Устройство демодуляции фазоманипулированных сигналов

(088.8) Попова свидетельство СССРН 04 Ь 27/22% 1983. АЗОМАНИк радиоо в линиях изобрете в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЕМОДУЛЯЦИИПУЛИРОВАННЬИ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относитстехнике и м.б. использовацифровой радиосвязи. Цель ния ние достоверности путемболее использования энергиисигнала. В устр-во для достиаения цели введены ключ 11, вычитатель 12,полосовые фильтры 13 и 16, квадратичные детекторы 14 и 17, интеграторы15 и 18 и компаратор 19. В предложенном устр-ве во временных интервалахотсутствия сосредоточенных помех навходе происходит отключение выходавычитателя 2 от второго входа вычитателя 1 с помощью ключа 11. Указанноеотключение обеспечивает повышениедостоверности принимаемой цифровойинформации. 1 ил .(1) 55 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в линиях цифровой радиосвязи,Цель изобретения - повышение дос -5товерности путем более полного использования энергии сигнала,На чертеже представлена структур -ная электрическая схема предлагаемогоустройства, 10Устройство демодуляции фазоманипулированных сигналов содержит первый1 и второй 2 вычитатели, первый перемножитель 3, первый интегратор 4, решающий блок 5, второй перемножитель6, блок 7 Формирования опорного напряжения, фазовращатель 8, нелинейныйэлемент 9, третий перемножитель 10,ключ 11,третий вычитатель 12, первыйполосовой фильтр 13, первый квадратичный детектор 14, второй интегратор 15, второй полосовой фильтр 16,второй квадратичный детектор 17, третий интегратор 18 и компаратор 19.Устройство демодуляции фазоманипулированных сигналов работает следующим образом.Пусть на входе устройства действует аддитивная смесь полезного сигнала Ыс(с) сосредоточенной по спект 1) 30помехи ЫП(С) и белого гауссова ума+ А сов (Ыс -Ц)1)+п(с),где 2=0,1 - двоичный информационныйпараметр;(С ф 40ЧСС- соответственно амплитуда, круговая частота и начальная Фаза сигнала; А Ф Сд лсоответственно амплитуда,круговая частота и фазапомехи, в общем случаеслучайные;п(ь) - ВГШ с известными характеристиками М 1 п(с)1= О,Мп(п) и еп=-е 0(е-и ),М - спектральная плотоность;13 (С-С ) - дельта-функция Дирака, Описанный сигнал У(с) поступает на первые входы пе 1)вого, второго и третьего вычитателей 1, 2 и 12, 11 ри наличии мешающей помехи 8 ключ 11 замкнут и на второй вход первого вычитателя 1 постлупает сформированная оценка помехи Б(г.). В первом вычитателе 1 происходит компенсация помехи;лУ В (с) =У(с) -Б (с) =Б, (с)+Б(г)+п(с) -л-Б (г) =К (г) +ЬК(с) +и (с), (2) остаток нескомпенсированной помехи, который обусловлен неидеальностью формирования оценки помехил8 (г.) вследствие наоличил шумов помехового тракта.В первом перемножителе 3 происходит выделение напряжения, пропорционального фазе сигнала, несущей информацию, путем перемножения входного сигнала УВ (с) с опорным колебанием=У (с) г.й(1 Йс) - опорное колебание,В,полученное путемснятия манипуляциис входного сигнала.11 осле интегрирования в первом интеграторе 4 аналоговое напряжение поступает на решающий блок 5, принимающийрешение о передаваемом информационномсимволе по правилу:ти =е 1 п,Р йе), т.е.(4)т1 т.-, ф,Для обеспечения более глубокой компенсации помехи в первом вычитателе 1 на выходе третьего перемножителя 10формируется оценка сигнала:тяс (с) =80 (с) сЬ( Г с 1 с), (5)о 1которая компенсирует сигнал во втором вычитателе 2:л лК (с)=8 (с) =Г(с)-8 с(г)=8 (с) +л(7) 35 -(1( ф В, если 0 и, с 0 ой,что приводит к снижению отношения сигнал/шум на входе первого перемножителя примерно на 3 дБ, Указанное снижение отношения сигнал/шум приводит кнеобходимости иметь соответствующийзапас энергетики в линии для обеспечения заданного качества демодуляциисигнала. В предлагаемом устройствево временных интервалах отсутствия1сосредоточенных помех на входе происходит отключение выхода второго вычитателя 2 от второго входа первого выл С выхода второго вычитателя 2 сформированная оценка помехи поступает на ключ 11, управляемый сигналом выхода компаратора 19, Вновь нве денные элементы обеспечивают идентификацию наличия помехи Б (с) на входе устройства и необходимое для ее подавления подключение помехового тракта к первому вычитателю 1 сиг О нального тракта. Идентификация наличия помехи производится последовательно включенными вторым полосоным фильтром 16, вторым квадратичным детектором 17, третьим интегратором 18 5 и компаратором 19, вырабатывающим сигнал управления ключом 11. Подключенный к выходу второго вычитателя 2 второй полосовой фильтр 16, а также второй квадратичный детектор 17 и 20 третий интегратор 18 реализуют оптимальный энергетический обнаружительПри наличии во входной смеси г(с) сосредоточенной помехи Бл(с) на выходе второго нычитателя 2 формируетсялоценка ее Б(с), которая обеспечивает на выходе третьего интегратора 18 (после соответствующей фильтрации но втором полосовом фильтре 16 и квадратичного амплитудного детектирова ния во втором квадратичном детекторе 17) напряжение П превышающее пороговое напряжение компаратора 19; гдеП- модуль выходного напряжения компаратора 19;Ог - напряжение на выходе третьего интегратора 18;По - пороговое напряжение, вырабатываемое схемой формирования порога.45Схема формирования порогового напряжения, состоящая из третьего нычитателя 12, первого полосового фильтра 13, первого квадратичного детектора 14 и второо интегратора 15, обеспечивает формирование напряжения по 50 рога Ц , подаваемого на нторой входпорфкомпаратора 19При этом при наличии во входной смеси сигнала и помехи на выходе третьего вычитателя 12 формируется оценка шума: г (с) =У(с)-Б (с)-Б(с) =Б, (с) +л лфз (с) п(с) 5 с (с) Первый полосоной фильтр 13, первый кнадратичньд детектор 14 и второй интегратор 15 реализуют энергетический обнаружитель, аналогичный первому. Таким образом, на выходе второго интегратора 15 формируется напряжение порога, обеспечивающее адаптивное подключение выхода тракта помехи к второму входу первого вычитателя 1 в зависимости от наличия или отсутствия помехи на входе устройства. Если на входе устройства отсутствует сосредоточенная помеха Б(с), то на выходе второго вычитателя 2 будет только флюктуационный шум и остаток нескомпенсированного сигнала;(с) =(с) Бс (с) =Б, (с)+п(с) - л -8 (с)=ЬБ (с)+п(с). (9) При достаточно большом отношении сигнал/шум (10), что имеет место в реальных радиолиниях, сФормированнаялоценка сигнала 8 (с) имеет мало отличий от самого сигнала Бс(с), тогда н этом случаеЬБ. -ф, а на выходе второго вычитателя 2 присутствует в основном БГШ:Аг ц (с) (с) Бс(с) Бс (с)+п(с)л-Б (с)Ь й(с). (10) В прототипе выход вычитателя 2 постоянно подключен к второму входу первого нычитателя 1, Исходя из свойстн дельтакоррелиронанности БГШ на выходе первого нычитателя 1 в этом случае будет удвоенное значение мощ- ности У (с) =г(с)-У (с) =Б (с) +п(с) - -Л(с) = Б +2(с), (11)151538/ читателя 1 с помощью ключа 11. Указанное отключение обеспечивает повышение достоверности принимаемой цифровой информации,Составитель А, МоскевичТехред А,Кравчук Корректор Э. Лончакова Редактор М. Петрова 1 Заказ 6296/57 Тираж 626 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина,10 Формула изобретенияУстройство демодуляции фаэоманипулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные первый вычитатель, первый вход которого подключен к первому входу второго вычитателя, первый перемножитель и первый интегратор, выход которого подключен к входу решающего блока, выход которого является выходом устройства, и к входу нелинейного элемента, выход которого соединен С вторым входом второго перемножителя, к первому входу которого подключен выход первого вычитателя, и с вторым входом третьего перемножителя, выход которого подключен к второму входу второго вычитателя, первый вход которого является входом устройства, блок формирования опорного напряжения и фазовращатель, выход которого подключен к второму входу первого перемножителя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения достоверности путем болееполного использования энергии сигнала,в него введены последовательно соединенные третий вычитатель, к первому входу которого подключен первыйвход первого вычитателя, первый полосовой фильтр, первый квадратичный детектор, второй интегратор, компаратори ключ; сигнальный вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго вычитателя и с вторымвходом первого вычитателя, и последо 15 вательно соединенные второй полосовойфильтр, к входу которого подключенвыход второго вычитателя, второй квадратичный детектор и третий интегратор,выход которого подключен к опорному20 входу компаратора, при этом выходвторого перемножителя через блок формирования опорного напряжения соединен с входом фазовращателя и с первым входом третьего перемножителя,25 выход кОторого подключен к третьемувходу третьего вычитателя, второйвход которого соединен с выходом второго вычитателя,1