Устройство для приема частотно-манипулированных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН1374442 4 1. 2 ГОСУД ПО ДЕ ПИС ИЗОБРЕТЕН 61) 106128521) 4120933/24-09 2 2(46) 15.02,88. (72) В.И,Дикар (53) 621.394,6 (56) Авторское У 1061285, кл. ОТН ДЛЯ ПРИЕМА ЧА СИГНАЛОВ(54) УСТРОЙСТВОМАНИПУЛИРОВАННЬ 1 Х ляциеи ЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Бюл. У 6и В.В,Шерстобитов(088.8)видетельство СССР04 1. 27/14, 1982,) Изобретение относится к радиози и обеспечивает расширениекциональных возможностей за счет обеспечения приема сигналов с частотно-фазовой манипуляцией, Устройство содержит смесители частот 1-5, эта- .лонный г-р 6, фильтры нижних частот 7-9,фазовращатель 10, управляемый г-р 11,полосовые фильтры 12 и 13, удвоительчастоты 14, демодулятор 15, блоки 16и 17 фазовой АПЧ, делители 18 и 19частоты, Вновь введены блок 20 фазовой АПЧ, делитель 21 частоты, фазовые детекторы 22, 23 и 25, сумматор24Устройство обеспечивает прием игналов с частотнои мани также с комбинированной фазовой манипуляцией. 2МИ) Чсов (211 ЕС+ Ю 1 )Ч соз(21 Е, С+Р), Ч соя(2 пЕ+Ч)Ч соз(2)Е + Ч) э частот и Фаз соот- .ветствуют символам,передаваемым в частотном и Фазовомподканалах;амплитуда сигнала; где индексы 1 и 2 с Еэтср ср этЧс1ЕсР 4 Т 55 частота, соответствующая символуи+1 и Изобретение относится к радиосвязи и может найти применение в устройствах для приема дискретной информации, передаваемой сигналами скомбинированной частотной и Фазовойманипуляцией, и является усовершенствованием изобретения по авт.св.В 1061285.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей за счетобеспечения приема сигналов с частотно-фазовой манипуляцией,На фиг. 1 изображена структурноэлектрическая схема устройства; нафиг,2 - эпюры напряжений, поясняющиеего работу,Устройство содержит смесителичастот 1 - 5, эталонный генератор 6,фильтры нижних частот 7 - 9, Фазовращатель 10, управляемый генератор11, первый полосовой фильтр 12, второй полосовой фильтр 13, удвоительчастоты 14, демодулятор 15, первыйблок фазовой автоподстройки частоты16, второй блок Фазовой автоподстройки частоты 17, первый делитель частоты 18, второй делитель частоты 19,третий блок Фазовой автоподстройкичастоты 20, третий делитель частоты21, первый фазовый детектор 22, второй Фазовый детектор 23,. сумматор24 и третий фазовый детектор 25. Устройство работает следующим образом.Принимаемый радиосигнал с комбинированной частотной и Фазовой манипуляцией аналитически описывается выражением (Фиг.2 в)- частота, соответствующая символуии15Т в . длительность элементарных посылок(К+1)Т и может изменяться скачкомпри= КТ, т.е,на границах междуэлементарными посылками (К=1,2М);25 Т, И - длительность и количество элементарных посылок изкоторых составленсигнал длительнос ".тью Т (Т 1 Т) еМ,С )=+1, - 1) - последовательностьинформационныхсимволов (модулирующий код), в со-.ответствии с кото 35рыми манипулируетсячастота сигнала(фиг,2 б).Указанный сигнал поступает навходы смесителей частот 1 и 3, С по-"мощью смесителя 1 частот, эталонногогенератора 6 и первого полосовогофильтра 12 осуществляется переносспектра радиосигнала на среднюю час.тоту; где Е - частота сигнала эталонногоэтгенератора 6.Смесители частот 2, 4 и 5, Фильтры нижних частот 7 - 9, управляемый1374442 генератор 11 и фазовращатель 10,осуществляющий сдвиг по фазе на 90,образующий кольцо Костаса, предназначенное для слежения за подавленнойнесущей. В спектре частотно-фазо-манипулированного сигнала с индексомманипуляции 0 = (Г -й,). Т = 0,5 символьные частоты отсутствуют. Поэтомукольцо Костаса следит за "мнимойсредней частотой 1 , учитывая нестабильность частоты входного сигнала. Если абсолютная нестабильностьпринимаемого сигнала + О больше разноса между символьными частотами(2 -Е), то полосы пропускания фильтров нижних частот 7 - 9 должны бытьравны . Сигнал с индексом манипуляцииЭ = 1 формируется из принимаемого 25 частотно-фазо-манипулированного сигнала Юч с помощью удвоителя частоты 14ср ср этТаким образом, управляемый генератор 11, заключенный в кольцо Костаса, является гетеродином с часто- той оказывает влияния на результат демодуляции, Указанный сигнал одновремен-.но поступает на входы удвоителя частоты 14, демодулятора 15, фазовыхдетекторов 22 и 23. Удвоитель частоты 14, блоки фазовой автоподстройкичастоты 16, 17, 20 и делители частоты18, 19 и 21 образуют систему символь ной синхронизации, необходимую длякогерентной демодуляции, которая осуществляется в демодуляторе 15 и втретьем фазовом детекторе 25,Символьная синхронизация основана 15 на том, что в энергетическом спектречастотно-фазо-манипулированного сигнала с индексом манипуляции П=1 присутствуют дискретные составляющиена символьных частотах Г, Й , Й 20С помощью смесителя частоты 3 и второго полосового фильтра 13 осуществляется перенос спектра принима- емого радиосигнала на среднюю частотуС помощью гетеродинирования и указанного свойства петли Костаса стабильность символьных частот существенно улучшается и определяется стабильностью частоты Г эталонного генератора 6. Поэтому полосы захвата блоков фазовой автоподстройки частоты 16, 17 и 20 могут быть выбраны достаточно узкими для устранения воэможности ложных захватов и пере- захватов за одну из дискретных составляющих.Если стабильность частоты Х ,.. эталонного генератора 6 высокая, то на выходе второго полосового фильтра 13 образуется высокостабильный частотно-фазо-манипулированный радиосигналПч (") 71 ч соя (2 ч Еэ С Ж)где начальную фазу сигнала можнополагать равной нулю, так как она не Бпч =1 пч соя(4 ьйэ,+ 2 ср,)= пч соя 41 с.Так как 29=0,1, то в полученномгармоническом напряжении фаэовая и частотная манипуляции отсутствуют, 35 При умножении частоты на два сплошной спектр частотно-фазо-манипулированного сигнала трансформируется в три дискретные составляющие 2 Е, 2 й и 2 йэ. С помощью блоков фазо вой автоподстройки частоты 16, 17 и20 осуществляется фильтрация дискретных составляющих, а делители частоты 18, 19 и 20 предназначены для приведения в соответствие частот сигналов 45 синхронизации и принимаемого сигналаПч(С ), На выходах делителей частоты 18, 19 и 20 образуются следующие гармонические колебания (фиг.2 г, д, е):503= 7 соя 2 чй3 (с) = Ч, соя 271,г. сз (с ) = ч соя 2 7 ГеГармонические колебания 1.,(С ) и Б (С ) с выходов делителей частоты 18 и 19 совместно с сигналом 0 щ (с) свыхода второго полосового фильтра 13 поступают в демодулятор 15, с выхода которого двоичная последовательность (фиг.2 ж), переданная с помощью частотной манипуляции, поступает к получателю информации,Сигнал 1) с выхода второго полосового фильтра 13 поступает на информационные входы фазовых детек торов 22 и 23, на опорные входы которых подаются соответственно гармонические колебания Б ( ) (фиг.2 г) и 11 л( ) (фиг.2 д) с выхода делителей частоты 18 и 19. Причем частоты Г, и Е располагаются симметрично относительно частоты Г = Г , т,е.20Фазовый детектор представляетсобой последовательно соединенные .перемножитель и фильтр нижних частот. Поэтому после перемножения и фильтрации разностных частот на выходе 25 фазовых детекторов 22 и 23 образуются соответственно следующие напряжения=7, С 0813 (Г -Г, )141,30ЦЧ соа 2 и ( р,.) ЦД,1где Ч= - -КЧ ЧО л 1К, - коэффициент передачи фазовыхЖ35де те кторов .Напряжения 1) и Б(С) суммируются в сумматоре 24Ю =(С)=Ил,(с)+Б (с )=Ч, сов 2 ий г.+ )совС,2и поступают на информационный вход третьего фазового детектора 25, на опорный вход которого подается гармо ническое колебание 0 э(С ) с выхода делителя частоты 21 (фиг.2 е),В результате когерентного детектирования на выходе третьего фазового детектора 25 образуется низкочастот ное напряжение (фиг.2 з) 2 л(Г +Г,)Б ( )=Ч сов 2 л Е с --- С +н нзт2+41= 7 соя,1гдеЧ= - -КЧЧл ф Г+ йэтО, так как частотыи Г симметричны относительно Г1Низкочастотное напряжение Б(Г.)(фиг.2 з) является аналогом модулирующего кода М( ) (фиг,2 б), в соответствии с которым изменяется фаза(рпринимаемого сигнала 1) (С ). С выходатретьего фазового детектора 25 двоичная последовательность (фиг.2 з), переданная с помощью фаэовой манипуляции, поступает к получателю информации.Таким образом, предложенное устройство обеспечивает прием сигналовне только с частотной манипуляцией,но и с комбинированной частотной ифазовой манипуляцией,Формула изобретенияУстройство для приема частотноманипулированных сигналов по авт.св, Р 1061285, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет обес" печения приема сигналов с частотнофаэовой манипуляцией, введены первый фазовый детектор, последовательно соединенные второй фазовый детектор и сумматор, последовательно соединенные третий блок фаэовой автоподстройки, третий делитель частоты и третий фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого фазового детектора, выход удвоителя частоты подключен к входам блоков фаэовой автоподстройки, выход второго полосового фильтра подключен к входам первого и второго фазовых детекторов, вторые входы которых соединены с выходами соответ- ственно первого и второго делителей частоты.