Устройство для корреляционного приема фазоманипулированных сигналов

.79 вх ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ(56) 1. Авторское свиИ 434612, кл, Н 04 .2. Авторское свидепо заявке Ю 2829804/9кл. Н 04 1. 27/22, 10.(прототип),(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕЛЯЦИОННОГО ПРИЕМА ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГ" НАЛОВ, содержащее последовательно соединенные перъый перемножитель, первый интегратор, второй и третий пере- множители и сумматор, второй вход которого соединен с. выходом четвертого перемножителя, генератор опорного сигнала, один выход которого соединен с первым входом первого перемножителя, а другой выход - через последовательно соединенные фазовращатель и пятый перемножитель соединен с входом второго интегратора, вторые входы первого и пятого перемножителей объединены и являются входом устройства, декодер, вход которого объединен с входом усилителя-ограничителя, выход . которого соединен через последовательно соединенные анализатор сигналов и триггер с другим входом второго перемножителя, через последовательно. соединенные шестой перемножитель и первый фильтр с другим входом третьего перемножителя, а также с первымодом седьмого перемножителя, выход Я 01035826 которого соединен с входомвторого фильтра, причем выход второго пере- множителя соединен с другим входом шестого перемножителя; о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, введены шесть перемножителей, вычитатель, два фильтра и дополнительный сумматор, причем выход второго интегратора соединен -с первыми входами четвертого восьмого и девятого перемножителей, вторые входы которых соединены соответственно с выходами третьего фильт" ра, усилителя-ограничителя и первого фильтра, выход второго перемножителя соединен с первым еходом десятого пе"Е ремножителя, второй вход которого объединен с вторым входом четвертого перемножителя, выходы девятого и де- у ее сятого перемножителей соединены с со- фф"ф ответствующими входами вычитателя, выход которого соединен с другим вхо. дом седьмого перемножителя и первым входом одиннадцатого перемножителявторой вход которого соединен с выходом второго фильтрд, а,выход - с первым входом дополнительного сумматора второй вход которого соединен с,выходом двенадцатого .перемножителя, первый вход которого соединен с выходом сумматора, соединенным с первым входом тринадцатого перемножителя, а второй вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя, выходкоторого через четвертый фильтр сое" фф динен с вторым входом двенадцатого перемножителя, выход дополнительного сумматора соединен с входом декодера.Изобретение относится к электросвязи и может использоваться при передаче и приеме импульсной информации.Известно устройство для корреляционного приема фазоманипулированных 5сигналов, содержащее в каждом каналепоследовательно соединенные первыйперемножитель, интегратор второй итретий перемножители, выход третьегоперемножителя подключен к соответствующему входу общего сумматора, выходкоторого соединен с входом декодера,а также в каждом канале последовательно соединенные четвертый перемножитель, фильтр, блокинг-генератор и 15триггер, при этом выходы генератораопорного сигнала подключены к первомувходу первого перемножителя одногоканала и входу фазовращателя, выходкоторого подключен к первому входу 20первого перемножителя, другого канала,второй вход которого соединен со вторым входом первого. перемножителя одного канала1 1 .25Однако с помощью данного устройства невозможно осуществить приемфазоманипулированных сигналов с час 1,тично подавленной боковой полосой.Наиболее близким к предложенному З 0 является устройство для корреляционного приема фазоманипулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные первый перемцожитель, первый интегратор, второй и третий перемно жители и сумматор, второй вход которого соединен с выходом четвертого перемножителя, генератор опорного сигнала один выход которого соединен спервым входом первого перемножителя, 40 а другой выход через последовательно соединенные фазовращатель и пятый перемножитель соединен с входом второго интегратора, вторые входы первого и пятого перемножителей объединены и яв ляются-входом устройства, декодер,. вход которого объединен с входом уси" лителя-ограничителя, выход которого соединен через последовательно соединенные анализатор сигналов и триггер 50 с другим входом второго перемножителя, через последовательно соединенные шес-. той перемножитель и первый фильтр сдругим входом третьего перемножителя, а также с первым входом седьмого 55 перемножителя, выход которого соединен с входом второго фильтра, причем выход второго перемножителя соединен с Другим входом шестого перемножителя 2,Однако устройство обладает недостаточной помехозащищенностью.Цель изобретения - повышение помехозащищенности,Цель достигается тем, что в устройство для корреляционного приема фазоманипулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные первый перемножитель, первый интегратор, второй и третий перемножители, и сумматор, второй вход которого соединен с выходом четвертого перемножителя генератор опорного сигнала,один выход которого соединен с первым входом первого перемножителя, а другой выход - через последовательносоединенные фазовращатель и пятый перемножитель соединен с входом второгоинтегратора, вторые входы первого ипятого перемножителей объединены ичявляются входом. устроиства, декодер,вход которого объединен с входом усилителя-ограничителя, выход которогосоединен через последовательно соединенные анализатор сигналов и триггерс другим входом второго перемножителя,через последовательно соединенныешестой перемножитель и первый фильтрс другим входом третьего перемножителя, а также с первым входом седьмого перемножителя, выход которого соединенс входом второго фильтра, причем выход второго перемножителя соединен с другим входом шестого гперемножителя введены шесть перемножителей, вычитатель, два фильтра и дополнительный сумматор, причем выход второго интегратора соединен с первыми входами четвертого, восьмого и девятого пере- множителей, вторые входы которых соединены соответственно с выходами третьего фильтра, усилителя-ограничителя и первого фильтра, выход второго перемножителя соединен с первым входом десятого перемножителя, второй вход которого объединен с вторым входом четвертого перемножителя, выходыдевятого и десятого перемножителей,соединены с соответствующими входамивычитателя, выход которого соединенс другим входом седьмого перемножителя и первым. входом одиннадцатого перемножителя второй вход которого соединен с выходом второго фильтра, а выход - с первым входом дополнительФного сумматора, второй вход которого.10358 соединен с выходом двенадцатого перемножителя, первый вход которого соединен с выходом сумматора, соединеннымс первым входом тринадцатого перемножителя, второй вход которого соединенс выходом усилителя-ограничителя, выход которого через четвертый фильтрсоединен со вторым входом двенадцатого перемножителя, выход дополнительного сумматора соединен с входом де..кодераНа фиг,1 изображена структурнаяэлектрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - диаграмма, поясняющая работу, 15Устройство содержит перемножители 1 и 2, генератор 3 опорного сигнала, фазовращатель 4, интегратор 5,перемножители 6 и 7, интегратор 8, перемножитель 9, сумматор 10, перемножители 11 и 12, вычитатель 13, перемножители 14 и 15, сумматор 16, декодер 17, усилитель-ограничитель 18,перемножители 19-22, фильтры 23-26,анализатор 27 сигналов, триггер 28, 25Устройство работает следующим образом.Фазоманипулированный сигнал однойбоковой полосы (ФИ)(ОБП) поступает напервые входы перемножителей 1 и 2, назОвторые входы которых подано напряжение от генератора 3 опорного сигнала, частота которого о) равно частоо:те несущей юи принимаемого сигналаили отличается от нее на величинуЩ- Ыо , а Фаза случайна. Напряжение генератора 3, поданное на пере 3 Рмножитель 2, сдвинуто по Фазе на 90с помощью Фазовращателя 4. Напряжениена выходах перемножителей 1 и 2 про Опорционально скалярному произведениюпринимаемого сигнала и сигнала опорного генератора или сигнала опорногоОгенератора, сдвинутого по фазе на 90фм сигнал с ОБП может быть представлен в видеВ(с) созидй + О.(с) 51 П 04 с,где: В(1) и О(й) - огибающие синфазной и квадратурной составляющих, причем К(1) несет полезную информацию,а 0(1) является помехой приему,В синфазном подканале сигнал свыхода перемножителя 1 проходит через интегратор 5, производящий оптимальную фильтрацию (фиг.2 а), после 55чего попадает на перемножитель 6, принеобходимостм инвертируащий знак напряжения с интегратора 5. Сигнал с 26 1выхода перемножителя 6 поступает наперемножитель 7, В квадратурном подканале принимаемый сигнал обрабатывается идентичным образом с помощьюинтегратора 8 (фиг.2 б), перемножителя 9,Напряжение с выходов перемножи"телей 7, 9, 11 и 12 объединяется сум,маторами 10, 16 и выцитателем 13 идекодируется декодером 17,Для осуществления сопряжения выходных напряжений .обоих подканаловслужат перемножители 19-22,Знаки их выходных напряжений положительны при совпадении знаков напряжений соответствующих подканаловс суммарным и отрицательны при несовпадении (фиг,2 в, г). Напряжение с вы"ходов перемножителей 19-22 усредняется с помощью фильтров 23-26.Напряжение на выходе Фильтра 23имеет вид постоянного тока, его амплитуда пропорциональна косинусу разности фаз несущей приходящего сиг"нала м) и сигнала опорного генератора о, а знак определяется первоначальным включением знакового перемножителя 6. Это напряжение подается навторые входы перемножителей 7 и 12.Модуль напряжения на выходах пере"множителей 7 и 12 пропорционален мощ"ности принимаемого сигнала, умноженного на квадрат косинуса взаимнойрасстройки фаз ( ш - и)о ) с,В квадратурном подканале далее принимаемый сигнал обрабатывается идентичным образом с помощью перемножителя 20, фильтра 24 с той лишь разни"цей, что напряжение на выходе перемножителя 9 пропорционально мощностипринимаемого сигнала, умноженному наквадрат синуса взаимной расстройкифазЬь,-Жо)1; Напряжение на выходахфильтров 23 и 24 согласованы по времени с поведением В(С) в подканалах(фиг.2 а, б, в и г при М = О).Тогда на выходе сумматора 1 О получаем полную мощность огибающей В(й)а на выходе вычитателя 13 она отсут-ствует,В реальных условиях, когдаФ О,получаемсоя(мН- О 4) с созОщ-и 1 о) С -Ч 3=1/2 со 59+ 1/2 со 52(Жи-Щ) С-,5 и (0, - Щ ) Й фзи 1(щ - Ио ) 1 - Ц.1/2 соз - 1/2 созС 2(а,-оо ) С -93При суммировании получаем соз 9,цто является коэффициентом при Р(й)на выходе сумматора О, Аналогично получаем выражение для Й(С) на выходе вычитателя 13с 05 и фр)51) 1.(щи- ОУО)ч1/2511 + 1/251 п(.2(юн- Фо)й51 п(Щ 1 фо) 1 с 05 Г(Фн- ЮО) 1 -Ч=1/25 пМ+ 1/251 п 2(ф во )Р 3Аналогичные соотношения получаем и для составляющей О(т.), поскольку она уже фигурирует на выходах сумматора 10 и вычитателя 13. На входах сумматора 1 О имеемс 05 "Й(т) + 51 п 1 фЦ(1) ис 05 +Й(Й) + 51 п ф 0(С)а на входах вычитателя 131551 п гй(т.) + с 05 1 О,(Й) и5 и 9 В(Й) - с 05 141(1) ф. На выходах сумматора 10 и вычитателя 13 соответственнос 05 фЙ(Й) + 51 пфС(Й) и2051 п РВ(Й) с 05 О(Й) сЭти соотношения показаны на фиг.2 д, е, ж, з, и, к. Незаивисимые результаты получает от(Ч 1 ц,), но зависимые от угла 925 Чтобь избавиться от этого влияния, ,необходимо провести суммирование сумматором 16 с весовыми коэффициентами со 5 и 5 п 9, Для этого выходы сумматора 10 и вычитателя 13 подключены к перемножителям 21 и 22, сигналы на их выходах Фильтруются фильтрами 25 и 26 и подаются на перемножители 14 и 15. На фиг.2 л, м. н. с 059 Гс.05 .В(В) + 51 п УО(1) 1 + + 51 п т5 п 1 Й(Ф) СР 5 10(1)с 05Й(Й) + 5 ЧВ + +. со 5 951 п Ч С(Й) - 51 п т с 05 Ч О(с)=Й(Й),Как видно из эпюр фиг.2 и приведенных выражений, происходит полное восстановление синфазной составляющей В(С) сигнала ФМ ОБП и нейтрализация квадратурной составляющей О(Е).Таким образом, в результате введения новых блоков и соединений создается воэможность восстановления синфазной составляющей Й(1) и нейтрализация квадратурной составляющей О при наличии смещения по частоте спектра принимаемого сигнала по отношению к местному опорному колебанию.В установившемся режиме устройство работает устойчиво. Однако в моменты включения питания или перерывах связи может случиться, что перемножитель окажется не в согласованном состоянии, что приведет к восстановлению на выходе устройства не синфазной составляющей сигнала, а квадратурной, т.е. будет ложная работа. Анализатор 27 поставит через счетный триггер в согласованное состояние перемножитель 2, что равносильно изменению функции сумматора на вычитатель и наоборот,Рассмотрение приема ФМ сигнала с ОБП существенно упрощается, так как исчезает Я(С).Таким образом, в предложенном устройстве повышается помехозашищенность,1035826 Ю Составитель Н. Лазарева Техред Т,Наточка Кор тор А, Тяско Заказ 5857/6 1 Тираж 677 ВНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушская Филиал ППП "Патент", г, Ужгоро роектна едактор д.долинич Подписноета СССРрытийнаб., д. 4/