Устройство для синхронного радиоприема частотноманипулированных сигналов

(51)4 Н 04 1, 27/14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л. У 45 в, Д,А. Е. Серге дник, А.Е. Ли 88,8) патент ЕПВ 04 1. 27/14, 1982.ДЛЯ СИНХРОННОГО РА - О-ИАНИПУЛИРОВАННЫХ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(57) Изобретение может использоваться в цифровой радиорелейной связи и обеспечивает повьппение помехоустойчивости. Частотно-манипулированный сигнал через усилитель 1 поступает на смесители 4, 5, на другие входы которых подаются сигналы гетероди-,о на 2 в квадратуре (сдвинутые на 90 по фазе квадратурным направленным ответвителем 3). При изменении знака передаваемой цифровой информации происходит взаимное инвертирование1275787 с сигналов в квадратурных каналах присохранении разности фаз сигналов90 . Со смесителей 4, 5 сигналы через соотв. фильтры 6, 7 нижних частот и усилители-ограничители 8, 9поступают на блок 21 регистрациинепосредственно и через соотв. элементы НЕ 12 13 - на выделитель 14тактовых импульсов и на соотв. элементы дифференцирования 10, 11. Выделитель 14 тактовых импульсов выделяет тактовые импульсы только присмене знака информационного сигнала.Вьделенные тактовые импульсы усредняются в блоке 15 тактовой .синхронизации. С его выхода последовательИзобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в цифровой радиорелейной связи.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предложенного устройства, на фиг. 2 - структурная электрическая схема вьделителя тактовых импульсов, на фиг, 3 - структурная электрическая схема блока тактовой синхронизации и формирователя импульсов запрета, считывания и сброса, на фиг. 4 - структурная электрическая схема блока регистрации и решающего блока. Устройство для синхронного радиорриема частотно-манипулированных сиг-ф налов содержит усилитель 1, гетеродин 2, квадратурный направленный ответвитель 3, первый и второй смесители 4 и 5, первый и второй фильтры 6 и 7 нижних частот, первый и второй усилители-ограничители 8 и 9, первый и второй элементы 11 и 12 дифференцирования, первый и второй элементы НЕ 12 и 13, выделитель 14 тактовых импульсов, блок 15 тактовой син - хронизации, формирователь 16 импульсов запрета, считывания и сброса первый, второй, третий и четвертый элементы И 17-20, блок 21 регистраность тактовых импульсов, а такжЕудвоенная и учетверенная последовательности поступают на формирователь16 импульсов запрета, считыванияи сброса, Формирователь 16 совместно с элементами И 17-20 формируетсоотв. сигналы для блока 21 регистрации и формирователя 23 выходногосигнала, В результате анализа сигна"лов, поступающих в одном тактовоминтервале, в блоке 21 регистрациипроизводится регистрация трех решений о знаке принимаемого сигнала.Решающий блок 22 принимает окончательное решение о знаке информационногосигнала. 5 з.п. ф-лы, 4 ил,ции, решающий блок 22, формирователь 23 выходного сигнала.Вьделитель тактовых импульсов со"держит элемент ИЛИ 24, первый и втоОрой фазовращатели на 90 25 и 26,первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 27 и 28, первый и второй корректоры 29 и 30 формы импульсов,первый и второй элементы 31 и 32дифференцирования,Блок тактовой синхронизации содержит задающий генератор 33, управляемый делитель 34 частоты, элемент35 управления, реверсивный счетчик36, фазовый дискриминатор 37, первый, второй и третий делители 38-40частоты на два.Формирователь импульсов запрета,считывания и сброса содержит элементИЛИ-НЕ 41, регистр 42 сдвига, первыйи второй элементы И 43 и 44. Блокрегистрации содержит первый, второй,третий и четвертый П-триггеры 45-48. д Решающий блок содержит первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И 49-54, и элементИЛИ 55.Устройство работает следующим ЗО образом.Частотно-манипулированный сигналс входа устройства через усилитель 1одиовременно подается на смесители4 и 5, На эти же смесители через1275787 3квадратурный направленный ответвитель 3 сигналы в квадратуре (со сдвигом на 90 ) подаются от гетеро- дина 2. При этом частота гетеродина 2 устанавливается равной средней 5 частоте спектра принимаемого сигнала. В результате преобразования на выходах смесителей 4 и Б образуются сигналы, поднесущие частоты которых равны девиации частоты, а взаимный 1 О сдвиг фаз равен 90 , При изменении знака передаваемой цифровой информации происходит взаимное инвертирование сигналов в квадратурных каналахпри сохранении разности фаз сигна лов 90 Фильтры 6 и 7 нижних частот обеспечивают частотную избирательность20 и формирование огибающих по квадратурным каналам, Аналоговые сигналы с фильтров 6 и 7 нижних частот усилители-ограничителями 8 и 9 усиливаются и ограничиваются и таким об 25 ,разом преобразуются в цифровую форму (импульсную форму) Эти сигналы непосредственнои через элементы НЕ 12 и 13 подаются на блок 21 регистрации, на элементы 10 и 11 дифференцирования,которыевселяют дифференциалы передних и задних фронтов сигналов на вьщелитель 14 тактовых импульсов, который выделяет тактовые импульсы только при смене знака информационного сигнала. Эти импульсыЗ 5 подаются на блок 15 тактовой синхронизации, который усредняет флюктуадии выделенных тактовых импульсов и формирует последовательность тактовых импульсов сфазированных с инфор О мационным сигналом, Эта последовательность тактовых импульсов, а также удвоенная и учетверенная последовательности подаются на формирова-. тель 16 импульсов запрета, считыва ния и сброса, который формирует сигнал запрета, подающийся параллельно на элементы И 17-20, сигнал считывания, подающийся на формирователь 23 выходного сигнала, и сигнал сброса, 5 О подающийся на блок 21 регистрации. Эти сигналы формирователем 16 импуль 1сов запрета, считывания и сброса фазируются таким образом, чтобы зона запрета совпадала с зоной мини мальных значений огибающих (с границами тактового интервала) сигналов в квадратурных каналах. 4Ширина зоны запрета выбирается таким образом, чтобы за тактовый интервал, независимо от соотношения фаз принимаемого сигнала и колебаний гетеродина 2, обеспечить последующую обработку сигнала в блоке 21 регистрации только по трем фронтам сигналов в квадратурных каналах. Практически ширина зоны запрета выбирается в зависимости от индекса модуляции. В случае, если индекс модуляции равен 2, (это является опти мальным по требованиям электромагнит,ной совместимости) зона выбирается ,равной 1/4 тактового интервала. Так как генератор передатчика (не указан), гетеродин 2 приемника и источник цифровой информации некогерентны, то запрет может произойти в любом элементе И 17-20. Пусть в качестве примера запрет происходит в элементе И 20 (третий тактовый интервал сигнала). При этом дифференциал, совпадающий по времени с зоной запрета, не проходит через элемент И 20. Поэтому на блок 21 регистрации и любой тактовый и,тервал поступают с усилителей-ограничителей 8 и 9 прямые и инверсные сигналы и только три дифференциала из четырех с элементов И 17-20.В результате анализа этих сигналов на одном тактовом интервале в блоке 21 регистрации производится регистрация трех решений о знаке принимаемого сигнала, которые хранятся в памяти этОго блока до начала следующего тактового интервала и одновременно передаются на решающий блок 22, который принимает окончательное решение о знаке информационного сигнала по следующему алгоритму: если к концу тактового интервала на четырех входах решающего блока 22 четыре или, три, или две "1", то принимается решение "1", в других случаях принимается решение "0", Этот сигнал подается на формирователь 23 выходного сигнала, на второй вход которого подается с формирователя 16 импульсов сигнал считывания, В результате,на выходе формирователя 23 выходного сигнала будет цифровой информационный сигнал, регенерированный по длительности и фазе. Затем в начале каждого тактового интервала сигналом сброса 0-триггеры 45-48 блока 21 регистрации приводятся в исходное3состояние, При этом считывание исброс производится только в зонезапрета, Таким образом происходитработа устройства в течение каждоготактового интервала. 5Формула из обретения,1, Устройство для синхронного радиоприемника частотно-манипулирован.О ных сигналов, содержащее два элемен та НЕ, гетеродин, выход которого соединен с входом квадратурного на" правленного ответвителя, первый выход которого подключен к первому15 входу первого смесителя, выход которого соединен с входом первого фильт ра нижних частот, выход которого подключен к входу первого усилителя- ограничителя, усилитель, выход коЮ торого соединен с вторым входом первого смесителя и первым входом второго смесителя, выход которого подключен к входу второго фильтра ниЖних частот, второй усилитель-огра. ничитель, выход которого соединен с первым входом блокарегистрации, второй вход которого подключен к выходу первого усилителя-ограничителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,/О с целью повьппения помехоустойчивости приема, внего введены четыре элемента И, два элемента дифференци рования, формирователь выходного сигнала, формирователь импульсов зап 1 йта, считывания и сброса, блок тактовой синхронизации, выделитель тактовых импульсов и решающий блок, . выход которого соединен с первым входом формирователя выходного сигнала, второй вход которого подключен к первому выходу формирователя импульсов запрета, считывания.и сброса, входы которого подключены к выходам блока тактовой сйнхронизации, вход которого соединен с выходом выделителя тактовых импульсов, первый вход которого соединен с выходом первого усилителя-ограничителя, входом первого элемента НЕ и входом первого элемента дифференцирования, первый и второй выходы которого подключены к первым входам соответственного первого,и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока регистрации, пятый и шестой входы которого подключены к выходам соответственно третьего и четвертого элементов И, первые входы которых подключены к выходам второго элемен га дифференцирования, вход которого додключен к выходу второго усилителя-,ограничителя, второму входу выделителя тактовых импульсов и входу второго элемента НЕ, выход которого соединен с седьмым входом блока регистрации, восьмой вход которого подключен к второму выходу формирователя импульсов запрета, считывания и сброса, третий выход которого сое" динен с вторыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И, выход первого элемента НЕ соединен с девятым входом блока регистрации, выходы которого подключены к входам решающего блока, второй выход квадратурного направленного ответвителя соединен с вторым входом второго смесителя, выход второго фильтра нижних частот соеди" нен с входом второго усилителя-ограничителя.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что выделитель тактовых импульсов содержит элемент ИЛИ, два элемента дифференцирования, два корректора формы импульсов, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первыйо и второй фазовращатели на 9 О , выходы которых соединены с первымивходами соответственного первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых соединены с входами соответственного первого и второгокорректоров формы импульсов, выходы которых соединены с входами соответственного первого и второго элементов дифференцирования выходы которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, при этом входы первого и второго фазовращателейона 90 соединены с вторыми входами соответственно второго и первого элементов ИСКЙОЧАЮЩЕЕ ИЛИ и являются первым и вторым входами выделителя тактовых импульсов, выходом которого является выход элемента ИЛИ. 3, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок тактовой синхронизации содержит фазовый дискриминатор, реверсивный счет чик, элемент управления, управляемый делитель частоты, три делителя частоты на два и задающий генератор выход которого соединен с первым1275737гистрации содержит первый, второй,третий и четвертый П-триггеры,К-вход последнего соединен с Б-входом третьего Р-триггера, Б-входомвторого П-триггера и К-входом первого П-триггера, при этом П-вход вто- рого П-триггера, Р-вход первогоП-триггера, С-вход второго П-триггера, С-вход третьего Р-триггера,С-вход четвертого П-триггера, С-входпервого П-триггера, П-вход третьегоР-триггера, К-вход первого Р-триггера и П-вход четвертого П-триггера являются соответственно первым, втогрым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым, восьмым и девятымвходами блока регистрации, выходамикоторого являются выходы первого,второго, третьего и четвертого Р"триггеров,6. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что решающийблок содержит шесть элементов И иэлемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам первого, второго, третьего, четвертого, пятого ишестогоэлементов И, первый вход первогоэлемента И соединен с первым входомвторого элемента И и первым входомтретьего элемента И, второй входкоторого соединен с первым входомчетвертого элемента И, первым входомшестого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом пятого элемента И и вторым входом второго элемента И, второй вход первогоэлемента И соединен с вторым входомчетвертого элемента И и вторым входом пятого элемента И, при этом вто-.рой вход первого элемента И, первыйвход второго элемента И, первый входпятого элемента И и первый вход шестого элемента Иявляются входамирешающего блока, выходом которого яв"ляется выход элемента ИЛИ.едактор А.Шандоракаэ 658258 Тираж 624ИИПИ Государственног по делам иэобретений 113035, Москва, ЖПодписноеомитета СССРоткрытийаушская наб.,