Способ демодуляции биполярного фазоманипулированного сигнала

(19) (11) 1594 Н 03 М ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ДКМОДУЛЯЦИИ БИПОЛЯРНОГОФАЗОМАНИПУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится к автоматике и технике связи. Его использование в системах передачи информации,работающих с применением, например,манчестерского кода, позволяет повысить быстродействие и помехоустойчивость демодуляции. Способ заключается в том, что биполярный информационный сигнал интегрируют, проинтегрированный сигнал сравнивают по амплитуде с сигналами заданного уровняположительной и отрицательной полярностей, на интервалах времени, гдепроинтегрированный сигнал превышаетпо амплитуде сигналы заданного уровня, формируют импульсы первой и второй последовательностей, в моментысмены полярностей биполярного инфор-.мационного сигнала формируют импульсы третьей и четвертой последовательностей, Благодаря тому, что в моменты совпадения импульсов первой,четвертой или второй, третьей последовательностей формируют положительныефронты меандрового сигнала, которыммодулируют по амплитуде входной сигнал перед интегрированием, а такжеформируют уровни выходного сигнала,обеспечивается максимальная параметрическая устойчивость процесса демодуляции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к автоматике и технике связи и может быть использовано в системах передачи информации, работающих с применением биполярных двухуровневых фаэоманипулированных кодов без возвращения к нулю, например манчестерского кода.Цель изобретения - повышение быстродействия и помехоустойчивости. 10На фиг,1 представлена последовательность операций, осуществляемая сигналом при реализации способа; на фиг. 2 - функциональная схема устройства, реализующего данный способ; на 15 фиг, 3 - характеристика амплитудного модулятора. Способ демодуляции биполярного фаэоманипулированного сигнала включает 20 в себе следующие операции; амплитудную модуляцию входного биполярного фазоманипулированного сигнала(фиг.1 а) меандровым сигналом (см.п.8) для смещения постоянного уровня 25 (фиг.1 б); интегрирование полученного биполярного информационного сигнала (фиг.1 в); сравнение по амплитуде проинтегрированного информационного сигнала с сигналами заданного уровня 30 положительной и отрицательной полярности (фиг.в); формирование импульсов первой последовательности на интервалах времени, где проинтегрированный сигнал по амплитуде превышает сигнал заданного уровня положительной полярности (фиг.1 г); формирование импульсов второй последовательности на интервалах времени, где проинтегрированный сигнал по амплитуде 40 превышает сигнал заданного уровня отрицательной полярности (фиг.1 д);формирование импульсов третьей последовательности в моменты перехода биполярного информационного сигнала 45 от отрицательной полярности к положительной (фиг.е); формирование импульсов четвертой последовательности в моменты перехода биполярного информационного сигнала от положи тельной полярности к отрицательной (фиг.1 ж); формирование положительных фронтов меандрового сигнала в моменты совпадения импульсов первой,четвертой или второй, третьей последовательностей (фиг.1 э); формирование высокого и низкого уровней выходного биполярного сигнала в моментысовпадений импульсов соответственно первой, четвертой и второй, третьейпоследовательностей (фиг.1 и).Устройство для реализации способа содержит амплитудный модулятор 1,интегратор 2, детектор 3 переходовуровня, первый и второй компараторы4 и 5 уровня, первый, второй и третий элементы 6-8 И, триггер 9, элемент 10 ИЛИ, буферный элемент 11 иэлемент 12 задержки. На фиг.2 обозначены вход 13, информационный и тактовый выходы 14 и 15. Пунктиром показано возможное подключение входадетектора 3,Амплитудный модулятор 1 имеет передаточную характеристику, приведенную на фиг,3. Эта характеристикасимметрична относительно начала координат, Характеристика, обозначенная индексом А, соответствует отсутствию, а индексом В - наличию импульса на модулирующем входе. Характеристика содержит область передачи (показана пунктиром) и области ограничения сигнала. Ширина области ограничения должна быть равной минимальномуразмаху (двойной амплитуде) входногосигнала, Уровни ограничения 011 ь связаны с коэффициентом глубины модуляции следующим соотношением:БьК 1мо БйАмплитудный модулятор 1 можно реализовать, например, на дифференциальном переключателе тока, в котором эмиттеры транзисторов соединены между собой не непосредственно а через резистор, а сумматорный ток эмиттеров управляется модулирующим сигналом.В этом случае характеристика модулятора в области передачи сигнала близка к линейной, а уровни ограничения пропорциональны значениям суммарного тока эмиттеров,Устройство, реализующее способ демодуляции биполярного фазоманипулированного сигнала, работает следующимобразом,Пусть на вход 13 поступает сигнал,соответствующий цифровой последовательности 11001, модулированной кодом "манчестер" (фиг,1 а) . В этом коде информационным "единицам соответствует чередование полярности "+сигнала, а информационным "нулям"чередования "-+" его полярности, 1330761с переходами в центре каждого разрядного интервала длительностью ТоВ исходном состоянии сигналы на выходах всех элементов устройства5 кроме триггера 9, находятся в нулевом состоянии, а коэффициент передачи амплитудного модулятора 1 максимален.Биполярный фазоманипулированный сигнал передается на выход амплитудного модулятора 1 с минимальным ослаблением амплитуды (фиг,1 б), соответствующим характеристике Фиг.За. Этот сигнал, воздействуя на вход ин тегратора 2, увеличивает значение сигнала на его выходе при единичном и уменьшает при нулевом значении разряда.20В момент времени Т, (фиг,в) выходной сигнал интегратора 2 достигает значения порогового уровня компаратора 4 или 5. Это вызывает срабатывание компаратора 4 положительно го уровня (фиг.г) при единичном,или компаратора 5 отрицательного уровня (фиг,д) при нулевом значении разряда входного сигнала.В момент времени С поступления 30 центрального перехода входного сигнала на выходе детектора 3 переходов уровня формируется кратковременный импульс (фиг.1 е или ж). Это приводит к совпадению сигналов (фиг.1 г,ж) и срабатыванию элемента 6 И при единичном или совпадению сигналов (фиг, 1 д,е) и срабатыванию элемента 7 И при нулевом значении разряда. Срабатывание элементов 6 или 7 переводит 40 триггер 9 в состояние, соответствующее информационному значению разряда (фиг.и), а триггер, образованный элементом 1 О ИЛИ и элементом 8 И - в единичное состояние (фиг.з) . Выходной сигнал элемента 10 ИЛИ, воздействуя на модулирующий вход амплитудного модулятора 1, изменяет его характеристику (фиг.Зв) и снижает амплиту- ду сигнала на его выходе (фиг.16), возбуждает вход элемента 12 задержки и через буферный элемент 11 поступает на тактовый выход 15 (фиг.1 з) . В момент временисигнал, задержанный элементом 12 задержки, воздействуя на вход элемента 8 И, возвращает триггер, образованный элементом 8 И и элементом 10 ИЛИ, и сигнал на выходе 15 в исходное состояние (Фиг. 1 з). Это в свою очередь возвращает амплитудный модулятор 1 к исходной характеристике (фиг.ЗА). На этом процессы отработки первого разряда входного сигнала заканчиваются.При значении задержки элемента 12, равном половине периода Т частоты передачи информации, момент С возвращения демодулятора в исходное состояние совпадает с моментом окончания первого и начала второго раэ" рядов входного сигнала.При выборе постоянной времени инТо тегратора равной 7 =вкоЭ 21 К фк эффициента глубины модуляции, равнымК К мод = К ви пороговых уровней,К равными У = -П = --- 11 гдеК = 2,3,4; 11 - нормированная амплитуда биполярного фаэоманипулированного сигнала на выходе амплитудного модулятора 1 при нулевом значении модулирующего сигнала (например,То . 2при с= --- , К = -- , Ц 1121 пЗмод 3 ф п еПн= --- для К=З), обеспечиваютсявозврат к нулю выходного сигнала интегратора 2 (Фиг.1 в) в момент й наз чала второго разряда входного сигнала, полная повторяемость рассмотренных процессов при демодуляции всех последующих разрядов, максимальные параметрические запасы устойчивости процесса демодуляции и максимальная помехоустойчивость, не зависящая от моментов поступления импульсных помех,формула и э о б р е т е н и я1. Способ демодуляции биполярного фаэоманипулированного сигнала, заключающийся в том, что биполярный информационный сигнал интегрируют, сравнивают по амплитуде проинтегрированный информационный сигнал с сигналами заданного уровня положительной и отрицательной полярностей на интервалах времени, где проинтегрированный информационный сигнал превышает по амплитуде сигнал заданного уровня положительной или отрицательной полярности, формируют импульсы соответственно первой и второй последовательностей, в моменты перехода биполярного информационного сигнала от отрица тельной полярности к положительной и обратно формируют импульсы соответственно третьей и четвертой последовательностей о т л и ч а ю д и й55 с я тем, чта, с целью павыпения быстродействия и помехоустойчивости демодуляции, в моменты совпадений импульсов первой, четвертой или второй, третьей последовательностей фармиру ют положительные франты меандравогосигнал, путем ампитуцпой модуляцииполуче.п -.м меандравым сигналом входного биполярного фазоманипулированного сигнала формируют биполярный информа ционный сигнал, в моменты совпадения первой, нетвертай цлп второй третьей последовательностей формируют соответственно высокий и.пс низкий уровни выходного бинарпю о сигнд - 2 рла 2, Способ па и,), о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, при интегриронации биполярного информационного сигнала постоянную времени интегрирования выбирают равной, при амп 21 пКлитуднай модуляции входного биполярного фазоманипулированного сигнала коэффициент глубины модуляции выбираК ют равнымуровни сигналов положительной и отрицательной полярностей выбирают равными по модулю К Б, где К=2,3,4, , Т, - период следования разрядов входного биполярного фазоманипулированнаго сигнала, У - амплитуда биполярного информационного сигналана интервале,где меандравый сигналимеет низкийуровень,1330761 Составитель О.РевинсТехред А.Кравчук Корректор Е.Р дактор Н.Горват аказ 3593/57 Подписи ственного комитетбретений и открытЖ, Раушская б д,4/ играфическо оизводственн Тираж НИИПИ Государ по делам изо 13035, Москва риятие, гУжгород, ул. Проектная, 4