Квазикогерентный демодулятор сигналов манипуляции с минимальным сдвигом

1561214 где наемоду ш ходе дятора,"ценка слуайной Фазы Ке гнал ПреобразуФункции сумм= Я/2 Формацио длительность иных сигналов;случайная Фаза сигнала Изобретение относится к технике (вязи и может использоваться при Построении помехоустойчивых приемников сигналов частотной манипуляции с минимальным сдвигом.Целью изобретения является расширение диапазона перестройки несущих Частот за счет использования разомкцутого опорного тракта.10На Фиг. 1 приведена структурная лектрическая схема демодулятора; а Фиг. 2 - временные диаграммы,оясняющие его работу.Демодулятор содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4, пятый 5, шестой 6, седьмой 7 и восьмой 8 перемножители, первый 9, второй 10, третий 11, четвертый 12, пятый 13 шестой 14, седьмой 15 и Вомьсой 20 16 сумматоры, первый 17, второй 18третий 19 Фазовращатели на 90 1 ервое 20 и второе 21 диФФеренцируюе устройства, первый 22 и второй 3 квадраторы, первый 24 и второй 5 полосовые Фильтры, первый 26 и торой 27 делители частоты, первый 8 и второй 29 интеграторы, первый :0 и второй 31 компараторы, первый 32 и второй ЗЗ блоки задержки, первый 34 и второй 35 ключи, генератор 36 тактовых импульсов и гетеродин 37,Квазикогерентный демодулятор сигналов манипуляции с минимальным ("двигом (ИМС) работает следующим об 1 азом.Сигнал ИМС на входе демодулятора Имеет вил:я(е) = Асова е +Е 1 + 2 р 9.амплитуда сигнала; меньшая из угловых часто 1 сигнала (частота отжатия),большая частота (частотанажатия);случайный инФормационный параметр;начальная Фаза сигнала на -м тактовом интервале, равная Фазовому набегу на предыдущих интервалах; Если полную Фазу несущей частоты сигнала ММС ир(е) = о, + )О 2 принять равной нулю, то Фазовая траектория манипулированного сигнала изобразится ломаной линией (Фиг, 2). Ее особенностью является то, что на границах тактовых интервалов она принимает значения, кратные 7/2,Алгоритм квазикогерентной демодуляции сигнала (1) имеет вид при .четномз 1 п(с)в(п(и, е + (в(пр0-а) т бм) тМе 1) ядй(е)сояеы е + (+(е)1с ф-(1 дсоя (з е 1 е 1 Ъ (2 а)1 при нечетном д+ (й)соя о еяЫ с(с)язпр й йЕКак видно из (2 а) и (26), здесьАункция переноса сигнала ИИС на видеочастоту и Аункция оценки величин9 (й), й разделены, Гетеродин 37не связан цепью фАПЧ с элементамидемодулятора и его частота может отличаться от несущей частоты сигналам на величину дм, В этом случаеАазовый набег между этими частотамибудет составлять величину . ==дед (штриховая линия на Аиг, 2 а), 20Видеочастотные сигналы на выходахперемножителей 3 и 6 имеют видАиг, 2 б, в соответственно. Согласно(2 а) и (26) для модуляции ММС сигнала необходимы опорные сигналы 25сояц(й) я 1 пй, здп )ф(й)сояйс,яп(й) Йпйй и соз фсояйс, по -даваемые на вторые входы перемножитеней 4, 5, 7, 8, Эти сигналы формируются разомкнутым опорным трактом,выходами которого являются выходысумматоров 11-14,Рассмотрим работу опорного тракта. Исходными процессами для выделения случайной Фазы (й) и частотыдевиации л сигнала 1%С являютсяего видеочастотные квадратурные составляющие на выходах перемножителей3 и 6 (Аиг, 26, в): 40а= -здп 1 р+, + 1 Р(СЦа(С) = соя о(, йС + ,+ 9 (С),(46),где для сокращения записи с, = 29; - (1 - 1)Т - 1 =+ 1Игновенная частота этих процессов в зависимости от инАормационного параметра ,. принимает значенияДля получения непрерывных оценок ,этих частот необходимо их разделение на два канала. Поскольку частота ге 14 6теродина 37 находится между частотами нажатия и отжатия ИМС сигнала,то при передаче информационной единицы ( , = 1) сигналы (2 а) и (26)имеют вид соответственно -я 1 п( р++ Х; + Ц(С и соЯ (йЕ + + Х; + С 1"(С)т.е, выходной сигнал перемножителя3 опережает на 90 по Аазе сигналперемножителя 6, Наоборот, при передаче нуля ( 9; = О, о(; = -1) этисигналы имеют вид -зп (-ВС + ,. +-Е, - 4(Т т,е, первый сигнал отстает от второго на 90 , Таким образом, разделение частот со .+ аы иы, - йш возможно Фазовым методом,что реализуется сумматорами 9 и 10и диАФеренцирующими устройствами 20и 21, Известно, что операция дчААерениирования обеспечивает фазовый ,сдвиг гармонического сигнала на +90Использование же в этих целях обычныхАазовращателей привело бы к недопустимой межсимвольной интерференциииз-за возникающей в них временнойзадержки, так как сигналы 1%С имеютнизкий индекс модуляции (я = 0,5)- и требуемая задержка равна длительности Т инАормационного символа, Навыходе сумматора 9 появляются отрезки сигнала в моменты передачи информационной единицы (фиг. 2 г), так как при этом сигналы на его входах синАазны. В моменты передачи нуля выходной сигнал равен нулю, так как дополнительный Фазовый сдвиг на 90 в диАференцирующем устройстве обеспечивает противоАазность входных сигналов. Аналогичным образом на выходе сумматора 10 имеются отрезки сигнала в моменты передачи нуля (Фиг,2 д), Как видно из (2 а, б), разделяемые сигналы имеют также Аазовую манипуляцию ,= 0; Тг . Она устраняется возведением сигналов в квадрат (квадраторы 22 и 23) с последующим выделением их первых гармоник (полосовые Аильтры 24 и 25) и делением частоты на два (делители частоты 26 и 27), Сигналы после возведения в квадрат и фильтрации показаны на фиг. 2 е, ж соответственно. Опорные сигналы нетребуют раздельной оценки величин й и 1)(е) так как получаются путем линейного комбинирования выходныхсигналов делителей частоты:созеяп р е = 05 зп( р Е + (1 +,+ 0,5 соя(ВГ + (5Эти сигналы формируются наборомфазовращателей 18 и 19, сумматоров)1-14 и подаются на вторые входы перемножителей 4, 5, 7, 8, На выходахумматоров 15 и 16 при этом образуют 20Ся видеочастотные квадратурные сигналы (фиг. 2 з, и), в которых учтенафазовая ошибка автономного гетеродина7. Ч И) = аок,. Гйа выходах интеграторов 28 и 29четные и нечетные моменты временироизводится снятие отсчетов, подаваемых на компараторы 30 и 31. Задержкой четных отсчетов и.их перемножением с нечетными формируются четныеэлементы принятого сигнала (фиг, 2 к,л, м), На фиг. 2 н, о продублированыотсчеты фиг, 2 к, л, С их помощью показано, как задержкой нечетных отсчетов и их перемножением с четнымиформируются нечетные элементы принятого сигнала. Генератор 36 тактовыхимпульсов управляет работой выходныхключей 34 и 35 путем подачи на нихсоответствующих (четной и нечетной)40тактовых последовательностей.Формула из обретения1(вазиксгерентный демодулятор сиг 45 налов манипуляции с минимальным сдвигом, содержащий последовательно соединенные первьп интегратор, первый компаратор, первый блок задержки, первый перемножитель и первый ключ, выход которого является первым выхо 50 дом демодулятора, последовательно соединенные второй интегратор, второй компаратор, второй блок задержки, второй перемножитель и второй ключ, выход которого является вторым вы ходом демодулятора, последовательно соединенные гетеродин и первый фазовращатель на 90 , третий - восьмой перемножители, второй фазовращатель на 90 , первый - шестой сумматоры и генератор тактовых импульсов, первый и второй выходы которого подключены к вторым входам соответственно первого и второго ключей, первые входы третьего и шестого перемножителей являются входом демодулятора, выход первого фазовращателя на 90 соединен с вторым входом третьего перемножителя, выход которого подключен к первым входам четвертого и пятого перемножителей, выход гетеро- дина соединен с вторым входом шестого перемножителя, выход которого подключен к первым входам седьмого и восьмого перемнсжителей, а выходы первого и второго компараторов соеди,нены с вторыми входами соответственно второго и первого перемножителей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения диапазона перестройки несущих частот за счет использования разомкнутого опорного тракта, введены первое и второе дифференцирующие устройства, седьмой и восьмой сумматоры, третий фазовращатель на 90 , последовательно соедионенные первый квадраторпервый полосовой фильтр и первый делитель частоты и последовательно соединенные второй квадратор, второй полосовой фильтр и второй делитель частоты, ВЫХОД КОТОРОГО ПОДКЛЮЧЕН К Вхолу третьего фазовращателя на 90 и к первым входам пятого и шестого сумматоров, выход третьего фазовращателя на 90 соединен с первыми входами третьего и четвертого сумматоров, выход первого делителя частоты подключен к входу второго фазовращателя на 90 и вторым входам третьего и четвертого сумматоров, выход второго фазовращателя на 90 соединен с вторыми входами пятого и шестого сумма - торов, выход третьего перемножителя подключен к первому входу первого сумматора и входу второго дифференцирующего устройства, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, эыход шестого перемножителя подключен к второму входу второ - го сумматора и входу первого дифференцирующего устройства., выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, выходы первого и второго сумматоров подключены к входам соответственно первого и второгооставитель И,Котиковехред М.дндык Корректор С,Черни4 дактор Т,Лазоренко Заказ 9ФИПИ Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород Гагарина 9 156121 квадраторов, выходы пятого и седьмого перемножителей соединены соответственно с первым и вторым входами седьмого сумматора, выход которого подключен к входу первого интеграто 5 ра, выходы четвертого и восьмого перемножителей соединены соответствен Тираж 52сударственного комитета по изобр113035, Москва, Ж, Ра 4 1 Оно с первым и вторым входами вось"мого сумматора, выход которого подключен к входу второго интегратора,а выходы третьего - шестого сумматоров соединены вторыми входами соответственно четвертого, пятого, восьмого и седьмого перемножителей. Подписноетениям н открытиям при ГКНТ СССРская наб., д. 4/5