Устройство для приема сигналов с частотно-фазовой модуляцией

)5 Н 0427/ С В ИД ЕТЕЛ Ь СТГУ госу.;А ственный комитетпо изОБРетенияу и откРытиям.ПРи гкнт ссс(56) Авторское свидетельство СССРМ 1345370, кл. Н 0427/22, 1986.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА СЫ КАЛОВ С ЧАСТОТНО-ФАЗОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ(57) Изобретение относится к радиотехнике,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Для достижения поставленнойцели введены и управляемых фазовращателей 14 и 15, и перга;ожителей 16 и :7 и . дополнительных интеграторов ,8 и 19, дс полнитеьная линия 20 задержки, решающий блок 21. Сущность изОбретения состоит В ПОВЫШЕНИИ ПОМЕХОУСтОйчИВОСтИ ПРИЕМВ на основе конкретного вынесения решения фазовым детектором 11 и формирования на основе зтого решения совокупности одновременно дейс-Вусщих колебаний со всеми р;,з;.:Вшенными знв-;ениным, мгнос" ной ча- СТОБЫ И ОДИНВКОВЫМ;-Чача:ИЕМ : - ОВЕННОй начальной фг.ь:.;:явным текущем значе ник) мгновенной начальной фазы, н испо ьзОВзнии атой созо".упностк качес", 1 е Опорчых колебаний В мно" Окана ьном корреляционном приемнике для конкретного Вынесения решения О текуще разрешенном значении мгновенной часто ы. 2 нл,Изобретение относится к радиотехнике, может использоваться для широкогокласса систем высокоскоростной передачиинформации и является усовершенствованием устройства по авт,св, М 1345370, 5Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.На фиг, 1 изображена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - схема блока выделения несущей. 10Устройство содержит частотный детектор (ЧД) 1, первый интеГратор 2 первыйаналого-циФровой преобразователь (АЦП)3, основной генератор 4 частот, основнойключ 5, дополнительный генератор 6 частот, 15дополнительный ключ 7, линию 8 задержки,смеситель 9, блок 10 выделения несущей,фазовый детектор 11, второй интегратор 12,второй аналого-цифровой преобразователь13, и управляемых фазовращателей 14 и 15 20(УФВ), п перемножителей 16 и 17, и дополнительных интеграторов 18 и 19, дополнительную линию 20 задержки и решающийблок 21.Блок 10 содержит умножитель 22 частоты, узкополосный фильтр 23, делитель 24частоты, перемножитель 25, фильтр 26 нижних частот (ФНЧ)генератор 27,Устройство работает следующим образом, 30На вход устройства поступает ФЧМсигнал с модуляционным форматом И-о(где и - число разрешеннь 1 х значений мгновенной частоты,- число разрешенных значений мгновенной начальной фазы), который 35можно представить в следующем виде;Я 1 = Асов(во+ в(+ Щ 7 4- фо),где А - амплитуда ФЧМ-сигнала;во и го - соответственно центральнаякруговая частота и постоянная составляющая мгновенной начальной фазы ФЧМ-сигнала;иф) - закон изменения во временимгновенной частоты несущего колебания й) л - закон изменения во временимгновенной начальной фазы ФЧЦ-сигнала)61, .Данный ФЧМ-сигнал поступает на входЧД 1, на выходе которого по результатам 50приема элемента сигнала за тактовый интервал Т времени формируется напряжение, которое является функцией отклонениязначения частоты во+ иф) принятого элемента сигнала Ял от частоты подстройкиЧД 1 в,;Очд = Яд( ио + Ж во) = Яд Фгде Яд - крутизна детекторной характеристики ЧД 1,Данное напряжение О 4 д поступает навход первого интегратора 2, в котором интегрируется за время тактового интервала Твремени, На выходе интегратора 2 имеютнапряжение видатО. = С Яд иф)г 1огде.С - константа,Напряжение Оичд с выхода интегратора 2 поступает ча вход АЦП 3, в которомпреобразуется в параллельный цифровойдвоичный код( -Т)=(1( -ТИ 2где ( )2 - представление числа в двоичнойсистеме счисления;Й-Т) - закон изменения во временимгновенной частоты несущего колебания сзадержкой на Т,соответствующий текущему (с временнойзадержкой на ТЯ-Т)-му разрешенному значению мгновенной частоты принимаемогосигнала Я 1,Задержанный линией 8 на время Т входной сигналЯ = Асоз во + в(-Т 4 )(-Т) 7 г+ уЪ)где Т.- длительность тактового интервала,поступает на первь 1 й вход смесителя 9, навторой вход которого поступает сигналЯдг= Всоз(ам(-Т)+ уЪ) с частотой М(-Т) содного из выходов генератора 6, который изопорного колебания ЯО = Нсоз( вс+ Оо) счастотой во и амплитудой Н, поступающегона вход генератора б с выхода блока 10,создает сетку одновременно действующихколебанийЯдг 1 = В соз (в 1, + гл );Ядг 2) = В соз (В 2 л фр); Ялга - В соз (вд + ро)с одинаковой амплитудой В и различными центральными частотами в 1, в 2в равными разности между разрешенными частотами (во+ в 1), ( во+ вз)( во + в,) поинимаемого сигнала Я 1 и частотой иЪ, используемой для когерентной подстройки генератора 27 в блоке 10.Выбор одного из данных колебаний осуществляется ключом 7 в соответствии с двоичным цифровым кодом Е 1(-Т), поступающим на его управляющий вход с выхода АЦП 3. На выходе смесителя 9 имеем сигнал1Ясм = 2 А В созво+ иМ-Т 4 ) л+ у 7 о- вФ-Т)- ро 1-= - А В соз 1 вц+ 1(-Т) тг),2С выхода смесителя 9 сигнал Ясм с центральной частотой во поступает на вход умножителя 22 частоты на 1, где- число разрешенных значений мгновеннойначальной фазы принимаемого сигнала (т.е,на вход блока 10), на выходе которого обраЗуЕТСя СИГНЗЛ ВИДЗ Яу = МСОЗ(1 Вот),где М - амплитуда сигнала ЯуСигнал Яу(т),проходя черезузкополосный фильтр 23, настроенный нэ частоту Гво.поступает на вход делителя 24 частоты на Г,на выходе которого получаем сигнал видаЯд(т) =- Рсоз(аоЮ), 10где Р з плитудэ сигнала Ял.Тем самыустраняется фэзовая . фодул -;цияв сигналя ". рСиГнзл Яг ,т "остгадает нз вход пе.,",множителя 25, нз вто,1 ой вход ко 1 ороо с 5выхода генератора 27 посгупзв; сигн, л 3%.:= НСОЗ(Вот+ фо) ГДЕ Ь, Во И Д 3 о СООТВС 1 С -ВЕННО аМПЛИтУДа, КРУГОВЗЛ чает та И ПОСГОэнная состэвляющар ь:гновенной нзч-". ьнойфазы сигнала Янэ выходе которого бразуется сигнал1Я, (т) =- - Р Н (созЦво - ао, - уЪ)++ созг(им+ сь)+ ро,который поступает на вход ФНЧ 26, нз выходе которого с получаем разностную составляющую сигнала Ях (1)О,(е) = - Р Н (созво-во)- ро,р 1которая подстраивает генератор 27, 30Таким образом, частота опорного сигнала генерируемого генератором 27 во - во, Свыхода генератора 27 Яф) поступает навход генератора 6 и генератор 4, которыйсоздает иэ опорного колебания Яо(ф поступающего с выхода блока 10, сетку одновременно действующих колебанийЯП = Е СОЗ аъ + М 1 т + Ро)с одинаковой амплитудой Е, начальным.значением мгновенной фазы уЪ, но с различными значениями центральных частот(Во +В 1), (Во +а)(Во+В ):Яогф): Есозво + в 1)1+ Ро);Яог 2(т) =Есозво + в 2)т + ро) 45 Яогф) = Есоз во + вл) + фо)Каждое 3-е колебание поступает на сигнальный вход 1-го управляемого фазовращателя (одного из 14 - 15) и на 1-й сигнальный 50 вход ключа 5 и в соответствии с двоичным цифровым кодом Цс-Т) поступает нэ уг.равляющий вход ключа 5 с выхода АЦП 3.На выходе ключа 5 имеют колебание вида 55Яп (т ) = Есоз во + см(т-Тт + ро), где Е - амплитуда сигнала Яг ф который поступает на второй вход фазового детектора 11, на первый вход которого подается сигнал Я (т), имеющий вид Я= Асоз аъ + в(с-Т 1 + )(т-Т) гг+ Ъ),На выходе фазового детектора 11 имеютнапряжение видаА ЕОфд(т) = К г - соз( (1 - Т)л)где К - мэситабный коэффициент,который является функцией разности значения мгновенной фазы принимаемого сигнаЛа Я 1,г), ЗэдпржЗННОГО На ВрЕМя таКтОВОГОиг:е вала Т, и который на первом входе фазового детектора:1 приобретает вид Я(т) == Ас, ч. + а ф. 1. 4.ф-Т)Я + со), и колебания , ) = Е". за,о + И 1(1-Т + г 3 о), поступаю.це;о с выхода клю з 5 на второй входфазового детектор-. ",1, 1 зпряжение Офд(1) свыхода фазового детектора 11 поступает навход и.-:тегрзтора 12, в .Отсром интегрир 1=.-.я эа время тактового интервала Т. Навы. Оде инт";гг;аторг 1 получаем напряжение в.лдз.АЕОнфг,(ц= К С -- - Гсоз (т - Т 1,7 г) О 1где С - константа.Напряжение Очфдф с выхода интегратора ,2 поступает на уг равляющии вход каждогг нз и упр дляе ых фз овращателей14 г-;5 р дс и - чисдО рззре 0 зенных значениймГновенной частоь 1 ф, нз сигнальный Вход3-го управляемого фззовращзтеля одоо из14-15 пос упзет колебание с -го выходаГенерз 1 орз 4Яол = Есоз в, -1 аф - о),Нз выход Всех и управляемьх фаэовращзтелей 14-15 полу 1 зкт колебание со всемивозможными разрешенными значениямимгновенной чзстоть. принимаемого сигнала Я 1(т), т.е.Яуф; (т) = Есозвг + в 1)1 + ф 2 Т) л+ ро);Яуфв 2 (х) = ЕСОЗ(,Во + Ы 2)Е + )(1-2 Т) Л+ ро) Яуфвл 4= Есозво 1-вп)т+1(тТ) зг+ 9 Ъ) НО С ОДИНЗКОВЫМ ЗНЗЧЕНИЕМ МГНОВЕННОЙ НЭ- чаль,;Ои фазы равной текущему (1-2 Т)-му ззчению мп:о венной начальной фазы приним. емогс сигнала Я,(".). Информация о текугцем (1-2 Т)-м энз;ении .Гнсвенной начальной фазы приь ьемого сигнала Я 1(1) поступает на управля г:.1 й вхсд кгжгого из и УФВ 14-15 с з.хода интегратора 12 напряжение Онфа(1)С вь,хода 1-го одного из управляемого фззовращателя 14 - 15 колебаниеЯуф, .,Л = Есозво + иа)1 + )(тТ) л+ сто) поступзег н:; ервый вход Ио перемножитела одно-о из перемножителей 16-17 на второй вход которого с выходалинии 20 задержки поступает сигналЯ (1) = Асоз .оо + аА(1-2 Т)1 + 1(тТ)7 г+ у)о)Б: Составитель НЛазареваРедактор Н.Химчук Техред М,Моргентал Корректор аэ 4316ВНИИПИ Тираж ПадписнО 8сударственного комитета ЛО изобретениям и открытиям л 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул,Гагарина, 10 В результате перемножения сигнага Я "(т) и колебания Яуфф на выходе Ио пера- мнОжителя ОДНОГО иэ п 8 ремнажителей 16 - 17 получают напряжение вида Ох(т) = АЕ=- - 2 - сов (ОМт - 2 Т ) - и ) , являющееся функцией разности значения мгновенной частоты принимаемого, задержанного на время 2 Т, сигнала 51(т) и колебания 5 уфц (Т) и функцией разности значения мгновенной начальной фазы, принимаемогозадержанного на время 2 Т, сигнала Яф) и колебания Зуфщ (т), поступающие соответственно с выхода линии 20 задержки и выхода -го управляемого фазовращателя одного из УФЗ 14-15.Напряжение Ох(т) с выхода 1-го перемоие одноо из перемнажителей 16- 17 поступает на вход (1+2)-го интегратора ОДНОГО иэ интеграторов 18-19 Где интегрируется за время тактового интервала Т, Яа выходе (+2)-го интегратора одного из интеграторов 18-19 имеют напряжение вида Яю(т)=,Ет-- ) сов ( в ( т - 2 Т ) - а ) т бт, котоорое поступает на соответствующий 1-й одельный вход решающепэ блока 21, на выходе которого выносится Оешение о текущем ф:-2 Т)- м разрешенном эна" внии мгновенной частоты сигнала Я (1) логичным цифровым кодом 1(тТ) = 1(-3 Т)12 г ГДе (12 ГР 8 Цставле" ние числа в двоичной системе счисления;1(-3 Т) С 1,п).Таким образом, при использовании предлагаемого изобретения обеспечивается повышение помехоустойчивости приема Ф Ч М-сигналов на основе формирования совокупности Одновременно действующих колебаний со всеми разрешенными значениями мгновенной частоты и одинаковым значени ем мгновенной начальной фазы, равной текущему значению мгновенной начальной фазы принимаемого сигнала, и использование этой совокупности в качестве опарнь 1 х колебаний в мноГоканальном карреляциан ном приемнике для когерентнага вынесениярешения о текущем разрешенном значении мгновенной частаэы и мгновенной началь най фазы ФЧМ-сигнале,15 Формула изобретен ияЬ."райство для приема сиГналав с частот"но-фазавай модуляцией по авт,св М 1345370, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены и 20 управляемых фазавра.;втелей, и перемножителей, и дополнительных интеграторов, дополнительная линия задержки и решающий блок, причем первые входы и управляемых фазовращателей соединены с соответству ющими выходами основного генератора час тот, а вторые входы - с выходом второгоинтегратора, выход линии эадерэкки соединен с входом догюлнительной линии задержки, выход которой соединен с первыми входами и 30 перемножителей, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих управляемых фазовращателей, а выходы через соответствующие дополнительные интеграторы соединены соответствующими входами 35 решающего блока, выход которого являетсядополнительным выходом устройства,