Устройство демодуляции сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией

(19 Н 0427/32 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОР У СВИДЕТЕЛЬСТВУ Д.Пл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1494243, кл. Н 04 1 27/22, 1987,2(54) УСТРОЙСТВО ДЕМОДУЛЯЦИИ СИГНАЛОВ С КОМБИНИРОВАННОЙ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ И ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться для приема, демодуляции и пеленгации сигналов, Цель изобретения - повышение точности пеленгации источника излучения. Устройство демодуля1665531 ции сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией содержит первый, второй смесители 1, 18, управляемый генератор 2, первый, второй усилители, 3, 19 промежуточной частоты, первый, второй амплитудные ограничители 4, 20, первый, второй удвоители 8, 5 частоты, узкополосный фильтр 6, генератор 7 опорных напряжений, первый, второй фазовые детекторы 12, 9, фильтр 10 нижних частот, фазовращатель 11, перемножитель 13, полосовой фильтр 14, синхронный детектор 15, первую, вторую антенны 16, 17, корреляИзобретение относится к радиосвязи и может использоваться для приема демодуляции и пеленгации сигналов,Цель изобретения - повышение точности пеленгации источника излучения.На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство содержит первый смеситель 1, управляемый генератор 2, первый усилитель 3 промежуточной частоты, первый амплитудный ограничитель 4, второй удвоитель 5 частоты, узкополосный фильтр 6, генератор 7 опорных напряжений, первый удвоитель 8 частоты, второй фазовый детектор 9, фильтр 10 нижних частот, фазовращатель 11, первый фазовый детектор 12, перемножитель 13, полосовой фильтр 14, синхронный детектор 15, первая 16, вторая 17 антенны, второй смеситель 18, второй усилитель 19 промежуточной частоты, второй амплитудный ограничитель 20, коррелятор 21, состоящий из линии 22 задержки блока 23 перемножителей, блока 24 фильтров нижних частот, блок 25 сравнения, генератор 26 тактовых импульсов, первый регистр 27 сдвига, элемент И 28, блок 29 задержки, счетчик ЗО, второй 31, третий 32 регистры сдвига, компаратор 33,Устройство работает следующим образом.Принимаемые сигналы с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМн)О 1(1)-Ч Р 1+ гп(т+то Ясозв (1+то )+ + Фк(1+о )+Ус )О 2 - Чс 1+ в соз М+ дъ (т) + ус 3;О 1 Тгде Чс щ, Тс, у - амплитуда, несущар частота, длительность и начальная фаза сигналов; 5 10 15 20 25 30 35 40 тор 21, состоящий из линии 22 задержки, блока 23 перемножителей, блока 24 фильтров нижних частот, блок 25 сравнения, генератор 26 тактовых импульсов, первый, второй, третий регистры 27, 31, 32 сдвига, элемент И 28, блок 29 задержки, счетчик ЗО, компаратор 33. Цель достигается введением линии 22 задержки, блока 23 перемножителей, блока 24 фильтров нижних частот, блока 25 сравнения, регистров сдвига 27, 31, 32, генератора 26 тактовых импульсов, элемента И 28, блока 29 задержки, счетчика 30 и компаратора 33. 1 ил,в(1) - модулирующая функция амплитудной модуляции;рк (1) = О, 7 г - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовойманипуляции в соответствии с модулирующей функцией, причем рк(т) = сопз 1 при1 т с(М + 1) ти может изменятьсяскачком при 1 = 1 г, т.е, на границах междуэлементарными посылками (К = 1,2 М)70, И - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал Длительностью Т,(Тс = Й т); 1; - вРемЯзапаздывания сигнала, приходящего на антенну 16 по отношению к сигналу, приходящему на антенну 17,поступают на первые входы перемножителя13, смесителей 1 и 18 с выходов антенн 16 и17 соответственно. На вторые входы смесителей 1 и 18 подается напряжение управляемого генератора 2Ог(1) = Чг соз(со,+р ),где Чг, в, р - амплитуда, частота и начальная фаза напряжения генератора 2.На выходах смесителей 1 и 18 образуются напряжения комбинационных частот.Усилителями 3 и 19 выделяются напряженияпромежуточной частотыОпр 1(т) Чпр 11 + П 1(Х+ тоИСОЗ йЭпр(1+со ) ++ Рпр 1)01 Тс,Чпр 1 = " 1 ЧсЧг1где к 1 - коэффициент передачи смесителей;Мпр = шс - 03 г - промежуточная частота.НапРЯжениЯ Опр 1(1) и Опр 2(1) с выходовусилителей 3 и 19 промежуточной частотыпоступают соответственно на входы амплитудных ограничителей 4 и 20, на выходахкоторых образуются напряженияОЗ(1) Ч 1 СОЗ ОЪр (1+ то ) +Ъ (1+то ) +у 1 прО 4(т) = Ч 1 соз впр 1 + фк (1) + ър01 Тс,где Ч 1 - порог ограничения, в котором амплитудная модуляция устранена.Напряжение Оз(с) с выхода амплитудного ограничителя 4 поступает на второй входперемножителя 13, на первый вход фазового детектора 12 и на вход удвоителя 5, навыходе которого образуется следующеегармоническое колебание:Оф) = Ч 1 соз 2 впр (т+ %) + 2 дъ (т+ то) ++ 2 рпр = Ч 1 соз 2 впр(1+ То)+ 20 пр,где 2 ъ(т+ хо ) = О, 2 л,в котором манипуляция фазы уже отсутствует, Это напряжение выделяется узкополосным фильтром 6 и поступает на первыйвыход фазового детектора 9.Опорное напряжение генератора 7Оо = Чо сов( во с+ Ро),где Чо, в ро - амплитуда, частота и начальная фаза напряжения генератора 7(во= впр),поступает на вход удвоителя 8 частоты, навыходе которого образуется напряжениеО 6(т) = Чо сов(2 во с + 2 фо )Это напряжение подается на второйвход фазового детектора 9, где оно сравнивается по фазе с напряжением Оф), поступающим с выхода узкополосного фильтра 6.Если указанные напряжения отличаютсядруг от друга по фазе, то на выходе фазовогодетектора 9 выделяется управляющее напряжение. Причем амплитуда и полярностьэтого напряжения зависят от степени инаправления отклонения удвоеннойпромежуточной частоты от удвоеннойчастоты генератора 7 опорного напряжения (2 впр2 во). Управляющее напряжение через фильтр 10 нижних частотвоздействует на управляемый генератор 2,изменяя его частоту вг так, чтобы сохранялось равенство впр = во.Опорное напряжение Оо(с) генератора 7через фазовращатель 11 поступает на второй вход фазового детектора 12. Фазовращатель 11 служит для компенсации фазовыхсдвигов, вносимых различными элементамиустройства,На выходе фазового детектора 12 образуется низкочастотное напряжениеОн 1(т) = Чн 1 совр (+ то),1где Чп 1= 12 ЧЧок 2 - коэффициент передачи фазовогодетектора 12,которое содержит полезную информацию озаконе фазовой манипуляции принимаемого сигнала.0То,где Ч 2 =КЗЧсЧ 11кз - коэффициент передачи перемножителя,из которого полосовым фильтром 14 выделяется напряжение разностной частотыОт(с) = Чг 1+ в (т+хо ) сов(вг с +фРг ).Это напряжение поступает на информационный вход синхронного детектора 15, наопорный вход которог; подается напряжение с выхода управляемого генератора 2. Врезультате синхронного детектирования навыходе синхронного детектора 15 образуется низкочастотное напряжениеОн 2(т) = Чн 21+ гп (с+ Го),ГдЕ Ъ н 2 = К 4 Ч 2 Чг1К 4-коэффциент , передачи синхронного детектора 15, пропорциональный модулирующей функции т(т).Следовательно, если на вход устройствапоступает сигнал с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой ма;ипуляцией(АМ-Ф Уи), то в работе участвуе- синхронный 15и фазовый 12 детекторы, Если на входустройства поступает только сигнал с амплитудноймодуляцией (АМ) или только сигнал с фазовой манипуляцией (ФУн), то полезное низкочастотное напряжение появляется навыходе синхронного 15 или фазового 12 детектора,Напряжение Оз(т) с выхода амплитудного ограничителя 4 одновременно поступаетчерез линию 221(1=1,2п) на блок 231, надругой вход которого подается напряжениеО 4(т) с выхода амплитудного ограничителя20. На выходе 1-го элемента 23 перемножителя образуется напряжение, которое имеетмаксимум при условии, что сигнал Оз(т) задержан на величину тз = то . Блоком 24фильтров нижних частот выделяются напряжения разностной частоты, пропорциональные корреляционные функции Б(т). Причемнапряжение максимальное только при Тз== то Я( то), то=)о, где)о-истинный пеленг,С выхода коррелятора 21 напряжения ссоответствующих каналов поступают на входы многоканального блока 25 сравнения, который состоит из и анало оеых компараторов,Каждый компаратор представляет собой аналоговый элемент сравнения, в котором сравниваются два напряжения - входное Чвх иопорное Чоп В случае превышения входно 10 15 20 25 30 35 ао 45 50 55 В результате перемножения сигналовО 1(т) и Оф) на выходе перемножителя 13образуется результирующее колебаниеО у (т) Ч 21+ п 1 (+ то ) сов (аИ+фг)+ьЧ 21+ гп (+ т) сов(2 вс - вг )2 ро - р.окончанием счета управляющим сигналом с 50выхода сдвигового регистра 27, Для перевода счетчика 30 в нулевое состояние - именно после записи результата счета в регистр 31. Управляющий сигнал с выхода сдвигового регистра 27 задерживается элементами 29 задержки и поступает на вход сброса счетчика 30.Значение двоичного кода, записанного в регистре 31, сравнивается со значением го напряжения над опорным (ЧвхЧоп) (на выходе компаратора 25) формируется напряЖение, соответствующее логической "1". Напряжения с выходов каналов коррелятора 21 подаются на компараторы 25 (= 1,2), что на два соседних компаратора подается одно и то же напряжение. Причем на один из компараторов в качестве входного напряжения (Чвх), а на другой - опорного (Чоп). Таким образом, на выходах компараторов образуется параллельный двоичный код, в котором "1" соответствует превышению напряжения Ь(+1)-м канале коррелятора 21 над напряжением в -ом канале, Последовательность единиц двоичного кода соответствует возрастанию корреляционной функции В(г), а последовательность нулей соответствует спаду корреляционной функции Вф Следовательно, последняя единица в двоичном коде соответствует пику корреляционной Функции В(то), Подсчитав количество единиц двоичного кода (М), можно определить номер канала, в котором 7 з = го, а следовательно, и значение то.Параллельный двоичный код с выходов компараторов 25 поступает на регистр 27, где он преобразуется в последовательный двоичный код, Сдвиг параллельного двоичного кода в регистр 27 осуществляется подачей на его управляющий вход вход синхронизации) тактовых импульсов от генератора 26 тактовых импульсов. Счетные импульсы формируются с помощью элемента И 28, на один из входов которого поступают тактовые импульсы с выхода генератора 26 тактовых импульсов, а на другой последовательности двоичный код с выхода регистра 27, Последовательность счетных импульсов, количество М которых соответствует числу "1" двоичного кода, поступает на вход счетчика 30, где производятся подсчеты числа "1", Счет прекращается по окончании последовательности единиц двоичного кода .с выхода сдвигового регистра 27, т.е, при переводе от уровня "1" к уровню "0", По окончании счета его результат необходимо записать в регистр 31, а затем перевести счетчик 30 в нулевое состояние, Запись в регистр 30 осуществляется одновременно с 5 10 15 20 25 30 35 40 двоичного кода, имеющегося в регистре 32, с помощью компаратора 33, Это делается для исключения повторной записи одного и того же значения двоичного кода, соответствующего одному и тому же истинному пеленгу ). В случае несовпадения сравниваемых двоичных кодов на выходе компаратора 33 формируется сигнал, соответствующий уровню логической "1", который поступает на управляющий вход регистра 32, разрешая запись нового значения двоичного кода, Если сравниваемые коды равны, то повторной записи в регистре 32 не производится, Следовательно, на выходе регистра 32 формируется двоичный код, равный числу единиц в коде, поступающем с выхода сдвигового регистра 27, Указанный код соответствует гз= го, т,е. значению задержки, при котором корреляционная функция В(то) имеет максимальное значениего= М гз 1,где К - число единиц в двоичном коде, соответствующее номеру элемента многоотводной линии задержки.731, - величина задержки одного элемента многоотводной линии задержки. Формула изобретения Устройство демодуляции сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией, содержагцее последовательно соединенные первую антенну, первый смеситель, первый усилитель промежуточной частоты, первыл амплитудный ограничитель и первый фазовый детектор, выход которого является первым выходом устройства, последовательно соединенные генератор опорного напряжения, первый удвоитель частоты, второй фазовый детектор, фильтр нижних частот и управляемый генератор, выход первой антенны через последовательно соединенные перемножитель и полосовой фильтр соединен с первым входом синхронного детектора, выход которого является вторым выходом устройства, последовательно соединенные вторую антенну, второй смеситель, второй усилитель промежуточной частоты и второй амплитудный ограничитель, выход управляемого генератора соединен с вторыми входами первого и второго смесителей и синхронного детектора, второй выход генератора опорного напряжения через фаэовращатель соединен с вторым входом первого Фазового детектора, выход первого амплитудного ограничителя соединен с вторым входом перемножителя и через последовательно соединенные второй удвоитель частоты и узкополосный фильтр с вторым входом второго фазового детектора,1665531 10 Составитель Н. ЛазареваТехред М,Моргентал Корректор О. Кундрик Редактор М. Бланар Заказ 2400 Тираж 391 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности пеленгации источника излучения, введены линия задержки, блок перемножителей. блок фильтров нижних частот, блок сравнения, первый, второй и третий регистры сдвига,генератор тактовых импульсов, элемент И, блок задержки, счетчик и компаратор, причем выходы линии задержки через блок перемножителей соединены с вхоДами блока фильтров нижних частот, выходы которых соединены с соответствующими входами блока сравнения, выходы которого соединены с соответствующими входами первого регистра сдвига, управляющий вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, подключенным к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого регистра сдвига, подключенным к входу блока задержки и первому входу второго регистра сдвига, второй вход которого соединен с 5 выходом счетчика, первый и второй входыкоторого соединены соответственно с выходом блока задержки и выходомэлемента И, выход второго регистра сдвига соединен с первыми входами третьего регистра сдвига 10 и компаратора, выход которого соединен свторым входом третьего регистра, выход которого соединен с вторым входом компаратора и является третьим выходом устройства, выход второго амплитудного детектора сое динен с входом блока перемножителей, выход первого амплиту,ного ограничителя соединен с входом линии задержки,