Устройство для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 191 1111 51)4 Н 04,27 2 ВСЕГ,ОКО и МТР", ф. ".ЯИЪЛМОГЙЖА ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ я к синхро изобрете- детектироятности пе ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1195474, кл. Н 04 1, 27/22, 1984(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОННОГО ДТЕКТИРОВАНИЯ ФАЗО"АНИПУЛИРОВАННЪХСИГНАЛОВ(57) Изобретение относитсным системам связи. Цельния - повышение точностивания путем снижения верорескоков фазы опорного напряжения Устр-во содержит фильтр 1, фазовый детектор 2, решающий блок 3, блоки задержки (БЗ) 4 и 7, сумматоры 5 и 8, блок вычитания (БВ) 6 и формирователь напряжения (ФН) 9, состоящий из ограничителей 10 13, 18 и 21 напряжения снизу, блоков 11 и 15 сравнения, ключей 12 и 16 и ограничителей 14, 17, 19 и 20 напряжения сверху. Цель достигается введением БВ 6, БЗ 7 и сумматора 8, которые совместно с БЗсумматором 5 и ФН 9 образуют цепь, напряжение отклика которой используется в качестве опорного напряжения для фазового детектора 2, Устр-во по п.2 ф-лы отличается выполнением ФН 9. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.возникают детектировдннье сигналы,которы подаются на вход решающегоблока 1, прицимдкхцего решение о том,какой имнол бы; передан.В ксзчстР порц о цдряжения,поддндемо о на торой вход фазовогодс текторд 2, ипользуетя ндпряжс ниеотклика пепи, одерждшен элементы,блк 4:ддержкц, сумматор 5, блоквычитания, даннит ль блск 7 д -держки, поплнитс ч,ньй суммдтр Й иФормирпател, 9,Напряженис, фрмирус мос нд нцхдссумматора 5,;р Л гсн.я т об ум -мудпрякс,гудцих цдв х одь. 50 Изобретениносит я Г инхринымСИСТРМДМ НЯЗИ МЖРТ ИЦ: 3 ОН 3 ТЬГЯ В аППдратуре, црс ПННЗН,Ч цц И дпяприема дикретной информации, передаваемой по кдцдлдм свя ииспльзованием шумоподобных ини простых сигналон фазовой тНегрфии, и янля тся усовершенстнонднисм утройстнд поосновному авт.с 3. М 1195474.Цель изобретения - повышение точцсти детектирования путсм снижениявероятности пер с кокон фдз Норнсгонапряжения.Нд чертеже изобрджсд структурнаяэлектрическая схема предлагаемого15 устройства.устройство для синхронного детектирования фазоманипулировдньх игндлов содержит фильтр 1, фазовый детектор 2, рРдющй блок 3, блок 4 за држки, суммдтор 5, блок Г нычитдния, дополнительный блок 7 ддержки, дполнительцци .уммдтор Й, формирователь 9 дгржсня, ГосОящий из ОГрдичГГ- теля 10 напряжения с низу, блока 11 рднн ния, к:ючд 12, ограничитеЯ 13 напряжения снизу, огрдцичителя 14 цдпряжсния сРрху, Гок; 1 " срдненя, ключ д 16, ограпнитея 17 напряжения с верху, ограничителя 1 Й напряжения З 0 снизу, грдничителя 19 напряжения снерху, ограничителя 20 напряжения сверху и огр;ничитгля 21 напряженияснизу, Утрос твз работает следующим образом.Нкаж нццй шумами фдзоманипулировдннцй сигнал через фильтр 1 поступает цд первый вход фазового детекторд 2 и входы удтора 5 и дополнцтель ного уммдгорд 8.На ньхсдР фазового детекторд 2 ЛДЛОГИЧ 3 НаПРЯжЕНИЕ, ФОРМИРУЕ- мое нд выходе, дополнительного сумматора Й, представляет собй сумму напряжений, поступающих на его входы.На другой вход сумматора 5 подается напряжение отклика элемента 4 эадержки на воздействие, поступающее ца вход блока 4 задержки с выхода сумматора 5. Напряжение отклика блока 4 задержки представляет собой задержанное ца времяо,= и/Г, и = 1,2,3 М,где Г - несущая частота входного фазоманипулировацного сигнала, выходное напряжение сумматора 5.Лалогично нд второй вход дополнительного сумматора 8 подается напряжение отклика дополнительного блока 7 задержки на воздействие, поступающее на вход этого блока 7 задержки с выхода дополнительного сумматора 8,Напряжение отклика дополнительного блока 7 задержки представляет собой задержанное нд время , = 6, вьосодное напряжение дополнительного умлдтора 8.Формируемое на выходе блока 4 задержки напряжение через ограничитель 10 напряжения снизу, осуществляющий ограничение поступающего на его вход напряжения снизу на нулевом уровне, воздействует на псдрвый вход блока 11 сравнеция, а через ограничитель 14 напряжения сверху, осуществляющий ограничение поступающего на его вход напряжения сверху на нулевом уровне, воздействует на первый вход блока 15 сравнения.Напряжение, Формируемое на выходе сумматора 5, через ограничитель 18 напряжения снизу, осуществляющий ограничение поступающего ца его вход напряжения снизу на нулевом уровне, воздействует на второи вход блока 11 рдннения, а через ограничитель 19 ндп 1 яжРция сВР 1 ху о уцРствляющиЙ о рдцичение потупдюшего на его вход ндпряжеция сверху на цу.Рвом уровне, воздействует нд нрои вход блока 15 с ранцс ция.11 дпряжецие, Формируемое на выходе блока 11 срдннс ния, 1 едставляющее собй результат вычитания напряже- НИЯ ВО 3 ДЕТВУЮШС Ца РО ПЕ.ВЬП вход, из цдпряжс ния, о дейтнук- ш го нд его втр и нхд, поступаРна первьо и иторой входы соответственно ключей 12 и 16, а напряжение, формируемое на выходе блока 15 сравнения, представляющее собой результат вычитания напряжения, воздействующего на его первый вход, из напряжения, воздействующего на его второй вход, поступает на первьп и второй входы соответственно ключей 1 Ь и 12,Ключ 12 в зависимости от уровня 1 О напряжения, воздействующего на его второй вход, либо передает на выход напряжение, воздействующее на первый вход, либо задерживает, Ключ16 работает аналогичным образом: в 15 зависимости от уровня напряжения, воздействующего на его второй вход, либо передает на выход напряжение, воэдействуюпее на его первый вход, либо задерживает. Если ключ 12 (16) 20 находится в закрытом состоянии, то напряжение на его выходе принимает нулевое значение.Напряжение, формируемое на выходе ключа 12, через ограничитель 13 на пряжения снизу, осуществляющий ограничение поступаюшего на его вход напряжения снизу на нулевом уровне, подается на вход сумматора 5, а через ограничитель 20 напряжения сверху, ЗО осуществляющий ограничение поступающего на его вход напряжения сверху на нулевом уровне, подается на третий вход дополнительного сумматора 8.Напряжение, формируемое на выходе ключа 16, через ограничитель 17 напряжения сверху, осуществляющий ограничение поступающего на его вход напряжения сверху на нулевом уровне, подается на вход сумматора 5, а через 40 ограничитель 21 напряжения снизу,осупествляющий ограничение поступающего на его вход напряжения снизу на нулевом уровне, подается на соответствующий вход дополнительного сумматора 8. 15Опорное напряжение, подаваемое на второй вход фазового детектора 2, формируется на выходе блока 6 вычитания и представляет собой результат вычитания напряжения, подаваемого на 50 его первьп вход с,выхода дополнительного сумматора 8, из напряжения, подаваемое на его второй вход с выхода сумматора 5Если полярность напряжения на вы ходе сумматора 5 совпадает с полярностью напряжения на выходе блока 4 задержки, то в соответствии со знаком полярности напряжения на выходах сумматора 5 и блока 4 задержки один иэ ключей 12 и 16 находится в открытом состоянии, Если укаэанные напряжения имеют различные полярности, то оба ключа 12 и 16 находятся в эакрытом состоян,В открытом состоянии ключ 12 пропускает на входы ограничителей 13 и 20 напряжение, формируемое на выходе блока 11 сравнения. Аналогично в открытом состоянии ключ 16 пропускает на входь ограничителей 17 и 21 напряжение, формируемое на выходе блока 15 сравнения. На интервале подачи на вход предлагаемого устройства первой информационной посылки амплитуда откликавходного радиоимпульса на выходе сумматора 5 превышает амплитуду отклика входного радиоимпульса на выходе блока 4 .адержки, причем на интервале передачи информационной посыпки олярость напряжения на выходе сумматора 5 совпадает с полярностью напряжения на выходе блока 4 задержки. Лри этом в соответствии с работой устройства обеспечивается прохождение колебания с выхода сумматора 5 на его входы (на входы сумматора 5, соединенные с выходами ограничителей 17 и 13) по цепям положительной обратной связи, содержапим ограничители 19, 17, 18 и 13, блоки 15 и 11 сравнения, ключи 16 и 12, и прохождение колебания с выхода сумматора 5 на его первый и четвертый входы по цепям отрицательной связи, содержаюм блок 4 задержки, ограничители 14, 17, 10 и 13, блоки 15 и 11 сравнения, ключи 12 и 16. Влияние цепей отрицательной обратной связи на работу сумматора 5 ослабляется влиянием цепи положительной обратной связи, связывающей выход сумматора 5 с входом и содержащей блок 4 задержки,В результате циркуляции колебания радиоимпульса по цепям, связывающим выход сумматора 5 с его первым, вторым и четвертым входами, на выходе сумматора 5 устанавливается колебание, частота и фаза которого совпадают с частотой и фазой входного радиоимпульса первой информационной посылки, а амплитуда значительно превьппает амплитуду радиоимпульса, поступающего на вход сумматора 5,13127 держки, причем полярность напряжения на выходе сумматора 5 совпадает с полярностью напряжения на выходе 40 блока 4 задержки. При этом в соответствии с работой устройства обеспечивается прохождение колебания с выхода сумматора 5 на третий и четвертый входы дополнительного сумматора 8 и 45 не обеспечивается прохождение колебания с выхода сумматора 5 на его соответствующие входы. При этом амплитуда колебания на выходе сумматора 5 медленно спадает, а амплитуда колебания на выходе дополнительного сумматора 8 быстро уменьшается до нуля и затем также быстро увеличивается ло экспоненциальцому закону, достигая определенного значения. 55Фаза колебания ца выходе дополнительного сумматора 8 после перехода амплитуды через нуль скачком изменяется на й радиан. Формируемое при 5На интервале поступления ца вход устройства первой информационной посылки ограничители 20 и 21 це пропускают на третий и четве ртый входы дополнительного сумматора 8 колебания, поступающие на входы ограничителей 20 и 21 с выходов ключей 12 и 16. При этом на выходе дополнительного сумматора 8, охваченного цепью положительной обратной связи,содержащей блок 7 задержки, выделяется колебание, частота и фаза которого соответствуют частоте и фазе радио- импульса, поступающего через фильтр 1 на первый вход дополнительного 15 сумматора 8, а амплитуда существенцо меньше амплитуды колебания сигнала на выходе сумматора 5.Еолебание,формируемое на выходе блока о вычитания,представляет собой результаг вычитания колебания,формируемого на выходе дополнительного сумматора 8 из колебания, формируемого на выходе сумматора 5.При этом частота и фаза колебания, формируемого ца выходе блока вычитания 6, соответс твуют частоте и фазе несущей фазомаццпулированного сигнала и отвечают требоцациям, предьявляемым к параметрам опорного колебания фазового детектора 2. 30При приеме очередной информационной посылки, це сонладающей по значению с лг рвой принятой информационной посылкой, амплитуда отклика входного радиоимпульса на выходе сумматора 5 .меньше амплитуды отклика входного радиоимлульса ца выходе блока 4 заэтом колебание ца выходе блока 6 вычитания, представляющее результат вычитания колебания, формируемого на выходе дополнительного сумматора 8, из колебания, формируемого на выходе сумматора 5, не изменяет фазу, установленную в момент прихода первой информационной посылки.Если же полярность напряжения отклика входного радиоимпульса на выходе сумматора 5 противоположна полярности напряжения отклика входного радиоимпульса ца выходе блока 4 задержки, что возможно при наличии помех в канале связи или гри наличии нестабильности несущей частоты фазомацицулированного колебания, то на входы сумматора 5 и дополнительного сумматора 8, соединенные с выходами формирователя 9 напряжения, колебание с выхода сумматора 5 не проходит. В данном случае амплитуды колебаний ца выходах сумматора 5 и дополнительного сумматора 8 медленно уменьшаются по экслоненциальному закону, а на выходе вычитающего устройства колебание сохраняет фазу колебания, установленную в момент поступления на вход устройства первой информационной посылки.Таким образом, параметры колебаний, формируемые на выходе блока 6 вычитания, соответствуют колебаниям, предьявляемым к параметрам опорного колебания фазового детектора 2.Формула изобретения1. Устройство для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов по авт.св. 11 1195474, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности детектирования путем снижения вероятности перескоков фазы опорного напряжения, введены блок вычитания и последовательно соединенные дополнительные сумматор и блок задержки, причем выход сумматора соединен с вторым входом фазового детектора через блок вычитания, другой вход которого соединен с выходом дополнительного сумматора, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены с выходом фильтра, выходом дополнительного блока задержки, вторым н третьим выходами формирователя напряжения,четвергьц вход сумматора соединен с четСоставитель Н. ЛазареваТехред А.Кравчук Корректор С. Черни Редактор Е. Папп Заказ 1981/57 Тираж 639 ПодписноеВНИИИИИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113635, Иосква, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 7 13127 вертым выходом Формирователя напряжения.2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что формирователь напряжения состоит иэ последова 5 тельно соединенных первого ограничителя напряжения снизу, первого блока сравнения, первого ключа и первого ограничителя напряжения сверху, последовательно соединенных второго огра ничителя напряжения сверху, второго блока сравнения, второго ключа и второго ограничителя напряжения снизу, третьего и четвертого ограничителей напряжения снизу, третьего и четвер того ограничителей напряжения сверху, причем входы третьего ограничителя напряжения снизу и третьего ограничителя напряжения сверху объединены и являются первым входом формирователя 2 О напряжения, входы первого ограничителя снизу и второго ограничителя на 54 8пряжения сверху объединены и являютсявторым входом формирователя напряжения, выход третьего ограничителя напряжения снизу соединен с другимвходом первого блока сравнения, выходкоторого соединен с вторым входомвторого ключа, выход которого соединен с входом четвертого ограничителянапряжения сверху, выход третьего ограничителя сверху соединен с другимвходом второго блока сравнения, выходкоторого соединен с другим входомпервого ключа, выход которого соединен с входом четвертого ограничителянапряжения снизу, выход которого является четвертым выходом формирователя напряжения, первым, вторым и третьим выходами которого являются соответственно выходы четвертого ограничителя напряжения сверху, первого ограничителя напряжения сверху, второгоограничителя напряжения снизу.