Автокорреляционный приемник сигналов с относительной фазовой модуляцией

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК27/22 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТ Н АВТОРСН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Специальное конструкторскоебюро промыщленной автоматики(56) 1. Авторское свидетельство СССРЮ 517180, кл. Н 04127/22,Н 03 О 3/04, 1974.2. Авторское свидетельство СССРУ 2880)8, кл-. Н 03 0 3/00, 1969(54)(У) 1, АВТОКОРРЕЛЯЦИОННЫЙ ПРИЕМНИК СИГНАЛОВ С ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ФАЗОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащий последовательно соединенные ограничительвходного сигнала и блок выделенияфронтов сигнала, селектор и первыйэлемент задержки, выход которогоподключен к установочному входу дискретного делителя частоты, счетныйвход и выходы которого соединены соответственно .с выходом генератора 801021015 А импульсов и со входами декодера, син,хронизирующий вход которого соединенс синхронизирующим входом селектораи с выходом генератора тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ и й а ятем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены блок устранения неоднозначности, второй элементзадержки и элемент ЙЛИ, входы которого соединены с выходами блока выделения фронтов, сигнала и с первыми вторым управляющими входами блокаустранения неоднозначнрсти, третийуправляющий вход которого соединен свыходом селектора и со входом второго элемента задержки., выход которогоподключен ко входу первого элементазадержки и к управляющему входу декодера, дополнительный вход которогосоединен с выходом блока устранениянеоднозначности, к сигнальному входукоторого подключен соответствующийвыход дискретного делителя частоты,причем выход элемента ИЛИ соединен ссигнальным входом селектора.10212. Автокорреляционный приемник сигналов с относительной фазовой модуляцией по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что блок устранения неоднозначности содержит два счетных триггера, элемент ИЛИ, два О-триггера, элемент ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два элемента И, выходы которых подключены ко входам соответствующих счетных триггеров, выходы которых соединены с первыми входами О-триггеров, вторые 015входы которых объединены, а выходыО-триггеров подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого является сигнальным входом блока устранения неодназначности, управляющими входами которого являются входы элементов И, выходы которых подключены к третьим входам соответствующихО-триггеров,1Изобретение относится к техникепередачи данных и может использоваться для выделения дискретной информации из имеющего ограниченный спектрсигнала с относительной фазовой модуляцией (ОФИ),Известно устройство для некогерентной демодуляции сигналов с относительной фазовой модуляцией, содержащее блок динамической памяти фазы,соединенный с регистром, и дифференцирующий узел, подключенный к одномувходу формирователя измерительногоимпульса непосредственно, а к дру 5гому - через последовательно соединенные формирователь импульсов и синхронизатор, при этом выход формирователя измерительного импульса подключен к расширителю импульсов, одинвыход которого соединен с элементомИ и через дополнительный формирователь импульсов - с соответствующимвходом регистра, а другой выход расширителя импульсов подключен черезблок динамической памяти Фазы ко второму входу элемента И 1 1.Недостатком данного устройства является его низкая помехоустойцивость.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяавтокорреляционный приемник фазоманипулированного сигнала, содержащийпоследовательно соединенные ограни. -читель входного сигнала и блок выделения Фронтов сигнала, селектор и З 5элемент задержки, выход которогоподключен к установочному входу дискретного делителя частоты, счетныйвход и выходы которого соединены соответственно с выходом генератора 40 импульсов и со взводами декодера, синхронизирующий вход которого соединен с синхронизирующим входом селектора и с выходом генератора тактовых импульсов 2 3 .Недостатком известного автокорреляционного приемника является его низкая помехоустойчивость.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.Указанная цель достигается тем, что в автокорреляционный приемник сигналов с относительной фазовой модуляцией, содержащий последовательно соединенные ограничитель входного сигнала и блок выделения фронтов сигнала, селектор и первый элемент задержки, выход которого подключен к установочному входу дискретного делителя цастоты,. счетный вход и выходы которого соединены соответственно с выходом генератора импульсов и со входами декодера, синхронизирующий вход которого соединен с синхронизирующим входом селектора и с выходом генератора тактовых импульсов, введены блок устранения неоднозначности, второй элемент задержки и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами блока выделения фронтов сигнала и с первым и вторым управляющими входами блока устранений неодназначности, третийуправляющийвход которого соединен с выходом селектора и со входом второго элемента задержки, выход которого подклюцен к ко входу первого элемента задержки и к управляющему входу декодера, дополнительный вход которого соединен с выходом блока устранения неоднознач3 10210 ности, к сигнальному входу которого подключен соответствующий выход дискретного делителя частоты, причем выход элемента ИЛИ соединен с сигналь" ным входом селектора. 5Блок устранения неоднозначности содержит два счетных триггера, эле-. мент ИЛИ, два О-триггера, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два элемента И, выходы которых подключены ко входам 10 соответствующих счетных триггеров, выходы которых соединены с первыми входами О-триггеров, вторые входы которых объединены, а выходы О-триггеров подключены ко входам элемента 15 ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента ИСКЛОЧАЮЦЕЕ ИЛИ, второй вход которого является сигнальным входом блока устранения неоднозначности управляющими входами ко . 2 О торого являются входы элементов И, выходы которых подключены к третьим входам соответствующих О-триггеров.На Фиг.1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого автокорреляционного приемника; на фиг.2 ", временные диаграммы, поясняющие работу приемника; на Фиг.3 - вариант выполнения блока устранения неоднозначности.зоАвтокорреляционный приемник сигналов с относительной Фазовой модуляцией содержит (Фиг.1) ограничитель 1 входного сигнала, блок 2 выделения Фронтов сигнала, элемент ИЛИ 3, генератор 4 тактовых импульсов, генератор 5 импульсов, блок 6 устранения неоднозначности, первый элемент 7 задержки, дискретный делитель 8 частоты, второй элемент 9 задержки, декодер 10, селектор 11, Кроме того, блок устранения неоднозначности состоит из (фиг.3) элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, элемента ИЛИ 13, двух О-триггеров 14 и 15, двухсчетных триггеров 16 и 17 и двух элементов И 18, 19.Автокорреляционный приемник рабо тает следующим образом.Входной сигнал с относительной Фазовой модуляцией любой кратности ограничивается ограничителем входно-. го сигнала 1. Сигнал на выходе ограничителя 1 для случая двукратной ОФИ показан на Фиг.2 а, где также показаны границы посылок и фазовые55 сдвиги в соответствии с кодом В по рекомендациям ИККТТ (Рекомендация Ч 26 ), Блок 2 выделения Фронтов 15 асигнала формирует импульсы, соответствующие как положительным, так и отрицательным фронтам ограниченного сигнала, Эти импульсы соответственно с первого и второго выходов блока 2 поступают на элемент ИЛИ 3, с выхода которого суммарная последовательность импульсов поступает на вход селектора 11, На синхронизирующий вход селектора 11 с выхода генератора 4 поступает тактовый сигнал (Фиг.26), передний фронт которого совпадает с моментом, опережающим середину посылки на четверть пе" риода несущей. Селектор 1 11 выделяет первые импульсы, поступающие с выхода элемента ИЛИ 3 после прихода переднего Фронта тактового сигнала. Эти импульсы (Фиг.2 в) поступают на вход второго элемента 9 задержки и на третий управляющий вход блока устранения неоднозначности 6. Стрелками на Фиг.2 в обозначена принадлежность селектированных импульсов к разнополярным фронтам ограниченного сигнала.Блок 6 устранения неоднозначности необходим для устранения неоднозначности отсчета, которая возникает при измерении разности Фаз. несущей в по" сылках с использованием Фронтов обе" их полярностей. Эта неоднозначность обусловлена тем, что интервалы между селектированными импульсами для одинаковых сдвигов Фазы, в зависимости от взаимного расположения фронтов ог раниченного и тактового сигналов, могут отличаться на половину периода несущей. Это хорошо видно на фиг;2 в, где для сдвигов фазы 135 о интервал между первым и вторым селектированнйми импульсами больше интервала между третьим и четвертым селектированными импульсами на полпериода несущей.Величина сдвига фазы для двукратной ОФН определяется по состоянию двух последних разрядов дискретного делителя 8 частоты (Фиг.2 г, д) в момент поступления в декодер 1.0 импульса с выхода второго элемента 9 задержки. В следующий момент все разряды этого дискретного. делителя 8 частоты устанавливаются в нулевое состояние импульсом с выхода первого элемента задержки и начинается новый отсчет сдвига Фазы. Частота сигнала на выходе последнего разряда дискрет-, ного делителя 8 частоты (фиг.2 д) должна соответствовать частоте несущей5 10210 дыдущий селектированный импульс, Еслиже эти селектированные импульсы со- аответствуют фронтам разной полярности, то инверсия не производится. Алготакже обеспечивает однознацность от- о счета, но в этом случае коды, записываемые.в декодер, будут другими. Так,(фиг.2 а), а частота сигнала на выходе. генератора импульсов 5 и коэффициент деления дискретного делителя 8 частоты определяются требуемой точностью отсчета.Вследствие упомянутой разницы в полпериода несущей интерваломмежду селектированными импульсами состояние последнего разряда дискретного делителя 8 частоты (Фиг.2 д) в момент записи в декодер 10 может быть различным для одинаковых сдвигов фазы.Для обеспечения однозначности достаточно в одной из двух возникающих ситуаций (при большем или меньшем интервале между селектированными импульсами) проинвертировать перед записью в декодер 1 О сигнал с выхода последнего разряда дискретного делителя 8 частоты. Признаком различия интервалов для одинаковых.сдвигов фазы может служить принадлежность ограничивающихэти интервалы селектированных импульсов к фронтам той или иной полярности несущей (фиг. 2 а) . Так на Фиг 2 в при сдвигах Фазы 135. селектированные импульсы для большего интервала соответствуют фронтам одной полярности, а для меньшего интервала - фронтам разных полярностей, Для других сдвигов фазы эта зависимость может быть противоположной, например, для 315 боль-шему интервалу соответствуют фронты разных полярностей, а меньшему интервалу - фронты одинаковых полярностей,В соответствии с вышесказанным блок устранения неоднозначности 6 (Фиг 3) инвертирует сигнал с выхода последнего разряда дискретного делителя 8 частоты, если поступивший селектированный импульс соответствуетФронту той же полярности, цто и преритм работы блока устранения неоднозначности может быть и обратным, что для первого случая фаз 45, 135, 225, 315 будут соответствовать коды 10,00, 11, О. (Фиг.2 ж), а при обратном алгоритме - 11, О 1, 1 О, 00.Так как после возникновения положительного Фронта тактового сигнала (Фиг.2 б) фронт любой полярности огра 10 1 20 15 бниченного сигнала (фиг,2 а) всегдапоявляется не позже, цем чеяез полпериода несущей, то соответственноинтервал селектирования будет состав"лять полпериода несущей. Этот интервал будет расположен симметрично относительно середины посылки, так какположительный фронт тактового сигнала опережает середину посылки на четверть периода несущей,Все вышесказанное иллюстрируетсяпоследующими диаграммами и их увели"ценным Фра г ментом на Фи г, 2, где Фи г. 2 г,д - сигналы на выходах соответственнопредпоследнего и последнего разрядовдискретного делителя 8 частоты,Фиг.2 е - сигнал на выходе блока устранения неоднозначности 6, Кодовыекомбинации на входах декодера 10(фиг.2 ж) в момент поступления в негоимпульсов с выхода второго элемента 9задержки однозначно связаны с разностью фаз несущей принимаемых посылок. Верхние символы на фиг.2 ж соответствуют состоянию предпоследнегоразряда дискретного делителя частоты8 (фиг.2 г) в моменты непосредственнопосле появления селектированных импульсов (Фиг,2 в), а нижние символы.соответствуют сигналу на выходе блока устранения неоднозначности 6(фиг,2 е) в те же самые моменты,В декодере 10 с помощью тактовыхимпульсов с выхода генератора 4 производится декодирование принятой информации. Блок устранения неоднозначностиработает следующим образом,На соответствующие входы с блокавыделения фронтов сигнала поступаютимпульсы, соответствующие положитель-,ным и отрицательным фронтам ограниченного входного сигнала, На другойвход поступают импульсы с выхода селектора 11. Селектированные импульсысовпадают по времени с импульсами,имеющимися на соответствующем входеблока б, В моменты совпадений на выходах элементов И 18 и 19 формируются импульсы. Счетный триггер 16 работает в счетном режиме по сигналу, поступающему с выхода элемента И 19, иустанавливается в "1" (на инверсномвыходе) импульсами с выхода элементаИ 18. Соответственно счетный триггер17 работает в счетном режиме по сигналу, поступающему с выхода элементаИ 18, и устанавливаются в "1" (на иназ 3934/дписное 10210версном выходе) импульсами с выходаэлемента И 19.0-триггеры 14 и 15 работаютв режиме записи "единицы" по прихо"ду положительных фронтов с инверсныхвыходов счетных триггеров 16 и 17, аустанавливаются в "нуль" импульсами,поступающими с выходов элементов И 18и И 19 соответственно.Если на выходе элемента ИЛИ 13 0присутствует "единица", то в соот"ветствии с логической Функцией эле"мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 сигнал навыходе блока 6 будет инвертирован поотношению к сигналу на его входе, Если же на выходе элемента ИЛИ 13 будет"нуль", то сигнал со входа проходитна выход без инверсии,8 предлагаемом приемнике оптимальное положение положитепьных фронтов 20тактовых импульсов будет в том случае,когда они опережают середину посылки 15 8на четверть периода несущей. Тогда интервал, на котором селектируется отсчетный импульс, будет составлять +относительно середины посылки, - Тгде Т - период несущей.Таким образом, в предлагаемом приемнике моменты отсчета будут находиться по крайней мере.в два раза ближе. к середине посылки, чем в прототипе, а интервал селектирования так же уменьшается в два раза, что приводит к увеличению помехоустойчивости.Кроме того, в отличии от прототипа, в предлагаемом приемнике. в случае демодуляции с преобразованием частоты несущей "вверх" и при той же помехоустойчивости, частоту преобразованной несущей можной взять в два раза меньшей, что позволяет, в случае применения преобразователя частоты, использовать более дешевые элементы с меньшей граничной частотой.илиал ППП "Патент",