Устройство обнаружения ошибок при приеме фазоманипулированных сигналов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ а г 556559 Со 1 оз Советских Социалистических Реслуолкк"3) ПоноритетО: ублновано 30.04,7 сударстваннын ко вата министрово делам изворот летень , 16(088.8) а;з оп блпкопанпп сш аппп 20.06.77 открытии(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ЦЯНАРУЖЕНИЯ ОЩИВО 1 ПРИ ПРИЕМ 1 Е ФАЗОМАНИ 11 УЛИРОБАННЫХ СИГНАЛОВ, нг 11 орм и,в тс вующиопорчых на ЛЕЫ О О ал, состояп го детектора ового дете-орому вий из ре, прп этотора пза подк;узла ф кл 1 о ен о п тшающего узм к опорным демодулятора ючены соот- ормированпя кана,одыий 12 ного е вь я 11 зобпстеппс относится и тех 1 ке передачии приема дискретной информации в каналахс относительной фазовой ма 1 шпуляцпей(Ос)М) и, в частности, к устройствам повышения помехоустойчивости пли увеличения информационной скорости передачи и можетбыть использовано в системах передачи данньх, телеметрии и телеуправления.Известно устройство, в котором избыточность фазового манипуляционного кода сигча- Илог с вращающейся фазой используетсядля осуществления тактовой или групповойсинхронизации при приеме 1.Известное устройство содержит на приемнойстороне узел выделения синхроимпульсов, 15подключенный через узел формирования икоррекции синхроимпульсов к додетекторномуфазопреобразователю, выход которого соединен с входом фазодетектирующего узла.Недостатком этого устройства является невозможность обпаужения ошибок при приемебез введения кодовой избыточности в передаваемый сигнал,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство обнаружения ошибок при приеме фазоманипулированных сигналов с вращающейся фазой,не требующее введения кодовой избыточностив передаваемые комбинации. Такое устройство содержит демодулятор информационного ЗО Однако зто устроиство имеет низкую точность обнаружения ошибок, поскольку не обеспечивается обнаружение спаренных, групповых и пакетных ошибок и ошибок в системах относительной фазовой телеграфии большей кратности.Целью изобретения является повышение то ности обнаружения ошибок.Зто достигается тем, что в предлагаемое устройство обнаружения ошибок при приеме фазоманипулированных сигналов в контрольный канал введен формирователь эталонных импульсов, выход которого подключен к тактовым входам решающего узла и демодулятора информационного канала непосредственно, а через введенный формирователь проверочной последовательности импульсов - к входу Проверка решаюгцего узла, причем к входам формирователей подключен выход фазового детектора, к другому входу которогок входу узла формирования опорных напряжений подключен умножитель частоты накоэффициент, вдвое меньший необходимого для полного снятия манипуляции.Решающий узел выполнен в виде последовательно соединенных элемента НЕТ, триггера со счетным входом и элемента И, к второму входу которого подключен выход элемента задержки на половину элементарной посылки, вход которого объединен с одним входом элемента НЕ Г и является тактовым входом решающего узла, а другой вход элемента НЕТ является входом Проверка решающего узла.1-1 а фиг, 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства обнаружения ошибок при приеме фазоманипулированных сигналов; на фиг, 2 - фазовременные диаграммы, поясняющие работу устройства, при приеме сигналов двукратной системы ОФМ 45 - 135" - 22 о" - 31 о .1 редлагаемое устройство содержит демодулятор информационного канала 1, параллельно которому включен контрольный канал 2, состоящий из решающего узла 3, фазового детектора 4, формирователя эталонных импульсов 5, формирователя проверочной последовательности импульсов б и умножителя частоты 7 на коэффициент 2 п (где и - кратность манипуляции), а также узел формирования опорных напряжении 8. 11 ри этом к опорным входам фазового детектора 4 и демодулятора информационного канала 1 подключены соответствующие выходы узла формирования опорных напряжений 8, выход формирователя эталонных импульсов 5 подключен к тактовым входам решающего узла 3 и демодулятора информационного канала 1 непосредственно, а через формирователь проверочной последовательности импульсов 6 - к входу 11 роверка решающего узла 3. К входам формирователя эталонных импульсов 5 и формирователя проверочной последовательности импульсов 6 подключен выход фазового детектора 4, к сигнальному входу которого подключен умножитель частоты 7, соединенный с входом узла формирования опорных напряжений 8.Демодулятор информационного канала 1 состоит из последовательно соединенных ключа 9, фазовращателя 10 на Лмип (Лщн - минимальный скачок фазы в сигнале с вращающейся фазой), блока фазового детектирования 11, блока регенерации импульсов 12, блока декодирования 13 и выходного формирователя 14.В случае приема сигналов однократной системы ОФМ 90 в 2 блок фазового детектирования 11 состоит из одного фазового детектора, блок регенерации 12 из одного регенератора, блок декодирования 13 выполняет функцию декодирования относительного кода. В случае приема сигналов двухкратной системы ОФМ 45 в 1 в 2 в 3 блок фазового детектирования 11 содержит два фазовращателя на 45 и - 45 и два синхронных фазовых детектора, блок регенерации 12 содержит 5 10 15 20 25 Зд 35 40 45 50 55 63 бб два регенератора, блок декодирования 13 выполняет функцию декодирования относительного кода и разделения каналов.Решающий узел 3 выполнен в виде последовательно соединенных элемента НЕТ 15, триггера 16 со счетным входом и элемента И 17, к второму входу которого подключен вы ход элемента задержки 18 на половину эле. ментарной посылки, вход которого объединен с одним входом элемента НЕТ 15 и является тактовым входом решающего узла 3, а другой вход элемента НЕТ 15 является входом Проверка решающего узла 3.Узел формирования опорных напряжений 8 содержит умножитель частоты 19 на два, выход которого соединен с входом узкополосного фильтра 20, выход которого подключен к входам первого делителя частоты 21 на 4 п и второго делителя частоты 22 на два.Формирователь проверочной последовательности 6 содержит последовательно соединенные регенератор 23 и дифференцирующую цепь 24.Формирователь эталонных импульсов 5 содержит ждущий делитель (мультивибратор) 25, подключенный через фазовый дискриминатор 26 к блоку управления 27, к входу которого подключен задающий генератор 28, а выход блока управления 27 подключен к управляющему делителю 29, выход которого является выходом формирователя эталонных импульсов 5 и подключен к второму входу фазового дискриминатора 26.На фиг, 2 показаны исходные сигналы первого (фиг. 2,а) и второго (фиг. 2,б) подканалов, фаза передаваемого сигнала (фиг. 2,в), продетектированные сигналы первого (фиг.2,г) и второго (фиг. 2,д) подканалов. Стрелки отмечают значения фаз синусоидальных сигналов. Звездочками отмечены ошибочно принятые посылки. Пунктирными линиями отмечена форма меандра (фиг. 2,е) при,приеме без ошибки и возможная форма продетектированных сигналов при наличии ошибок. На фиг. 2,яс показаны искажения фазы принимаемого сигнала на 45, которые приводят к равновероятной регистрации 0 или 1 в соответст. вующих посылках первого и второго подканалов.Устройство работает следующим образом.Принятый сигнал (фиг. 2, к) с вращающейся фазой поступает на вход демодулятора информационного канала 1. Одновременно сигнал поступает в контрольный канал 2 на умножитель частоть 1 7, коэффициент умножения которого зависит от кратности манипуляции и равен 2 п, т. е. частота несущей сигнала умнохкается на коэффициент, вдвое меньший необходимого для полного снятия манипуляции. На выходе умножителя 7 получается сигнал (фиг. 2, з) с периодическими скачками фазы на 180, обусловленными регулярными компонентами сигнала (фиг. 2,яс). Умноженный сигнал (фиг. 2,з) поступает на фазовый детектор 4 и параллельно в узел формирования опорных напряжеий 8, На выходе делителя 21 на 4 п получается опорное напряжение для детектирования информационного компонента, а на выходе делителя 22 на два - опорное напряжение (фиг. 2,з) для детектирования регулярного компонента.Сигнал (фиг. 2,и) с выхода детектора 4, представляющий собой последовательность видеоимпульсов, поступает на формирователь эталонных импульсов 5, который представляет собой инерционное устройство с постоянной времени интегрирования, равнои нескольким элементарным посылкам, исправляющее искажения в последовательносги импульсов (фиг, 2,и), На выходе формирователя 5 имеется последовательность эталонных (тактовых) импульсов (фиг. 2,к), которая служит также для синхронизации всех цепей устройства,Параллельно сигнал (фиг. 2, и) поступает в формирователь проверочной последовательности импульсов 6, которыи служит для калибровки импульсов сигнала (фиг. 2,и) по длительности. Постоянная времени интегрирования формирователя 6 равна длительности одной элементарной посылки, поэтому проверочная последовательность (фиг. 2,л) сохраняет все искажения, имеющиеся в сигнале (фиг. 2, и), ооусловленные действием помех в канале связи,В формирователе 6 рсгенератор 23 калибрует входные импульсы по длительности, которые поступают на дифференцирующую цепь 24, формирующую короткие импульсы (фиг.2,л), соответствующие фронтам импульсов в последовательности (фиг. 2, м).Затем эталонная (фиг. 2,к) и проверочная (фиг, 2, л) последовательности импульсов поступают в решающий узел 3.Работа решающего узла 3 происходит следующим образом.Эталонная и проверочная последовательности импульсов (фиг. 2, к, и) поступают на входы элемента НЕТ 15, на выходе которого импульсы появляются только в случае несовпадения этих последовательностей. Сигнал (фиг. 2,н) элемента НЕТ 15 поступает на триггер 16 со счетным входом, который формирует прямоугольный импульс ошибки (фиг.2,о), причем число ошибок определяется длительностью импульса, В случае одиночной ошибки длительность импульса равна одной элементарпой посьлке, в случае спаренной ошибки - двум элементарным посылкам и т. д.Сигнал (фиг. 2,о) с выхода триггера 16 поступает на вход элемента И 17, на другой вход которого поступают эталонные (такто 5 10 15 20 25 3) 35 40 45 50 вые импульсы (фиг. 2,п), задержанные на головину элементарной посылки в элементе здержки 18. На выходе элемента И 17 формируются короткие импульсы ошибки (фиг, 2, р), причем количество коротких импульсов соответствует числу ошибок.Сигнал ошибки (фиг. 2, р) далее может быть использован для исправления ошибок (например, путем автозапроса искаженных кодовых комбинаций в случае применения способа обнаружения ошибок в системе с реша ощеи обратной связью) или для оценки качества связи (путем накопления и анализа импульсов ошибок),Формула изобретения1. Устроиство обнаружения ошибок при приеме фазоманипулированных сигналов, содержащее демодулятор информационного канала, параллельно которому вклгсчен контрольный канал, состоящий из решающего узла и фазового детектора, при этом к опорным входам разового дет=ктора и демодулятора информационного канала подключены соответствующие выходы узла формирования опорных напряжении, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности обнаружения ошибок, введен в контрольный канал формирователь эталонных импульсов, выход когоро,о подключен к тактовым входам решающегозла и демод лятора информационного канала непосредственно, а через введенный формирователь проверочной последовательности импульсов - к входу Проверка решающего узла, причем к входам формирователей подклгочен вьход фазового детектора, к другому входу которого и к входу узла формирования опорных напряжений подключен умпожитель частоты на коэффициент, вдвое меньший необходимого для полного снятия манипуляции.2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что решающий узел выполнен в виде последовательно соединенных элемента НЕТ, триггера со счетным входом и элемента И, к второму входу которого подключен выход элемента задержки на половину элементарной посылки, вход которого объединен с одним входом элемента НЕТ и является тактовым входом решающего узла, а другой вход элемента НЕТ является входом Проверка решагощего узла.Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе:1. Лвт. с, СССР Ъо 305594, кл. Н 041. 7,00, 1971.2. Патент США Ко 3529290, кл, 340 в 146, 1970 (прототип).