Приемник частотно-манипулированных сигналов

) Н 04 Ь 27/14 О Е ИЗОБРЕТЕНИ ПИСА ТО орелик я передМ., "Со273-276оГ СЬеапй Сопппарап,. чо8 (прот етц 1.тип) ПУмировательже демодув, соссоединенктора,частот и т следова" го фаэого а, ам ера выключ ены ешающих модулю минка,выходы иблоков,два явля-,при этом отор огои второ вог умматора повыходом прие о тся АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ.И ОТНРЫТ У СВИ ЕТЕЛЬСТВ(54)(57) ПРИЕМНИК ЧАСТОТНО-МАНИ ЛИРОВАННБХ СИГНАЛОВ, содержащий последовательно соединенные удвоитель частоты, первый фазовый де - тектор, первый фильтр нижних частот и первый управляемый генератор, последовательно соединенные второй фазовый детектор и второй фильт нижних частот, второй управляемый генератор, первый суммирующе-вычитающий блок, последовательно соединенные первый смеситель, третий фильтр нижних частот и ф арафаэного сигнала, а т лятор квадратурных сигнал оящий из последовательно ных третьего фазового дет четвертого фильтра нижних первого решающего блока, тельно соединенных четвер детектора, пятого фильтра нижастот и второго решающего бпосумматора по модулю" два, к вховход удвоителя частоты и первые входы третьего и четвертого фазовых детекторов объединены и являются входом приемника, прямой и инверсный выходы формирователя парафаэного сигнала соединены соответственно с вторыми входами первого и второго решающих блоков, выход первого управляемого генератора подключен к второму входу первого фазового детектора, выход удвоителя частоты соединен с первым входом второго фазового детектора, суммирующий и разностный выходы первого суммирующевычитающего,блока подключены к вторым входам третьего и четвертого фазовых детекторов соответственно, а первый и второй входы первого смесителя соединены соответственно с первым и вторым входами первого суммирующе-вычитающего блока, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности приема, в него введены последовательно соединенные пятый фазовый детектор и шестой фильтр нижних частот, последовательно соединенные шестойчфазовый детектор, седьмой фильтр нижних частот и первый пороговый блок, последовательно соединенные седьмой фазовый детектор, восьмой Фильтр нижних частот и второй пороговый блок, четыре фаэовращателя, два ключа, два делителя частоты на два, сумматор, второй и третий смесители и второй суммрующе-вычитающий блок, входы которого соединены соответственно с выходаи второго и третьего смесителей, суммирующий выход второго суммирующе-вычитающе164901 20 го блока подключен к первым входампятого фазового детектора, первогоключа и через первый фазовращательк первому входу седьмого фазовогодетектора, а разностный выход второго суммирующе-вычитающего блока соединен с вторым входом второго фазового детектора, первым входом второго ключа и через второй фазовращатель - с первым входом шестого Фазового детектора, причем вторые входы пятого, шестого и седьмого фазовых детекторов объединены и подключены к выходу удвоителя частоты,вторые входы первого и второго ключей соединены с выходами второгои первого пороговых блоков соответственно, выходы второго и шестого фильтров нижних частот подключе 1Изобретение относится к области радиосвязи и может использоваться в аппаратуре приема дискретной информации, передаваемой с помощью частотной манипуляции. 5Известен приемник частотно-манипулированных сигналов, содержащий .последовательно соединенные. полосовой фильтр, ограничитель, частотный дискриминатор, фильтр нижних частот О и блок принятия решений ,1.Недостаток устройства - низкая достоверность приема вследствие использования неоптимального некогерентного детектора. 5Наиболее близким по технической сущности к изобретению является приемник частотно-манипулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные удвоитель частоть 1, первый фазовый детектор, первый фильтр нижних частот и первый управляемый гвнератор, последовательно соединенные второй фазовый детектор и второй фильтр нижних частот, 25 второй управляемый генератор, первый суммирующе-вычитающий блок, последовательно соединенные первый смеситель, третий фильтр нижних ча стот и формирователь парафазного сигиапа, а также демодулятор квадны к входам. сумматора, выход которого соединен с входом второго управляемого генератора, выход которого подключен к первому входу третьего смесителя и через третий фазовращатель - к первому входу второгосмесителя, второй вход которогосоединен с выходом первого управляемого генератора, входом первого делителя частоты на два и через четвертый фаэовращатель - с вторым входом третьего смесителя, при этом выходы первого и второго ключей объединены с входом второго делителячастоты на два, а выходы первого ивторого делителей частоты на дваподключены соответственно к первому,и второму входам первого смесителя 2ратурных сигналов, состоящий из последовательно соединенных третьего фазового детектора, четвертого фильтра нижних частот и первого решающего блока, последовательно соединенных четвертого фазового детектора, пятого фильтра нижних частот и второго решающего блока, и сумматора по модулю два, к входам которого подключены выходы первого и второго решающих блоков, а выход сумматора по модулю два является выходом приемника, при этом вход удвоителя частоты.и первые входы тре" тьего и четвертого фазовых детекторов объединены и являются входом приемника, прямой и инверсный выходы формирователя парафаэного сигнала соединены соответственно с вторыми входами первого и второго решающих блоков, выход первого управляемого генератора подключен к второму входу первого фазового детектора, выход удвоителя частоты соеди; нен с первым вхЬдом второго фазового детектора, суммирующий и разностный выходы первого суммирующе-вычитающего блока подключены к вторым входам третьего и четвертого фазо- вых детекторов соответственно, а первый и второй входы первого сме1164901 нены соответственно с первым и вторым входами первого суммирующе-вычцтающего блока, введены последовательно соединенные пятый фазовыйдетектор и шестой фильтр .нижних частот, последовательно соединенныешестой фазовый детектор, седьмойфильтр нижних частот и первый пороговый блок, последовательно сое- О диненные седьмой фазовый детектор,Цель изобретения - повышение достоверности приема.Для достижения поставленной цели в приемник частотно-манипулированных сигналов, содержащий после 15 довательно соединенные удвоитель частоты, первый фазовый детектор, первый фильтр нижних частот и первый управляемый генератор, последовательно соединенные второй фазовый20 детектор и второй фильтр нижних частот, второй управляемый генератор, первый суммирующе-вычитающий блок, последовательно соединенные первый25 смеситель, третий фильтр нижних частот и формирователь парафазного сигнала, а также демодулятор квадратурных сигналов, состоящий из последовательно соединенных третьего фазового детектора, четвертого фильтра нижних частот и первого решающего блока, последовательно соединенных четвертого фазового детектора, пятого фильтра нижних частот и второго решающего блока, и сумматора 35 по модулю два, к входам которого подключены выходы первого и второго решающих блоков, а выход сумматора по модулю два является выходом при емника, при этом вход удвоителя ча О стоты и первые входы третьего и четвертого фазовых детекторов объединены и являются входом приемника прямой и инверсный выходы формирователя парафазного сигнала соединены 45 соответственно с вторыми входами первого и второго решающих блоков, выходы первого управляемого генератора подключен к второму входу первого фазового детектора, выход уд воителя частоты соединен с первымвходом второго фазового детектора, суммирующий и разностный выходы первого .суммирующе-вычитающего блока подключены к вторым входам тре тьего и четвертого фазовых детекторов соответственно, а первый и второй входы первого смесителя соедисителя соединены соответственно с первым и вторым входами первого сумяюрующе-вычитающего блока 2 3.Недостаток данного устройства обусловлен невозможностью приема си гнал а, у к отор ого не ст абильност ь частоты соизмерима или больше разности символьных частот. В этих условиях резко снижается достоверность приема сигналов. 1 восьмой фильтр нижних частот и второй пороговый блок, четыре фаэовращателя, два ключа, два делителя частоты на два, сумматор, второй и третий смесители и второи суммирующевычитающий блок, входы которого соединены соответственно с выходаьивторого и третьего смесителей, суммирующий выход второго суммирующевычитающего блока подключен к первым входам пятого фазового детектора, первого ключа и через первый фазовращатель - к первому входу седьмого фазового детектора, а раэностный выход второго суммирующевычитающего блока соединен с вторым 1 входом второго фазового детектора, первым входом второго ключа и через второй фазовращатель - с первым входом шестого фазового детектора, причем вторые входы пятого, шестого и седьмого фазовых детекторов объединены и подключены к выходу удвоителя частоты, вторые входы первого и второго ключей соединены с выходами второго и первого пороговых блоков соответственно, выходы второго и шестого фильтров нижних частот подключены к .входам сумматора, выход которого соединен с входом второго управляемого генератора, выход которого подключен к первому входу третьего смесителя и через третий фазовращатель - к первому входу второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого управляемого генератора, входом первого делителя частоты на два и через четвертый фазовращатель - с вторым входом третьего смесителя, при этом выходы первого и второго ключей объединены с входом второго делителя частоты на два, а выходы первого и второго делителей частоты на два подключены соответственно к первому и второму входам первого смесителя,Введение новых блоков и связей позволило осуществить режим авто11649 10 матического слежения за частотаж дискретных составляющих сигнапа и за тактовой частотой, что позволяет с высокой достоверностью принимать частотно-манипулированные сигналы даже при низкой стабильности частоты генератора передачи.На чертеже приведена Функциональнач схема предлагаемого приемника частотно-манипулированных сигналов. Приемник частотно-манипулированных сигналов содержит последовательно соединенные удвоитель 1 частоты, первый Фазовый детектор 2, первый фильтр 3 нижних частот и первый управляемый генератор 4, последовательно соединенные второй фазовый детектор 5 и второй фильтр 6 нижних частот, второй управляемый генератор 7, первый суммрующе-вычитающий блок 8, последовательно соединенные первый смеситель 9, третий Фильтр 10 нижних частот и формюро 11 парафазного снл, а также демодулятор 12 квадратурных сигнапов, состоящий из последовательно соединенных третьего фазового детектора 13, четвертого фильтра 14 нижних частот и первого решающего блока 15, последовательно соединенных четвертого Фазового детектора 16, пятого фильтра 17 нижних частот и второго решающего блока 18, и сумматора 19 по модулю два, к входам которого подключены выходы первого З 5 и второго решающих блоков 15 и 8, а выход сумматора 19 по модулю два явпяется выходом приемника, при этом вход удвоителя частоты и первые входы третьего и четвертого Фазовых 4 О детекторов 13 и 16 объединены и являютсявходом приемника, прямой и инверсный выходы форьырователя 11 парафаэного сигнапа соединены соот-, ветственно с вторыми входаьи первого и второго решающих блоков 15 и 18, выход первого управляемого генератора 4 подключен к второму входу первого Фазового детектора 2, выход удвоителя 1 частоты соединен с первым входом второго Фазового детектора, 5, суммирующий и разностнцй выходы первого суммирующе-вычитающего блока 8 подключены к вторым входам третьего и четвертого Фазовых детекторов Ы соответственно, а первый и второй входы первого смесителя 9 соединены соответственно с первым и вторым вхоО 1дами первого суммирующе-вычитающего блока 8, а также содержит последовательно соединенные пятый фазовый детектор 20 и шестой фильтр 21 нижних частот, последовательно соединенные шестой фазовый детектор 22, седьмой .4 ильтр 23 нижних частот и первый пороговый блок 24, последовательно соединенные:седьмой фазовый детектор 25, восьмой фильтр 26 нижних частот и второй пороговый блок 27, четыре фазовращателя 28-31, два ключа 32 и 33, два делителя 34 и 35 частоты на два,сумматор 36, второй и третий смесители 37 и 38 и второй суммирующе-вычитающий блок 39, входы ко- . торого соединены соответственно с выходами второго и третьего смесителей 37 и 38, суммирующий выход второго суммирующе-вычитающего блока 39 подключен к первым входам пятого фазового детектора 20, первого ключа 32 и через первый фазовр.ащатепь 28 - к первому входу седьмого фазового детектора 25, а разностный выход второго суммирующе-вычитающего блока 39 соединен с вторым входом второго фазового детектора 5, первым входом второго ключа 33 и через второй Фазовращатель 29 - с первым входом шестого фазового детектора 22, причем вторые входы пятого, шестого и седьмого фазовых детекторов 20, 22 и 25 объединены и подключены к выходу удвоителя 1 частоты, вторые входы первого и второго ключей .32 и 33 соединены с выхо.дами второго и первого пороговых бпоков 27 и 24 соответственно, выходы второго и шестого фильтров 6, и 21 ниЖних частот подключены к входам- сумматора 36,. выход которого соединен с входом второго управляемого генератора 7, выход которого подключен к первому входу третьего смесителя 38 и через третий Фазовра- щатель 30 - к первому входу второго смесителя 37, второй вход которого соединен с выходом первого уп равляемого генератора 4, входомпервого делителя 34 частоты на два ,и через четвертый фаэовращатель31 - с вторым входом третьего смесителя 38., при этом выходы первогои второго ключей 32 и 33 объединены с входом второго делителя 35частоты на два, а выходы первого и второго делителей 34 и 35 частоты на два подключены соответственно16490 1 8некиих частот, сумматора 36, второго управляемого генератора 7, второго и третьего смесителей 37 и 38,третьего и четвертого фазовращателей 30 и 31, В режиме захвата навыходе второго порогового блока 27. будет потенциал, открывающий первыйключ 32, а на выходе первого порогового блока 24 такого потенциала10 не будет и второй ключ 33 закрыт.Поэтому на входе второго делителя35 частоты на два присутствует сигнал с частотой 2 Г,5 20 40 к первому и второму входам первогосмесителя 9.Принцип работы приемника частотно-манипулированных сигналов заключается в следующем.Принимаемый радиосигнал с символьными частотами Г и Г посту -пает на вход удвоителя 1 частоты.В энергетическом спектре принимаемого сигнала, имеющего индекс манипуляции Р=(Г -Г )/Г =0,5, где Г.тактовая частота, символьные частоты подавлены, После удвоениячастоты индекс манипуляции равенединице. В энергетическом спектретакого сигнала имеются дискретныесоставляющие 2 Г и 2 Г, Первыйуправляемый генератор 4 совместнос первым фазовым детектором 2 ипервым фильтром 3 нижних частот,образующими кольцо фаэовой автоподстройки частоты (ФАПЧ ), осуществляет синхронную фильтрацию одной из составляющих 2 Г или 2 Г.Второй управляемый генератор 7 осуществляет слежение за разностнойчастотой 2 Г -2 Г =2 Г . Если первыйуправляемый. генератор 4 осуществляет слежение эа одной иэ символьных частот, то с помощью ключей3032 и 33 осуществляется подача навход второго делителя 35 частотына два сигнала с другой символьнойчастотой. Первый и второй делители34 и 35 частоты на два приводятчастоты отфильтрованных сигналов кмасштабу входного сигнала. Первыйсуммирующе-вычитающий блок 8 идемодулятор 12 осуществляют формирование опорных сигналов и когесрентную демодуляцию принимаемогосигнала. При этом тактовая синхронизация осуществляется с помощьюпервого смесителя 9, третьего фильтра 10 нижних частот и формирователя 11 парафаэного сигнала,Слежение эа символьными частотаж с помощью второго управляемогогенератора 7 осуществляется следующим образом.50Хсли первый управляемый генератор4 отслеживает частоту 2 Г , то навыходах второго суммирующе-вычитающего блока 39 формируются сигналы счастотами 2 Г -Г и 2 Г +Г =2 Г., В Мэтом случае слежение за частотой осуществляется с помощью пятого фазового детектора 20, шестого фильтра 21 ЭЕсли первый управляемый генератор осуществляет слежение эа частотой 2 Г, то на выходах второго суммирующе-вычитающего блока 39 присут ствуют сигналы с частотами 2 Г -Г =т 2 Г и 2 Г+Г . В этом случае, в следящих эа частотой участвуют второй фазовый детектор 5; второй фильтр 6 нижних частот. При этом второй ключ 33 открыт, а первый ключ 32 закрыт и на входе второго делителя 35 частоты на два присутствует сигнал с частотой 2 Г . Фаа зовращатели 28-31, осуществляющие сдвиг сигналов по фазе на 90,необходимы для вхождения системы в синхрониэм и поддержания нормальной работы, Таким образом, с помощью упомянутых цепей слежения за сигнальными частотами осуществляется автоматическое подключение от- фильтрованных сигналов с частотами Г и Г. или наоборот Г и Г ) на входы первого суммирующе-вычитающего блока 8. При приеме сигнала с низкой стабильностью символьных частот в устройстве-пототипе необходимо расширять полосы захвата слежения цепей, Это вызвано тем, что начальная установка символьных частот может находиться в пределах ГФ и Г + а, где д"- абсолютная нестабильность символьных частот, Если величина б сравнима или больше величины Гт, то и полосы захвата следящих целей также должны быть сравнимы или больше Г . В случае же выполнения условия "Г /4, полосы захвата перекрываются и возможен захват обеих следящих цепей за одну из составляющих энергетического спектра, что ведет к срыву сеанса связи. К срывам связи может при9 1164901 5 10 ставитель В,Зенкинхред И.Асталош Келем Т едак рректор О,Тигор аказ 4199 Тираж 6 ВНИИПИ Государ по делам иэо Москва, Ж130"Патент" Ужгород, ул. Проектная, 4 Фили вести и перезахват одной из следящих цепей в процессе работы другой составляющей спектра эа счет большой девиации символьных частот.Прием описанного сигнала предложенным приемником осуществляется эа счет автоматического слежения за одной из дискретных составляющих энергетического спектра и за тактовой частотой. При этом также автоматически формируется другая отфильтрованная дискретная составляющая, В случае перезахвата первого управляемого генератора 4 другой дискретной составляющей в нроцессе работы производится автоматическое переключение наформирование первой составляющей,т,е, на входах первого суммирующе-вычитающего блока 8 всегда присутствуют обе составляющие. Этоисключает возмсжность срыва связии позволяет получить выигрыш в достоверности приема, особенно заметный при низкой стабильности символьных частот. 59 Подписноственного комитета СССРбретений и открытийРаушская наб., д. 4/5