Устройство для корреляционного приема фазоманипулированных сигналов

(5) РЕТЕНИЯ 6363 М 3 " 11,;1 Й 1 ь 91 И 3 11(Д 1:.1А . ,те .РМЮ:.", - . ИСАНИЕ ожителя аз(1), 1 2 блока порного лок вы(12), 1 инхро- -4-6-8 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Пензенский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1197137, кл. Н 04 1 27/22, 1985,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРР ЕЛ Я ЦИОН НОГО ПРИЕМА ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ(57) Устройство содержит (3, 4), 1 блок вычисления декодер (2), 2 интеграто выделения знака(7, 8), 1 ге сигнала (9), 1 фазовращат числения фаз 11, 1 рева блок задержки 13, 1 блок ниэации (14), 9-3-5-7-12- 12-1, 14-5, 14-6, 5-11-12; 6 2 перемнразности фра (5, 6),нератороель 10, 1 бьщий блотактовой13-1-2, 9-1ке Изобретение относится к радиотехниЦель изобретения - упрощение устройства и повышение точности приема.На фиг.1 изображена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг.2 - временные диаграммы,поясняющие работу устройства.Устройство содержит блок 1 вычисления разности фаз, декодер 2, первый, второй перемножители 3, 4, первый и второйинтеграторы 5, 6, первый, второй блоки 7,8 выделения знака, генератор 9 опорногосигнала, фазовращатель 10, блок 11 вычисления фаз, решающий блок 12, блок 13 задержки, блок 14 тактовой синхронизации.Блок 14 состоит из двухполупериодноговыпрямителя 15, узкополосного фильтра 16,и фаэовращателя 17.Устройство работает следующим образом,Фазоманипулированный сигнал поступает на первые входы перемножителей 3 и4, на вторые входы которых подано напряжение от генератора 9 опорных сигналов.Напряжение генератора 9, поданное на пеоремножитель 4, сдвинуто по фазе на 90 спомощью фазовращателя 10. Напряжениена выходах перемножителей 3, 4 пропорци.онально скалярному произведению принимаемого сигнаЛа и колебаний опорногогенератора 9 и сдвинутых между собой пофазе на 90 О. В синфазном канале сигнал свыхода перемножителя 3 проходит черезинтегратор 5, производящий оптимальнуюфильтрацию, после чего попадает на выделитель знака 7, напряжение на выходе которого пропорционально знаку сигнала наего входе. Сигнал с выхода выделителя 7поступает на первый управляющий входрешающего блока 12. Кроме того сигнал синтегратора 5 поступает на блок 11, сигналс выхода которого поступает на информационный вход решающего блока 12,8 квадратурном канале 2 принимаемыйсигнал обрабатывается идентичным образом с помощью интегратора 6 и выделителя8, сигнал с выхода которого поступает навторой управляющий вход решающего блока 12, Решающий блок 12 должен фиксировать усредненную начальную фазу за времядлительности одной посылки во вращающейся системе координат, образуемой двумя колебаниями опорного генератора.Сигнал с выхода решающего блока 12 поступает на первый вход блока 1 и на вход блока13, сигнал с выхода которого поступает навтррой вход блока 1, реализующего восстановление двоичного сигнала на основе разностного метода кодирования на передаче. Сигнал с выхода блока 1 поступает на вход декодера 15.Работу решающего блока, которое должно фиксировать фазу в пределах 0-360, 5 можно описать следующим образока) на первый управляющий вход поступает сигнал с выхода выделителя 7, соответствующий положительному знаку сигнала на его входе (например, 1"), на второй уп равляющий вход поступает сигнал с выходавыделителя 8, соответствующий положительному знаку сигнала нэ его входе (например, "1"), а на информационный вход поступает сигнал с выхода блока 11 вычис ления фаз, соответствующий фазе принимаемого сигнала (р=/агс 19 О/В). На выходе устройства появляется сигнал, соответствующий фазе р;б) на первый управляющий вход поступает сигнал, соответствующий положительному знаку сигнала на входе выделителя 7 (например, "1"), на второй управляющий вход поступает сигнал, соответств 1/ющий отрицательному знаку сигнала на входе вы делителя 8 (например, "-1"), а на информационный вход поступает сигнал с выхода блока 11 вычисления фазы, соответствующий фазе принимаемого сигнала (р= = (агс 19 О/В), Навыходе устройства появ ляется сигнал, соответствующий фазе360- рв) на первый управляющий вход поступает сигнал, соответствующий отрицатель. ному знаку сигнала на выходе выделителя 735 (например, "-1"), на второй управляющийвход поступает сигнал, соответствующий отрицательному знаку сигнала на входе выделителя 8 (например, "-1), а на информационный вход поступает сигнал, соответ ствующий фазе принимаемого сигнала( р= /агст 9 О/В), На выходе устройства появляется сигнал, соответствующий фазе 180 О+ р;г) на первый управляющий вход посту пает сигнал, соответствующий отрицательному знаку сигнала на входе выделителя 7 (например, "-1"), на второй управляющий вход поступает сигнал, соответствующий положительному знаку сигнала на входе выделителя 8 (например, "1"), на второй управляющий вход поступает сигнал, соответствующий положительному знаку сигнала на входе выделителя 8 (например, "1"), а на информационный вход поступает сигнал, 55 соответствующий фазе принимаемого сигнала ( р=/ агст 9 О/В). На выходе устройства появляется сигнал, соответствующий фазе 180-у;Декодер работает по принципу."1".Нормальная работа интеграторов 5 и 6 обеспечивается с помощью блока 14 тактовой синхронизации, который выделяет тактовую частоту непосредственно из фазоманипулированного сигнала.Возможность выделения тактовой час-. тоты непосредственно из фазоманипулированного сигнала основана на особенности такого сигнала, ограниченного по частоте полосно-пропускным каналом. При неограниченной полосе пропускания, т.е. до подачи в канал связи, огибающая сигнала имеет прямоугольную форму (фиг,2 а). Проходя через канал прямоугольная форма огибающей за счет ограничения спектра пропускаемых частот искажается и растягивается во времени (фиг.26). После нелинейного преобразования (двухполупериодного выпрямления) сигнал (фиг.2 в) содержит колебание тактовой частоты, выделяемое узкополосным фильтром 18, настроенным на эту частоту (фиг,2 г),Со спектральной точки зрения возможность выделения тактового колебания иэ модулированного сигнала объясняется следчющим образом.При передаче сигнала типа "точек", т, е при периодическом изменении параметра сигнала, низкочастотный сигнал представляется в видеКт(1)= Хасоз и 01,о =1а модулированный по фазе сигналКГ(4= Х ал соз п И 1 соз йЪ 1.Здесь К определяет степень ограничения полосы пропускаемых частот.После нелинейного преобразования (в качестве которого можно использовать квадратичное детектирование) сигнал на его выходе будетк1 дЩ Х ап соз и Й 1 соз вь 1)=а 2+ соз 2 п 1 соз 2 йъ 1+1) Первое слагаемое определяет воэможность выделения тактового колебания. Прикоротких "точках", когда изменение фазы2 л5происходит с тактовой частотой Й= -2 Г= йл (здесь т - длительность элементарной посылки), т.е, 2 И - соответствует круговой тактовой частоте (2 0=2 л Ь),При двойных "точках", т.е, когда дли 10 тельность сигнала с неизменной фазой будет равна Т=2 т, частота тактовогоколебания 2 й 1 т=22 0(при п=2), при тройных"точках" - п=З и т.д,Поскольку при случайной последова 15 тельности длительность сигнала при неизменности модулируемого параметра кратнат, то условия выделения тактового колебания будут существовать постоянно (еслитолько Т не стремится к бесконечности),20Формула изобретения 1. Устройство для корреляционногоприема фазоманипулированных сигналов, 25 содержащее первый перемножитель, выходкоторого соединен с первым входом первого интегратора, второй перемножитель, выход которого соединен с первым входом второго интегратора, первые входы пере- ЗО множителей соединены и являются входомустройства, второй вход первого перемножителя соединен с выходом генератораопорного сигнала, который также через фазовращатель соединен с вторым входом35второго перемножителя, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью упрощения устройства иповышения точности приема, введены блоктаковой синхронизации, два блока выделения знака, блок вычисления фаз, последова 40 тельно соединенные решающий блок, блокзадержки, блок вычисления разности фаз идекодер, выход которого является выходоМустройства; вход блока тактовой синхронизации является входом устройства, а выходсоединен с вторыми входами интеграторов,выход первого интегратора соединен с входом первого блока выделения знака и первым входом блока вычисления фаз, второйвход которого и вход второго блока выде 50 ления знака соединены с выходом второгоинтегратора, выходы блоков выделения знака и блока вычисления фаз соединены с входами решающего блока, выход которогосоединен с вторым входом блока вычисле 55 ния разности фаз,2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок тактовой синхронизациисостоит из последовательно соединенныхдвухполупериодного выпрямителя, уэкопо1811024 Составитель Н. ЛазареваТехред М, Моргентал Корректор С, Юско Редактор Г, Бельская Заказ 1453 Тираж Подписное ,БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4,/5 . Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 лосного фильтра и фазовращателя, выход которого является выходом блока тактовой мм Щь т8) синхронизации, входом которого являетсявход двухполупериодного выпрямителя,