Приемник сигналов трехкратной фазовой манипуляции

СОЮЗ СОБЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 9) (11) ЕННЫЙ КОМИТЕТ НИЯМ И ОТНРЫТИССР ц 11 с 1 Н 04 1. ГОСУД АРСТПО ИЗОБРЕТЕПРИ ГКНТ САНИЕ СКОМУ СВ СПИ К АВТО ДЕТЕЛЬСТ(54) ПРИЕМНИК СИГФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИИ(57) Изобретениесвязи. Цель изобр приема сигналов четырехпозиционнойманипуляции со сдвигом. Приемник содержит фазовые детекторы 1-6, логический блок 7, дешифратор 8, опорныйг-р 9, фазовращатели 1 О, фильтр 11,сумматор 12, перемножители 13 и 14,ждущие мультивибраторы 15-22 и 28-30,инвертор 23, эл-ты И 24-27, обнаружитель 31 информационного сигнала иэл-т ИЛИ 32. Цель достигается за счетавтоматического однозначного определения позиционности принимаемого фазоманипулированного сигнала, 1 ил,3 табл, 499522Изобретение относится к техникеэлектросвязи, может использоватьсяв системах радиосвязи, радиотелеметрии и передачи данных и является 5усовершенствованием изобретения поавт.св. В 1283995.Цель изобретения - прием сигналовчетырехпозиционной манипуляции сосдвигом. 10На чертеже изображена структурнаяэлектрическая схема предложенногоприемника,Приемник содержит шесть фазовыхдетекторов 1-6, логический блок 7, 15дешифратор 8, опорный генератор 9,фаэовращатели 1 О, фильтр 11, сумма.тор 12, перемножители 13 и 14, первый - восьмой ждущие мультивибраторы 15-22, инвертор 23, четвертый 2024, третий 25, первый 26 и второй27 элементы И, девятый 28, десятый29 и одиннадцатый 30 ждущие мультивибраторы, обнаружитель 31 информационного сигнала и элемент ИЛИ 32.Приемник работает следующим образом.На вход приемника поступает фаэо-манипулированный (ФМн) сигнал вида30А =Асов(И + - - +,1-1 лгде А ц - амплитуда и несущая час"тота сигнала;Ц - случайная начальная фаза 35принимаемого сигнала;- случайный информационныйпараметр сигнала, которыйв зависимости от вида40сигнала может принимать приведенные в табл. 1.значения.Первоначально рассмотрим работу устройства без учета особенности сиг.налов 4-ФМн со сдвигом, которая зак лючается в отсутствии скачков фазы на 180,На вторые входы фазовых детекторов 1-6 с выхода опорного генератора50 9 поступают колебания через фазовращатель 10 видаЦ(с)=Асов( И г + + Цг )1Ц=Асов(юС + 11 +Чг)55Ц 1(с)=А сов( и г. --- + )3 ло 8гЦ(с) =Асов ( ы с -- + 9 г) (1)Т 4ЧЦу(С) =Аосовд2 +г) фЦ (г) =Ао сов ( Ы г + Чг ),где ц)г - начальная фаза опорных колебаний,На выходах фазовых детекторов 1-6 формируются напряженияф ъАо с г 1 1 лЕ =сов ( -- ц -- +И )2 4 2Ао 1-1 . 3Е = - -- сов ( - - - -о+Ьо)2 2 4 8Ао 1 с 2 1-1 Я Е = -- сов (- -+ - - + ЬЧ); 3 2 4 8 2Е =соз (- - + +М)(2)Ао 1 с 1-1 гл 3 лф 2 4 8Ао 1 с ггде Ьц= Чо -Чг 1коэффициент передачи фазового детектора.На выходах фазовых детекторов 1-4,образуются восемь различных комбинаций сигналов в зависимости от того, какое значение имеет информационный параметр сигнала. Поступая на входы логического блока 7, данные комбинации преобразуются в сигнал на одном иэ его выходов, который является информационным.С выхода логического блока 7 информационный сигнал поступает на дешифратор 8. Последний представляет собой цифроаналоговый преобразователь, который формирует на своих выходах сигналы видаХл -18 = сов ( ) Б = в 1 п ( - -).44С выходов фазового детектора 5 и дешифратора 8 на входы перемножителя 13 поступают гналы Е 5 и Я. На выходе перемножителя 13 при этомформируется сигналАо 1 с 1-1 7 1-1Ц = -- сов (- - +-+ Ьф) сов ( ),Ц 4 2 " 4Аналогично на выходе перемножителя 14 формируется сигналАеас 1-1, д,Ц = - , - . сов( +Ьфвхп( -- ).ф 2 4 4После суммирования сигналов и Ц, на выходе сумматора 12 образуется сигнал+4 при пс 4и -" -1 при и 4,нации.Таким образом, предлагаемый приемник является инвариантным в отношении сигналов вида 2-, 4-, 8-ФМн.Рассмотрим алгоритмы автоматического определения позиционности ФМнсигнала,В режиме синхронизма Ь(р = О, поэтому, пользуясь выражением (2), сучетом логики работы блока 7 можносоставить табл. 2.Из сравнения данных табл. 1 и 2видно, что при поступлении на входприемника сигнала 8-ФМн появление " 1" 35возможно на всех выходах блока 7, вслучае сигнала 4-ФМн " 1" образуютсяна соответствующих четырех выходахблока 7, при 2-ФМн сигнале "1" появляются на соответствующих двух выходах блока 7.Сигналы с выходов логического блока 7 через соответствующие ждущиемультивибраторы 15-22 поступают навходы обнаружителя 31. При поступленни на вход соответствующего мультивибратора 15 " 1" напряжение на еговыходе остается неизменным в течение.времени с = (50100)Т, где Т - длительность элементарной посылки сиг-50нала, Это позволяет одновременно наблюдать на каких именно выходах логического блока 7 появлялись "1",25 30 го формируется импульс с уровнемлогической " 1" длительностью с- (0,250,5)Т. Эта "1" поступаетна первый вход элемента И 19, навторой вход которого подается "1" спятого выхода блока 7. В результате Напряжение 02,поступая через фильтр 11 на опорный генератор 9, 5 подстраивает фазу опорных колебаний на величину Ьц, обеспечивая когерентность колебаний опорного генератора 9.Из выражения (3) видно, что управляющее напряжение на выходе сумматора 12 пропорционально фазовому сдвигу между частотами сигнала и генератора и не зависит от информационного параметра 1. Поэтому цепочка 15 формирования когерентного колебания оказывается инвариантной к позиционности ФМн сигналов. Кроме того, структура дешифратора 8 также не зависит от параметра , так как рассчитана на все возможные его комбиАлгоритм работы обнаружителя 31 представлен в табл. 3.Такой алгоритм обнаружителя 3 1 позволяет однозначно определять позиционность принимаемого ФМн сигнала. Рассмотрим особенности работы приемника, связанные с алгоритмом выявления признака сигнала 4-ФМн со сдвигом.В случае приема сигналов 4-ФМн со сдвигом описанный порядок работы устройства остается неизменным, так как сигнал со сдвигом, как и простой 4-ФМн сигнал, имеет четыре фазовые позиции. Отличие состоит лишь в том, что в сигнале со сдвигом не может быть скачков фазы на 180 , а в сигнале без сдвига они обязательно имеют место. Это означает, что на выходах логического блока 7 в первом случае переходы " 1" с одного выхода на другой не могут происходить в порядке, который определяется выражением. где п=1,8 - номер выхода, на которомнаблюдалась " 1" в данный момент времени,и +4 - номер выхода, на котором"наблюдается "1" в следующий за скачком фазы момент времени. Во второмслучае такие переходы обязательнонаблюдаются,Допустим, что на вход приемникапоступил сигнал 4-ФМн, а параметрв данный момент имеет значение, соответствующее уровню логической "1"на первом выходе блока 7, Кроме того,на втором выходе обнаружителя 31установилась " 1", означающая, чтопринимаемый сигнал является четырехпозиционным. Уровень логической "1"с выхода блока 7 подается на входждущего мультивибратора 28, которыйзапускается по заднему фронту входного импульса. Так как "1" присутствует на первом выходе блока 7, то напятом его выходе наблюдается "0".Пусть произошел скачок фазы сигналана 180 . При этом уровень логичесокой " 1" появляется на пятом выходеблока 7, а на первом его выходеустанавливается "0". В момент скачка фазы осуществляется запуск ждущегомультивибратора 28, на выходе которо 1499522"1", которая через элемент ИЛИ 32запускает ждущий мультивибратор 30,на выходе которого формируется уровень логической "1", остающийся неизменным в течение времени с =щ (50100)Т. Этот уровень поступает на первый вход элемента И 25и через инвертор 23 на первый входэлемента И 24. На вторых входах элементов И 24 и 25 присутствуют "1",поступакнцие с второго выхода обнаружителя 31 При этом на выходе элемента И 25 наблюдается "1", а на выходе элемента.И 24 " "О". Это ознаН 11чает, что принимаемый 4-ФМн сигналявляется сигналом без сдвига, так. как он имеет скачки фазы на 180 ф,Для рассматриваемого исходного состояния на входах ждущего мультивибратора 29 и элемента И 27 всегда наблюдаются "0" и эти элементы не участвуют в работе.Если в момент скачка фазы сигнала не наблюдается перехода "1" спервого на пятый выходы блока 7, тона втором входе элемента И 26 " 1" непоявляются. Поэтому уровни напряжений на выходах элементов И 26 иИЛИ 32 и ждущего мультивибратора 30соответствуют логическому "0", Тогдана второй вход элемента И 25 поступает "О", а на второй вход элементаИ 24 с выхода инвертора 23 - "1",При этом на выходе элемента И 24устанавливается "1", а на выходеэлемента И 25 - "0". Это означает,, что входной сигнал не имеет скачковфазы на 180,Для исходного состоянияс "1" наВтором выходе блока 7 алгоритм обнаружения скачков фазы на 180 аналогичен описанному, только в работеучаствуют ждущий мультивибратор 29и элемент И 27, а на входах ждущегомультивибратора 28 и элемента И 26всегда наблюдаются "О".Следовательно, если "1" устанавливается на выходе элемента И 25,то принимается сигнал 4-ФМн безсдвига, а если "1" устанавливаетсяна выходе элемента И 24, то принимаемый 4-ФМн сигнал является сигналом со сдвигом. 5 Формула изобр ете ния Таблица 1 45Значе- . 1,8 ние па- раметра 1,5 или 2,6 или 3,7 рли 4,8 113 ф 5, или 2,4,6,8 50 сигнала 8-ФМн. 4-ФМн 2-ФМн Приемник сигналов трехкратной фазовой манипуляции по авт.свУ 1283995, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью приема сигналов четырехпозиционной манипуляции со сдвигом, введены девятый, десятый, одиннадцатый ждущие мультивибраторы, че тыре элемента И, элемент ИЛИ иинвертор, причем первый выход логическогоблока через девятый ждущий мультивибратор соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого 20 соединен с пятым выходом логическогоблока, второй выход которого черездесятый ждущий мультивибратор соединен с первым входом второго элемента И,. второй вход которого соединен 25 с шестым выходом логического блока,выходы первого и второго элементов Исоединены с входами элемента ИЛИ,выход которого через одиннадцатыйждущий мультивибратор соединен с вхо дом инвертора и первым входом третьего элемента И, выход инвертора соединен с первым входом четвертого элемента И, .второй вход которого и второй вход третьего элемента И соединены с одним иэ выходов обнаружителяинформационного сигнала, выходы третьего и четвертого элементов И являются соответствующими выходами приемника.40О 1499522 Таблица 2 Напряжение на выходе блока 7 Напряжение на выходе ФД Значениеинформа Нз 0) 0 Ну 24 2 ф 2) г,ционногопараметра Таблица 3 Напряжение на входе обнаружи- Напряжение на Вид сигтеля 31 выходе обна- наларужителя 31.1 1Т 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 8 ФМн 1 0 1 0 1 0 1 0 О 1 0 4-ФМн 0 1 0 1 0 1 0 10 0 0 1 0 0 00 1 0 0 0 1 0 О 0О 1 2-ФМн 0 0 1 0 0 0 1 00 0 0 1 О 0 0 1 Составитель Н. ЛазареваТехред М.Ходанич Корректор М. Шароши Редактор И. Шмакова Заказ 4709/56 Тираж 626 ПодписноеВИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 1 2 3 4, 5 Ь 7 8 0,92 0,92 0,38 -О, 38 -0,92 -О, 92.