Устройство для демодуляции сигналов с манипуляцией минимальным сдвигом

СОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 Н 04 Ь 27/14 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЬСТ СВИ АВТОРС теля 6 информационного сигнала и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, и проверочные каналы (ПК) 9 и 17, состоящиекаждый из элемента задержки 1 О, фазового детектора 11, формирователя 2проверочного сигнала, элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, дешифратора 8, формирователя 19 весовых коэффициентови блока 20 задержки и корректирования сигнала. Радиочастотный сигнал сманипулированным минимальным сдвигомпоступает в ИК 2 и ПК 9 и 17, гдеосуществляется демодуляция входногосигнала автокорреляционным методом.Элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1 и 14, подключенные к ИК 2, вырабатывают насвоих выходах проверочные сигналы,поступающие в ПК 9 и 17. ПК 9 и 1вырабатывают сигналы коррекции о С:ки в случае одиночного сбоя сим евдяев 7 шиб вола К мато выше тыва я ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(56) Патент США У 4234852,кл. 329-50) 1980.Т. Маяашцга, еСс, ИГГегепС 1 а 1беСесС 1 оп оГ МБК чСЬ Бопгейчпс 1 апСеггог соггесИоп. - 1 ЕЕЕ ТгапяасСхопяоп СопппшпсаЫопя. 1979, чо 1. сош,У 6, р. 912-98, Гз.к. 4.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОДУЛЯЦИИ СИГНАЛОВ С МАНИПУЛЯЦИЕЙ МИНИМАЛЬНЫМСДВИГОМ(57) Изобретение относится к электро.связи. Повьппается помехоустойчивость,Устройство содержит элементы ИСКЛ 10=ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1 и 14, сумматор 5, решающий блок (РБ) 6, информационныйканал (ИК) 2, состоящий из фазовращателя 3, двух элементов задержки 4и 7, фазового детектора 5, формировати сигналы поступают в суми затем на РБ 16, При престановленного порога срабаБ 6 вырабатывает сигнал,1231624корректирующий соответствующий символ ИЛИ 8 ИК 2. Цель достигается введениинформационного сигнала путем воздей- ем элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, сумствия на выходной элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ матора 15, РБ 16 и ПК 17. 3 ил.Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано врадиоприемниках сигналов, манипулированных минимальным сдвигом (ММС)Цель изобретения - повышение поме.хоустойчивости устройства,На фиг. 1 изображена структурнаяэлектрическая схема устройства длядемодуляции сигналов с манипуляциейминимальным сдвигом; на фиг. 2 - при;,мер реализации блока задержки и корректирования сигнала; на Фиг. 3иллюстрация закона изменения фазысигнала с ММС,Устройство для демодуляции сигналов с манипуляцией минимальным сдвигом содержит основной элемент ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1, информационный канал 2,включающий Фаэовращатель 3, первыйэлемент 4 задержки, фазовый детектор5, Формирователь 6 информационного,сигнала,: второй элемент 7 задержкии выходной элемент ИСКЛ 1 ОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8и основной проверочный канал 9, включающий элемент 10 задержки, фазовыйдетектор 11, Формирователь 12 проверочного сигнала и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, а также содержит дополнительные элементы ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ14,сумматор 15, решающий блок 16,дополнительные проверочные каналы 17и входящие в каждый проверочный канал дешифратор 18, формирователь 19весовых коэффициентов и блок 20 за"держки и корректирования сигнала.. Блок задержки и корректированиясигнала (фиг. 2) содержит элементы21 задержки и элемент 22 ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕИЛИ.Устройство работает следующим образом,Работа устройства для демодуляциисигналов с ММС основывается на свойстве этих сигналов, состоящем в том,что фаза передаваемого сигнала в момент перехода от одной посылки к другой изменяется не скачком, как вЗО 35 40 45 ра 5 информационного канала 2, на вторые и третьи входы основного проверочного канала 9 и всех четных дополнительных проверочных каналов 17, а также на третьи входы всех нечетных дополнительных проверочных каналов. Назначение фазовращателя 3 - устранение неопределенности фазы сигнала с ММС, кратной 90 . Элемент Аозадержки на тактовый интервал (Т) иФазовый детектор 5 информационного канала 2 являются простейшим автокорреляционным демодулятором сигналов с ММС. Напряжение на выходе такого демодулятора равно 17 =17 воТ. Знак указанного напряжения определяется фазовым сдвигом между текущей и задержанной на время Т посылками. ВФ обычных системах с фазовой манипуляцией, а плавно. Значение фазы передаваемого сигнала с ММС в конце текущей посылки по отношению к началунарастает на /2 при единичной посылке информационного сигнала или спадает на И 2 при нулевой посылке. Этоиллюстрируется диаграммами на фиг. 3для конкретной реализации информационного сигнала (0110), Наклоннымилиниями изображен возможный ход изменения фазы передаваемого сигнала прилюбых возможных реализациях информационного сигнала, Точки пересечениянаклонных линий с горизонтальнымидают разрешенные значения фаз сигнала с ММС на границах посылок по отношению к точке отсчета, принятой занулевую. Наличие запрещенных значений фаз сигнала с ММС на границахпосылок используется для корректирования ошибок, что позволяет повыситьпомехоустойчивость связи без введениякакого-либо дополнительного кодирования,Радиочастотный сигнал с ММС посту"пает с выхода согласованного фильтра(не показан) на фазовращатель 3 на7/2, на второй вход фазового детектоформирователе Ь информационного сигнала принимается решение о значении текущей посылки в соответствии с правилом1, если У,050, если Б,с 0,Полученная последовательность информационных посылок 7, с выходаформирователя 6 информационного сигнала задерживается на К+1 тактовыхинтервалов вторым элементом 7 задержки и через выходной элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 поступает на выход устройства (здесь К обозначает общее числопроверочных каналов, включая основной),В проверочных каналах также осуществляется демодуляция входного сиг 1нала автокорреляционным методом. Однако в отличие от .информационного 20канала величина задержки элементами10 задержки зависит от номера проверочного канала. Так н основном проверочном канале это время составляетдва тактовых интервала - 2 Т, в первом 25дополнительном проверочномканале -ЗТ, во втором канале - 4 Т и т,д. Вдальнейшем работа устройства будетрассматриваться для случая трех проверочных каналов (основного 9 и 30двух дополнительных 17), В основномпроверочном канале 9 формирователь 12проверочного сигнала принимает решения по тому же правилу, что и формирователь 6 информационного сигнала.В дополнительных проверочных каналах17 решение принимается в соответствии с правилом1, если 13 п ОО, если У 0.40Одновременно основной 1 и дополнительные 14 элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,подключенные к второму элементу 7 задержки, имеющему отводы через такто"вый интервал Т, вырабатывают на своих 45выходах проверочные сигналы, которыепри отсутствии ошибок, полностью совпадают с сигналами, получаемыми в соответствующих проверочных каналах.При этом на выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 в проверочных каналахпоявляются комбинации из одних "0",При одиночномсбое символа в инфор"мационном канале 2 и блоках 20 задержки и корректирования сигналов по являются сигналы ошибки вида: н основном проверочном канале 9 - 0011,.в первом проверочном канале - 0111.и во втором проверочном канале - 1111, Обнаружение ошибок инфоомациоиного сигнала осуществляется с помощью дешифраторов 18. Ввиду того,что вероятности Рвозникновения ошибок н проверочных каналах с задержками 2 Т, ЗТ и 4 Т различны, нведены формирователи 19 весовых коэффициентов. Формируемые ими сигналы пропорциональны средним вероятностям ошибки в соответствующих каналах, Вслучае независимых ошибок н проверочных каналах, вероятность Р и обнаружения ошибки составляетР = - П Ропнощк,Таким образом увеличение числа проверочных каналов повьппает вероятность обнаружения ошибок в информационном сигнале.Сигналы коррекции ошибки с выходов проверочных каналов поступают в сумматор 15, а затем в решающий блок 16Прп превьппении установленного порогавырабатывается управляющий сигнал, который корректирует соответствующий символ информационного сигнала путем воздействия на второй вход выходного элемента СКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, При фиксированном пороге срабатывания решающего блока 16 формирователи 19 весовых коэффициентов позволяют получить дна алгоритма принятия решения. Припервом алгоритме ошибка фиксируетсяпри обнаружении ее во всех провероч" ных каналах, а при втором - ошибка фиксируется мажоритарным способом, т.е. при обнаружении ее большинстноМ проверочных каналов.Одновременно корректирующий сиг" нал с решающего блока 16 поступает в элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 22 блоков 20 задержки и корректирования сигнала (фиг, 2) всех проверочных каналов. В каждом проверочном канале элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 22 включен между (и-Е) и (и+1) элементами 21 задержки, что обусловлено разницей в структуре сигналов ошибки, о чем уже упоминалось выше, Сложение по модулю два в элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 22 корректирующего символа с сигналомошибки позволяет исключить появление "ложных" ошибок в проверочных каналах, возникающих при сбоях симнолов н инФормационном канале, разделенных небольшим числом тактовых интервалов, Для повьппения точности работы устройства все элементы задержкиМогут быть тактируемыми и синхронизироваться блоком тактовой синхронизации, подключаемым к входу устройства или к выходу фазового детектора 5 информационного канала 2.Как показало моделирование, вероятпость ошибок н информационном сигнале при трех проверочных каналах (по сравнению с прототипом, имеющим один проверочный канал) снижается примерно в 2 раза в области малых отношений сигнал/шум,0 Формула изобретения Устройство для демодуляции сигналов с манипуляцией минимальным сдвигом, содержащее основной элемент ИСКЛ 10 ЧА 10 ЦЕЕ ИЛИ, информационный канал, состоящий из последовательно соединенных фазовращателя, первого элемента задержки, фазового детекто ра, формирователя иформационного сигнала, второго элемента задержки и 25 выходного элемента ИСКХПОЧАЮЩЕЕ ИЛИ и основной проверочный капал, состоящий из последовательно соединенных элемента задержки, фазового детектора, формирователя проверочного сигна- ЗО ла и элемента ИСИПОЧА 10 ЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу основного элемента ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ иявляется первым входом основного проверочпого канала, вторым и третьим входамн которого являются соответственно вход элемента задержки и второй вход фазового детектора, причем вход фазонращателя инФормационного канала, второи и третий входы основного про нарочного канала и второй вход фазонаго детектора информационного канала объединены с входом устройства, первыи вход основного элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к выходу формирователя информационного сигнала, а выход выходного элемента ИСКХПОЧА 10 ЩЕЕ ИЛИ информационного канала является выходом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные дополнительные элементы ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ,последовательно соединенные сумматори решающий блок и дополнительные проверочные каналы, а в каждый проверочный канал введены последовательносоединенные дешифратор и формирователь весовых коэффициентов и блок задержки и корректирования сигнала,информационный вход которого подключен к выходу элемента ИСКЛ 10 ЧА 10 ЩЕЕИЛИ, входы дешифратора соединены свыходами блока задержки и корректирования сигнала, управляющий вход которого и выход формирователя весовыхкоэффициентов являются соответственно управляющим входом и выходом проверочного канала, причем входы сумма.тора соединены с выходами проверочных каналов, выход решающего блокаподключен к второму входу выходногоэлемента ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ и управляющим входам проверочных каналов, выходы дополнительных элементов ИСИПОЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к первымвходам соответствующих дополнительных проверочных каналов, при этом выход основного элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ соединен с первым входом первогодополнительного элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ, соответствующие выходы второгоэлемента задержки информационногоканала подключены к вторым входамосновного и дополнительных элементовИСКЛЮЧЮОЩЕЕ ИЛИ, выходы дополнительных элементов ИСКЛЮЧА 10 ЩЕЕ ИЛИ подключены к первым входам соответствующихдополнительных проверочных каналов,причем второй и третий входы нечетных дополнительных проверочных каналов соединены соответственно с выходом и входом фазовращателя информационного канала, а вторые и третьивходы четных дополнительных проверочных каналов объединены с входом устройства,123624 вэбб Составитель В. ЗенкинТехред О.ГортэайКоррект Пилипенк актор А. Реви Тираж 624 Подписное НИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д.