Устройство демодуляции кодоимпульсных сигналов с фазовой манипуляцией

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл,е Н 04 Ь 27/18 Н 04 Ь 7/10 Гасударственный комитет Совета Министров СССР аа делам изоаретеннй н открытий(43) Опубликовано 25,02,77,Бюллетень7 (45) Дата опубликования описания 12,07,77 72) Автор изобретения А. ф. Фоми 1) За я вител ь УСТРОИСТВО ДЕМОДУЛЯЦИИ КОДОИМПУЛЬСНЫХСИГНАЛОВ С ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ Изобретение относится к связи и может быть использовано в цифровых системах передачи непрерывных сообщений.Известно устройство демодуляции кодо- импульсных сигналов с фазовой манипуля циеи, содержащее последовательно соединенные перемножитель, контур фазовой автоподстройки частоты, синхронный детектор,импульсно-фазовый дискриминатор, корректирующее звено, тактовый генератор и регистр сдвига, соответствующие выходы которого соединены с вторыми входами перемножителя и импульсно-фазового дискриминатора, в входы перемнсжителя и синхронногодетектора объединены 11, 15Однако известное устройство не обеспечивает необходимой помехоустойчивой демодуляции кодоимпульсных сигналов с фазовой манипуляцией,Цель изобретения - повышение помехоуст ойчив ости,Для атого в устройство демодуляции кодоимпульсных сигналов с фазовой манипуляциейвведены решающий узел, схема переноса кодовой группы и последовательно соединенные 25 блок синхронизации, схема ввода кодовой группы цифровой дискриминатор, дискретный фильтр преобразователь код-напряжение", дополнительное корректирующее звено и преобразователь "напряжение-код, выход которого подключен ко второму входу цифрового дискриминатора и через схему переноса кодовой группы - к регистру сдвига, при етом выход тактового генератора подключен к решающему узлу, второй вход которого соединен с синхронным детектором, а выход - со схемой ввода кодовой группы причем вход устройства через блок синхронизации под - кшочеик,схеме переноса кодовой группы.На чертеже изображена стоуктурная алектрическвя схема предложенного устройст Устройство содержит последовательно соединенные перемножитель 1, контур фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) 2, синхронный детектор 3, импульсно-фазовый дискриминатор 4, к орретир ующее зве но 5, тактовый генератор 6 и регистр сдвига 7, соответствующие выходы которого ссединен с вторыми входами перемножителя 1 и импульсно-фазового дискриминатора 4, а входыперемножителя 1 и синхронного детектора 3объединены, решающий узел 8, схему 9 переноса кодовой группы, последовательно соединенные блок синхронизации 10 схему 11 5ввода кодовой группы, цифровой дискриминатор 12, дискретный фильтр 13, преобразователь "код-напряжение" 14, дополнительноекорректирующее звено 15 и преобразовательфнапряжение - код" 16, выход кэтэрогэ Юподключен к второму входу цифрового дискриминатора 12 и через схему переноса 9 -к регистру сдвига 7, Выход тактового генератора 6 подключен к решающему узлу 8,второй вход которого соединен с синхронным детектором 3, а выход - с схемой ввода 11, причем вход устройство через блэксинхронизации 10 подключен к схеме 9 переноса кодовой группы,Блоки 4,5,6 и 7 образуют контур импульснэй фазовой автоподстройки тактовойчастоты (ИФАПЧ-Т), а блоки 12,13,14,15и 16 - контур цифрового следящего демодулятора (ЦСД).Таким образом, устройство демодуляции 25представляет собой трехпетлевую следящуюсистему с перекрестными связями, содержащуюконтур ФПАЧ, контур ИФАПЧ-Т и контур ЦСД,Контур ФАПЧ 2 служит для выделениякогерентнэй несущей, необходимой для почу- Мчения ко. эептнэй серии частот, т., вьполняет функ гн системы высокочастотной синхронизации,Контур ИФАПЧ-Т служит для выделенияактовой частоты (временных границ следо 35вания элементарных символов), т.е, выполняет функции системы тактэвэй синхронизации,Контур ЦСД выполняет функции декодирующего и интерпэлирующего устройств.40В результате перекрестных связей между следящими контурами происходит преобразование кодэимпульсных сигналов с фазэвой манипуляцией на входе ФАПЧ 2 - вгармонический сигнал, а на входе ИФАПЧ-Т - ф 5в видеопоследовательнсэти кодовых комбинаций слов с выделением из последней в контуре ЦДС передаваемого непрерывного сообщения. С выхода устройства, подключенногок выходу дополнительного корректирующегозвена ЦСД, снимается сигнал, являющийсяоценкой передаваемого непрерывного сообщения,Устройство работает следующим образом.Входной кодоимпульсный сигнал с фазо 55вой манипуляцией поступает на перемножитель 1 и синхронный детектор 3, На втор:йвход перемножителя подается кодовая видеспоследовательность с регистра сдвига 7, ана второй вход синхронного детектора 3 подается гармонический сигнал с управляемого по частоте генератора контура ФАПЧ 2.На выходе перемножителя 1 образуется гармонический сигнал (фазовая манипуляция снимается), который отслеживается с точностьюдо фазы контуром ФАПЧ 2, На выходе синхронного детектора 3 образует кодовая видеопоследовательность, тактовая частота следования элементарных импульсов в которойотслеживается контуром ИФАПЧ-Т,Продетектированная кодовая видеопоследовательность в последовательном коде подается на вход импульсно-фазового дискриминатора 4 и на решающий узел 8. Навторой вход импульсно-фазовогэ дискриминатора 4 подаются соответствующие сигналыс регистра сдвига 7. Величина и знак напряжения на вхэде дискриминатора пропорциональны величине и знаку временного сдвигамежду входной и местной (снимаемой с регистра 7) кодовой последовательностями.Этот сигнал рассогласования используетсядля подстройки частоты и фазы управляемого по частэте тактового генератора 6, тактовые сигналы с которого используются дляпродвижения записанной в регистре сдвига7 кодовой группы (кодового слова) и синхронизации решающего узла 8. Решающийузел 8 опознает передаваемый элементарный сигнал (символ) и формирует из элементырных символов кодовое слово. Необходимый временной режим работы решаюшего узла 8 обеспечивается синхросигналамитактовой частоты, поступающими с тактовог э гене ратора 6 к онтура ИФ А ПЧ-Т.На вход цифрового дискриминатора 12ЦСД с выхода решающего узла 8 через схему 11 ввода кодовой группы, управляемуюблоком синхрэнизации 10, поступает в параллельнэм коде очередное кодовое слэвэ (выборка), несушее информацию о непрерывномсообщении. В частном случае это можетбыть и - разрядный двоичный код. В аналогичной цифровой форме подается сигнал навторой вхэд цифровогэ дискриминатора 12с преобразователя "напряжение-код" 16.На выходе цифрового дискриминатора 12получается сигнал рассогласования (ошибки)в виде соответствующего кода.Сигнал рассогласования через дискретныйфильтр 1 3, пре образ ова тель "к эд-напряжение"14, дополнительное корректирующее звено1 5 воздействует на преобразователь "напряжение-код" 16 так, чтобы уменьшить эторассогласование.Так как в большинстве случаев при передаче непрерывных сообщений (например, речь,телеметрическое сообщение, телевидение ) кпотребителю должен поступать сигнал в не-,прерывной форме, то в петле обратной связиЦСД соответственно имеются преобразователи"код-напряжение" 14, фнапряжение-кодф 16и аналоговое корректирующее звено 15. Накорректирующее звено 15 возлагается задача обеспечения необходимых динамических 5свойств демодулятора. С выхода корректирующего звена 15 снимается сигнал, воспроизводящий в определенном масштабе передаваемое сообщение, Дискретный фильтр 13(цифровое вычислительное устройство), пос-тавленное в контур ЦДС служит для обеспечения необходимого добавочного преобразования сообщения, например, прогнозирования. Кодовое слово, воспроизводимое в преобфразователе "напряжение-код" через схемупереноса 9, управляемую блоком синхронизации 10, перезаписывается в регистрсдвигабконтура ИфАПЧ-Т и используетсяв качестве исходного опорного сигнала в контурах фАПЧи ИфАПЧ-Т. Блок синхронизации 10 служит для определения временных границ поступающих кодовых слов, обеспечивая их разделение и необходимые надежность и быстродействие вхождения уст- фройства в режим синхронной работы, В некоторых случаях задачи групповой синхронизации могут быть возложены на контурИФАПЧ-Т,Для повышения надежности работы предлагаемого устройства должны использоваться по возможности такие коды, в которыхбы исключались при переходе к последующей кодовой комбинации одновременные переходы в нескольких разрядах кода (например, код Грея),Необходимая надежность, помехоустойчивость и динамические свойства устройства демодуляции при пер едач е быстроизм еняюшихсянепрерывных сообщений пои использованииобычных кодов без использования прогнозирующих устройств в контуре ЦСД могутбыть обеспечены введением задержки надлительность кодовых слов,Высокая помехоустойчивость предлагаеЯмого устройства близкая к потенциальновозможной, обеспечивается благодаря использованию в нем наиболее априорных сведеаФ о передаваемом сообщении и сигнале. В частности, при использовании в петле ЦйС устройств прогноза может решаться задача обнаружения искажений (аномальных ошибок) входных кодовых комбинаций путем непосредственного сравнения принимаемого сигнала с предсказанным.ф ормула изобретенияУстройство демодуляции кодоимпульсныхсигналов с фазовой манипуляцией, содержащее последовательно соединенные перемножитель, контур фаэовой автоподстройки частоты, синхронный детектор, импульсно-фазовый дискриминатор корректирующее звено,тактовый генератор и регистр сдвига, соответствующие выходы которого соединены совторыми входами перемножителя и импульснофазового дискриминатора, а входы перемножителя и синхронного детектора объединены,отличающееся тем,что,сцельюповышения помехоустойчивости, введены решающий узел, схема переноса кодовой группыи последовательно соединенные блок синхронизации, схема ввода кодовой группы, цифровой дискриминатор, дискретный фильтр, преобразователь "код-напряжение", дополнительное корректирующее звено и преобразователь"напряжение-код", выход котооого подключенко второму входу цифрового дискриминатораи через схему переноса кодовой группы крегистру сдвига, при этом выход тактовогогенератора подключен к решающему узлу,второй вход которого соединен с синхроннымдетекторома выход - со схемой вводакодовой группы, причем вход устройства через блок синхронизации подключен к схемепереноса кодовой группыИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Алексеев А. И, и др, Теория и применение псевдослучайных сигналов, М., "Наука, 1969 с. 216 (прототип), 547973Составитель Е, ПогибловРедактор О, Стенина Техред М. Левицкая КорректорА. ГриценкоЗаказ 1 197/1 09 Тираж 815 П одписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, ЖРеушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул, Проектная 4