Когерентный демодулятор цифровых сигналов

.394ндсейязи т ели юп, 940 Л.А.Калити л ени с по в ФРОВЫХ инх ен ехникери созаэовой относится к ользоваться я,с в сигнал мно инф ком фил буд лен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬ.62(088.8) В. Системы синхронизаи упранлении, М.: Сове 8, с. 9-14. Й ДЕМОДУЛЯТОР ЦИ ское Радио, 197(57) Изобретенисвязи и может идании демодулят телеграфии. Целшение достовернжит фазовые детнижних частот 2напряжения, суобразного напря11 на 90 . В ус ь изобретения - повыости. Устр-во содеректоры 1, 12, фильтры ;6, г-р 3 управляемогс мматор 4, г-р 5 пиложения, фазовращатель тр-во введены умножи 014345 частоты 7, 8, синхронный фильтр ормирователь 1 О сигналов управПри отсутствии сигнала на вхостема поиска, состоящая иэ сума 4 и г-ра 5, периодически перевает г-р 3 в нужном диапазоне т, в котором ожидается поянлеигнала на входе устр-ва, При ении сигнала на его входе и посождения кольца фаэовой АПЧ в онизм г-р 5 выключается. Дпя выия остатка несущей фазоманипулиного информационного сигнала по- синхронного фильтра 9 выбираетс меньше скорости передаваемой мации. Разность фаз между остатесущей на входе синхронного ра 9 и сигналом на его выходе равна нулю, т.к. сигналы упра синхронным фильтром когерентн атком несущей. 3 ил.Изобретение относится к техникесвязи и может использоваться при создании демодуляторов сигналов Фазовойтелеграфии,5Цель изобретения - повышение достоверности,На Фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предложенного конкретного демодулятора, на Фиг.2 - вариант выполнения Формирователясигналов управления; на Фиг, 3эпюры напряжений, поясняющие его ра"боту.Когерентный демодулятор цифровых 15сигналов содержит (Фиг, 1) первыйФазовый детектор 1, первый фильтрнижних частот 2, генератор 3 управля-емого напряжения, сумматор 4, генератор 5 пилообразного напряжения, второй Фильтр нижних частот 6, первыйи второй умножители 7 и Я частоты,синхронный Фильтр 9, Формирователь10 сигналов управления, Фазовращатель на 90 11, второй Фазовый детектор 12.Формирователь 10 сигналов управления содержит (Фиг. 2) умножитель 13частоты, полосовой Фильтр 14 ограничитель 15, регистр сдвига 16, эле-= ЗОмент ИЗИ-НЕ 17.Когерентный демодулятор цифровыхсигналов работает следующим образом.На вход формирователя 10 поступает (Фиг, 2) сигнал Ус частотойО (фиг. За). На выходе умножителя13 частоты формируется сигнал, вспектре которого присутствует спект-.ральная составляющая с частотой ш и)которая выделяется полосовым фильтром 1014 (фиг. Зб). Сигнал Б поступает вограничитель 15, на выходе которогоФормируется последовательность видеоимпульсов с уровнем ТТЛ и с частотойповторения ш о(фиг. Зв).45Полученная последовательность видеоимпульсов подается на синхронизирующий вход регистра сдвига 16,Первые швыходы регистра сдвига16 соединены с входами элемента ИЛИНЕ 17, выход которого соединен с Пвходом регистра сдвига 16 Выходы регистра сдвига 16 являются выходамиФормирователя 10 (фиг. 3 г,д.е),55Частоты повторения импульсов сигналов Б 1,БУ равны частотесигнала Б, а длительности импульсов в ш раз меньше периода этой частоты, На вход когерентного демодулятора циФровых сигналов (Фиг. 1) поступает сигнал с однократной фазовой манипуляцией, с остатком несущей, с индексомманийуляции 4 г =в в (п=3,4,5)йии длительностью символа Т; Асов(ьз + в -) наОиПАсов(о Т --- ) нан где ы - частота несущей;А - амплитуда Фазоманипулированного сигнала;л л,- промежутки времени, в которые приходят соответствующие символы информации,Для определенности примем, чтоТф где Т - длительностьэлементарного символа принимаемой информации.Рассмотрим работу кольца Фазовойавтоподстройки частоты (ФАПЧ) когерентного демодулятора цифровых сигналов, состоящего из первого умножителя 7 частоты, первого фазового детектора 1; первого фильтра нижнихчастот 2, сумматора 4, генератора 5,второго умножителя Я частоты,Кольцо ФАПЧ представляет собойсхему Сифорова, предназначенную дляпостановления несущей Фазоманипулированного сигнала по методу Пистолькорса и примененную к сигналу с однократной Фазовой манипуляцией с индексом манипуляции= + , где и =и3,4,5,При отсутствии сигнала на входе система .поиска, состоящая из сумматора 4 и генератора 5 пилообразного напряжения, периодически перестраивает генератор 3 в нужном диапазоне час тот, в котором ожидается появление сигнала на входе когерентного демодулятора цифровых сигналов. При появлении сигнала на его входе и после вхождения кольца ФАПЧ в синхронизм генератор 5 пилообразного напряжения выключается.Используя выражение (1), находим сигнал на выходе первого умножителя 7 частоты: КАсов(пы 1+ 8) наС, КАсов (пы- П ) наЦсхй-1434560 11 схи (С) К, АсовмнС на и(2)5 где К - коэффициент передачи первого умножителя 7 частоты.Из выражения (2) видно, что на вы"ходе первого фазового детектора 1 отсутствуют информационные составляющие 10спектра, т.е, при любых скоростяхпередаваемой информации и любых временах вхождения в связь кольцо ФАПЧне может выйти из синхронизма.Частота сигнала на выходе генератора 3 равна частоте несущей фазоманипулированного сигнала на входепредложенного когерентного демодулятора, но разность фаз между ними содинаковой вероятностью может прини2 Нмать одно из и значений: О,2 2 Т 32 И (и)2 НВ Е что яви ф ииляется принципиальной особенностью 25метода Пистолькорса. Поэтому, использовать сигнал с выхода генератора 3в качестве когерентной опоры для выделения информации из Фазоманипули"рованного сигнала, нельзя. 30Для получения когерентной опоры,синфазной с остатком несущей сигналас однократной фазовой манипуляцией1и индексом манипуляции= (и =и 353,4,5), используется синхронныйфильтр 9, управляющие сигналы для которого формируются из выходного сигнала формирователя 1 О.Для выделения остатка несущей 40фазоманипулированного информационного сигнала, полоса синхронного фильтра 9 выбирается много меньше скорости передаваемой информации. Бф =АсовН=1А сов( ---о 2лНА сов( +о 2. Разность фаз между остатком несущей на входе синхронного фильтра 9 и сигналом на его выходе будет равна нулю, так как сигналы управления синхронным фильтром когерентны с остатком несущей.Огибающую сигнала на выходе синхронного фильтра 9 можно записать: 55 Формула изобретения псф(Т) = К фА, совыс,где К ф - коэффициент передачи синхронного фильтра 9,А- амплитуда остатка несущей. Сигнал (3) с выхода синхронногофильтра 9 подается в фазовращательна 90 11, на выходе которого имеем,р(") = К К сфА дсо в (ы- ) (4) фр Ф с н 2 ( где К ф - коэффициент передачи фазовращателя на 90 11,Сигнал (4) с выхода фазовращателя на 90 11 в качестве когерентнойоопоры подается на один из входов второго фазового детектора 12 на другой вход которого подается информационный Фазоманипулированный сигнал (1) .На выходе второго фазового детектора 12 сигнал в общем виде записывается: ПФр - Ассов(И С +91) +ФРн ын н- и - 2лА сов(11 --- ) нао 2 пл и + 2лА сов( -- -) нао 2 п где А - амплитуда И-ой составляющейИспектра;А - амплитуда постоянной составляющей спектра,Второй фильтр нижних частот 6 про.пускает только постоянную составляющую спектра сигнала (5), поэтому,сигнал на его выходе можно записать: и+2 К, А сов 5 - -) на(6)фнч о 2 п й где Канн - коэффициент передачи (ФНЧ) второго фильтра нижних частот 6, Сигнал на его выходе, описываемый выражением (6), представляет собой продемодулированную информацию сигнала (1),Когерентный демодулятор цифровых сигналов, содержащий последовательно соединенные первый Фазовый детектор, 1434560первый фильтр нижних частот и сумматор, второй вход и выход которогосоединены соответственно с выходомгенератора пилообразного напряженияи с входом генератора управляемогонапряжением, и последовательно соединенные Фазовращатель на 90 о, второйфазовый детектор и второй фильтр нижних частот, о т л и ч а ю щ и й с я 10тем, что, с целью повьппения достоверности, введены синхронный фильтр,дЪа умножителя частоты и формирователь сигналов управления, выходы которого подключены к управляющим вхо-, 15 дам синхронного фильтра, выход и ин" формационный вход которого соединены соответственно с входом Фазовращатеоля на 90 и с опорным входом второго фазового детектора, который подключен к входу первого умнозителя частоты, выход которого соединен с сигнальным входом первого фазового детектора, к опорному входу которого подключен выход второго умножителя частоты, вход которого соединен с входом Формирователя сигналов управления и с выходом генератора управляемого напряжением.Заказ 5565/57 Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 1 1(1ч ч чгч и 1 1 1 1 1ч ч чгч гч Сч ч чч с/Г Г 1 ф ф