данных с относительной фазовой манипуляцией. Цель изобретения -повышение помехоустойчивости. Демодулятор содержит квадратор 1, делитель 3 частоты, фаэовращатель 4, дваполосовых фильтра 5, 6. Для достижения цели введены перемножитель 2 частоты, фильтр 7 нижних частот, синхронизируемый г-р 8 и решающий блок 9.Фильтр 6 выполнен в виде синфазногофильтра. Перемножитель 2 умножаетвходной фаэоманипулированный сигнална опорный, поступающий от делителя3. Фильтр 7 предназначен для выделения информационных сигналов из продукта перемножения сигнала на опорный, Г-р 8 выполняет роль АПЧ первого порядка, а уровень сигнала навыходе фильтра 5 определяет его полосу удержания и захвата. Блок 9 преобразует последовательность уровняна своем входе в последовательностьинформационных бит, преобразуя, еслинаобходимо, относитальный форматв Сабсолютный. 1 ил.Изобретение относится к электросвязи и может найти применение вприемных частях устройств преобразования сигналов (модемов) аппаратурыпередачи данных с относительной фа 5зовой манипуляцией, работающих по.каналам, в которых возможен сдвигнесущей частоты с последующим нарушением когерентности несущей и тактовой частот сообщения.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.На чертеже изображена структурноэлектрическая схема демодулятора,Демодулятор содержит квадратор 1,перемножитель 2 частоты, делитель3 частоты, фазовращатель 4, первый5 и второй 6 полосовые фильтры,фильтр 7 нижних частот, синхронизи Оруемый генератор 8 и решающий блок 9,Демодулятор работает следующимобразом.Квадратор 1 умножает сигнал, Какправило, сигнал на демодулятор поступает после канального Фильтра и двустороннего ограничителя, т.е, уровеньна входе демодулятора принимает двазначения: +1 и,-1. Так как перемножение в поле ( +1, -1 равносильно суммированию по модулю два в поле0,1,то в качестве квадратора 1 можно использовать сумматор .по модулю два,один вход которого соединен с входомдемодулятора непосредственно, а второй - через элемент задержки, например интегрирующую цепочку.Перемножитель 2 частоты умножаетвходной фазоманипулированный сигнална опорный, поступающий от делителя. 40частоты. Как и квадратор 1, он можетбыть выполнен на сумматоре по модулюдва.Делитель 3 частоты может быть выполнен на счетном триггере.Фазовращатель 4 компенсирует пос 45тоянный сдвиг фаз между входами перемножителя 2 частоты, вызванныйквадратированием входного сигнала,в частности, фазовращатель 4 можети отсутствовать, если допустить некоторые энергетические потери в демодулятореВторой полосовой фильтр 6, каки первый полосовый фильтр 5, выделяетудвоенную несущую иэ продукта квадратирования входного сигнала, однакоцентральная частота настройки второго полосового фильтра 6 точно равна удвоенной несущей частоте, котораяможет "плавать" в пределах допускана сдвиг частот в канале тональнойчастоты. Второй полосовой фильтр 6выполнен в виде синфазного фильтра,Первый полосовой фильтр 5 можетбыть также реализован как синхронныйс неперестраиваемой частотой коммутации, причем полоса должна быть не уже удвоенного допуска на сдвиг несущей в канале тональной частоты, иначе при включении питания демодулятора может не произойти захвата удвоенной несущей синхронизируемым генератором 8.Фильтр 7 нижних частот предназначен для выделения информационных сигналов из продукта перемножения принимаемого сигнала на опорный. Если используется относительная фазовая манипуляция, то формат последовательностей уровней на выходе фильтра 7 нижних частот относительный.Синхронизируемый генератор 8 выполняет роль фазовой автоподстройки частоты первого порядка, а уровень1сигнала на выходе первого полосовогофильтра 5 определяет его полосу удержания и захвата. Последняя должнаперекрывать собственную полосу фильтра и абсолютную нестабильность самосинхронизируемого генератора 8 в диапазоне рабочих температур. Из-за нестабильности сдвига несущей частоты в канале связи на входе самосинхронизируемого генератора 8 колебания подвержены паразитной амплитудой и фазовой модуляции. Паразитная амплитудная модуляция подавляется синхронизируемым генератором 8, а паразитная.фазовая модуляция, сопровождающая "плавание" несущей частоты, не влияет на процесс демодуляции.Решающий блок 9 преобразует последовательность уровней на своем входе в последовательность информацион"ных бит, преобразуя, если необходимо,относительный формат в абсолютный.Квадратор 1, делитель 3 частоты,Фазовращатель 4, полосовые фильтры5 и б и синхронизируемый генератор8 образуют систему выделения несущейчастоты. Перемножитель 2 частоты,используя выделенную несущую частоту, преобразует сдвиг фаз между колебаниями на своих входах в напряжение, пропорциональное этому сдвигу. Пос 1478369ледовательность сдвигов фаэ, определяемая законом манипуляции, образует последовательность уровней напряжения; которые после фильтрации5 обрабатываются решающим блоком 9.Стабилизация фазовых соотношений на входах перемножителя 2 частоты достигается следующим образом. Синхронизируемый генератор 8 при наличии входного сигнала вырабатывает коммутирующую частоту для второго полосового фильтра 6, которая равна или кратна удвоенной несущей частоте входного сигнала. При наличии нестабильности несущей частоты, обусловленной, в первую очередь, нгстабиль" ностью сдвига частоты в канале связи из-за взаимной расстройки генераторов аппаратуры уплотнения, если несущая частота остается в пределах полосы первого полосового фильтра 5, синхронизируемый генератор 8 точно настраивается на нее с некоторой фазовой ошибкой, Но при четном числа переключений во втором полосовом фильтре 6 в течение периода фильтруемой частоты сдвиг фаз, вносимый вторым полосовым фильтром 6, зависит не от сдвига фаз между входным фильтруемым сигналом и последовательностью коммутирующих уровней, а от их взаимной частотной расстройки. Иными. словами, второй полосовой фильтр 6 ведат себя как и всякая резонансная система: при совпадении частоты настройки (т.е. коммутирующей частоты) с фильтруемой частотой сдвиг фаз между входом и выходом этого фильтра отсутствует, при расстройке сдвиг фаз асимптотичгски приближается к 90 и -90 в зависимости от знака расстройки. Но, так как второй полосовой фильтр 6 всегда настроен на частоту самосинхронизируемого генератора 8, которй следит за изменениями несущей частоты, то частота настройки второго полосового фильтра 6 остается равной удвоенной несущей частоте. Поэтому второй поло" совой фильтр 6 всегда настроен в резонанс с удвоенной несущей частотой и не вносит сдвига фаз в тракт выделения несущей частоты. При этом полоса пропускания второго полосового фильтра 6 может быть менее 1 Гц, что гарантированно. задерживает сосредоточенныг по частоте мешающие сигналы в полосе канала тональной частоты.Это позволяет расширить реальный динамический диапазон демодуляторав сторону слабых сигналов, так каксосредоточенные по частоте помехи,вызывающие флуктуации фазы синхронизируемого генератора 8, подавленывторым полосовым фильтром 6,Крома того, полоса захвата фазовой автоподстройки частоты должна не допускать захвата близлгжащих к несущей частоте сосредоточенных помех и выбирается достаточно узкой. Полоса захвата синхронизируемого генератора 8 может быть дажг равной ширине полосы канала тональной час-. тоты, так как полосу синхронизации определяет первый узкополосный фильтр 5 причем вносимая им нестабильность сдвига фаз при "плавании" несущей частоты не влияет на сдвиг фаз, вносимый вторым полосовым фильтром 6. Поэтому к стабильности самосинхронизируемого генератора 8 требований не предъявляется.Таким образом, наличие в демодуляторе второго полосового фильтра 6 и связи между первым полосовым фильтром 5 и синхронизируемым генератором 8 позволяют расширить динамический диапазон демодулятора и снизить требования к стабильности синхронизируемого генератора 8.Формула изобретенияДемодулятор фазоманипулированных сигналов, содержащий фазовращатель, делитель частоты первый полосовой фильтр, последовательно согдингнныг квадратор и второй полосовой фильтр, причем входквадратора является входом демодулятора, о т л Й ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения помехоустойчивости, введены синхрониэиругмый генератор и последовательно соединенные перемножитгль частоты, фильтр нижних частот и решающий блок, при этом вход и выход первого полосового фильтра соединены соответственно с первым входом второго полосового фильтра и входом синхронизируемого генератора, выход которого подключен к второму входу второго полосового фильтра, выход которого через последовательно соединенные фазовращател и делитель частоты подключен к первоСоставитель О.АндрушкоТехред Л.Олийнык Корректор И.Муска Редактор И,Шмакова Заказ 2375/56 Тираж 627 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,10 5 1478369. 6му входу перемножителя частоты, вто- фильтр выполнен в виде синхронного рой вход которого соединен с выходом фильтра, а выход решающего блока явквадратора, причем второй полосовой ляется выходом демодулятора.