Устройство для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1352666
Автор: Чернышев
Текст
,13ИБЛ И-".1 ЯаА АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВ Н АВТОРСКОМ(54) УСТРОЙСТВОДЕТЕКТИРОВАНИЯ ФСИГНАЛОВ 4 088. 8)идетельство СС04 Ь 27/22,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ДЛЯ СИНХРОННОГО ЗОМАН ИПУЛИРО ВАННЫХ(57) Изобретение может ислользоваться для приема дискретной информации, передаваемой по каналу связи с помощью псевдослучайных сигналов фазовой телеграфии. По сравнению.с основным изобретением по авт, св. 9 1312754 в предлагаемом повьппается точность детектирования при расширении пределов изменения частоты несущей. Устрво содержит фильтр 1, фазовый детектор 2, решающий блок 3, блок задержки 4, сумматор 5, формирователь 6 напряжения, дополнительный блок задержки 7, дополнительный сумматор 8,блок вычитания 9, следящий генераторпсевдослучайной последовательности(ПСП) 10, фазовый манипулятор 11,дополнительный блок вычитания 12 ифазовый дискриминатор 13. Формирователь 6 напряжения состоит из ограничителей 14, 17, 22, 25 напряженияснизу, блоков сравнения 15, 19, ключей 16, 20 и ограничителей 18, 21,23, 24 напряжения сверху. Следящийгенератор ПСП 10 состоит из фазовогодетектора 26, формирователя 27 и блока тактовой синхронизации ПСП 28,Введены блоки 10-13. С помощью блоков 10, 11 осуществляется выделениеиз радиосигнала информационной последовательности псевдослучайныхвидеосигналов, преобразование ее впоследовательность псевдослучайныхкодовых комбинаций бинарных импульсов, совмещение последней во времени с генерируемой опорной ПСП, формируемой блоком вычитания 9, и преобразование входного широкополосногопсевдослучайного сигнала в узкополосный простой сигнал. 1 з.п. ф-лы,1 ил.Изобретение относится к синхронным системам связи и может использоваться в аппаратуре, предназначенной для приема дискретной информации, передаваемой по каналам связи с помощью псевдослучайных сигналов фаэовой телеграфии, несущая частота которых подвержена изменениям. Цель изобретения - повышение точности детектирования при расширенииопределов изменения частоты несущей,На чертеже изображена структурнаяэлектрическая схема предложенногоустройства,Устройство содержит фильтр 1, фазовый детектор 2, решающий блок 3,блок задержки 4, сумматор 5, формирователь 6 напряжения, дополнительньп блок задержки 7, дополнительныйсумматор 8, блок вычитания 9, следящий генератор псевдослучайной последовательности 10, фазовый манипулятор11, дополнительный блок вычитания12, фазовый дискриминатор 13, причемФормирователь 6 напряжения состоитиз ограничителя 14 напряжения снизу,блока сравнения 15, ключа 16, ограничителя 17 напряжения снизу, ограничителя 18 напряжения сверху, блока сравнения 19, ключа 20, ограничителя 21 напряжения сверху, ограничителя 22 напряжения снизу, ограничителя 23 напряжения сверху, ограничителя 24 напряжения сверху, ограничителя 25 напряжения снизу,Следящий генератор псевдослучайной последовательности 10 состоит изфазового детектора 26, Формирователя27 и блока тактовой синхронизациипсевдослучайной последовательности 28Устройство работает следующим образом.На один вход фазового манипулятора 11 подается вырабатываемая следящим генератором псевдослучайной последовательности 10 кодовая комбинация бинарных импульсов, которая соответствует псевдослучайной последовательности внутриимпульсной модуляции подаваемого на вход устройстваискаженного шумами псевдослучайногосигнала,С помощью фазового манипулятора11 осуществляется манипуляция сигнала, в результате которой сигнал сворачивается (преобразуется) в узкополосный простой сигнал, дальнейшая5055 с 10 15 20 2 Г 30 35 40 45 обработка которого выполняется фильтром 1.С помощью фильтра 1 сигнал очищается от помех и затем подается навход фазового детектора 2, на входсумматора 5 и вход сумматора 8.На выходе фазового детектора 2возникают детектированные сигналы,которые подаются на вход решающегоблока 3, принимающего решение о том,какой символ был передан,В качестве опорного напряжения,подаваемого на второй вход фазовогодетектора 2, используется напряжение,выделяемое на выходе блока вычитания 9,Чтобы текущее значение опорногоколебания соответствовало текущемузначению изменяемой во времени частоте несущего колебания, осуществляется автоматическое регулирование времени задержки блока задержки 4 идополнительного блока задержки 7,суть которой заключается в следующем,Выделяемое на выходе блока вычитания 9 опорное напряжение подается навторой вход фазового дискриминатора13, на первый вход которого подаетсяформируемая. с помощью дополнительного блока вычитания 12 разность напряжений, выделяемых на вторых выходах блока задержки 4 и дополнительного блока задержки 7.Электронная регулировка времениблоков задержки 4 и 7, входящих всистему с замкнутым циклом регулирования, устанавливается такой, чтобыпри любом значении управляющего напряжения оставалось неизменным именьше единицы отношение времени прохождения сигнала от входа к первомувыходу к времени прохождения сигналаот входа к второму выходу, При этомвыбором параметров блоков задержки4 и 7 обеспечивается автоматическая установка промежутка времени прохождения сигнала к первому выходу, равного одному или нескольким периодамнесущей частоты входного сигнала, иустановка промежутка времени прохождения сигнала ко второму выходу, равного целому числу полупериодов несущей частоты сигнала,Целесообразно выбирать параметрыэлементов задержки так, чтобы нацентральной частоте несущего колебания разность Фаз между колебаниями,поступающими на входы фазового диск 1352 бббриминатора 3, составляла 0,51 Г рад. При этом отклонение частоты колебания несущей от центральной частоты сопровождается изменением фазового угла между входными колебаниями фазового дискриминатора 13 и установкой на выходе Фазового дискриминатора13 управляющего напряжения соответствующего знака и уровня.Бведенисм в устройство фазового детектора 2 б и формирователя 27 достигается выделение из радиосигнала информационной последовательности противоположных псевдослучайных сигналов в ниде двоичной последовательности, подаваемой на первый вход блока тактовой синхронизации псевдослучайных последовательностей 28.До момента совмещения во времени последовательностей свертка входного псевдослучайного сигнала, характеризующегося широкой полосой спектра, в простой сигнал, характеризующийся узкой полосой спектра, не происходит и фильтр 1, полоса прозрачности которого согласована с полосой спектра простого сигнала, пропускает на входы сумматоров 5 и 8 и фазового детектора 2 только те составляюшие спектра сигнала, Формируемого на выходе фазового манипулятора 11, которые попадают в полосу прозрачности фильтра 1 Отклик компонент сигнала, прошедших на выход фильтра 1, на выходе блока вычитания 9 представляет собой опорное напряжение, поступающее на вторые входы блока тактовой синхронизации псевдослучайной последовательности 28 и Фазовых детекторов 2 и 2 б. Поступающая на второй вход фазового манипулятора 11 информационная последовательность псевдослучайных радиосигналов одновременно подается на первый вход фазового детектора 2 б, преобразующего информационную последовательность псевдослучайных радиосигналов в информационную последовательность псевдослучайных видеосигналов, С выхода Фазового детектора 2 б информационная последовательность псевдослучайных видеосигналов через формирователь 27, преобразующий последовательность псевдослучайных видеосигналов в последовательность .псевдоспучайных кодовых комбинаций бинарных импульсов, подается на первый вход блока тактовой синхронизации псевдослучайной последовательно ко возрастает и возрастает степеньсоответствия формируемой на выходеформирователя 27 псевдослучайной по 30 следовательности опорной псевдослучайной последовательности, Откликна выходе коррелятора, входящего вблок тактовой синхронизации псевдослучайной последовательности 28, достигая порогового значения, вызываетпереход блока тактовой синхронизациипсевдослучайной последовательностив режим синхронного слежения за параметрами сигнала.40 Колебание несущей или опорное напряжение формируется следующим об.разом,Искаженный шумами фазоманипулированный сигнал, прошедший через фильтр45 1, воздействует на вход сумматора 54и вход сумматора 8,На другой вход сумматора 5 подается напряжение отклика блока задержки 4 на воздействие, поступающее на50 вход блока задержки 4 с выхода сумматора 5, Напряжение отклика блока задержки 4 представляет собой задержанное на время- п/1, и = 1,2 ю 3 ф55 где- несущая частота входногофазоманипулированного сигнала, вьходное напряжение сумматора 5.Несущую частоту входного фазомани.пулированного сигнала можно рассматЬ 10 15 20 25 сти 28, Так как из прошедших на вы - ход фильтра 1 компонент сигнала сформировать опорное напряжение с высоким отношением сигнал/шум нельзя, кодовая комбинация двоичных импульсов на выходе Формирователя 27 не будет по всем позициям совпадать с псевдослучайной последовательностью впутриимпульсной модуляции сигнала.Блок тактовой синхронизации псевдослучайной последовательности 28 выполняет многократное изменение задержки генерируемой псевдослучайной последовательности, ведущей к совмещению ее временных границ с временными границами псевдослучайной последовательности, Формируемой на выходе формирователя 27. При совмещении псевдослучайные последовательности коррелируют, входной широкополосный псевдослучайный сигнал на выходе Фазового манипулятора 11 сворачивается в узкополосный простой сигнал, отношение сигнал-шум в цепи Формирования опорного напряжения рез 13526665 20 Г 5 ривать как Функцию времени, т,е.:Г = (С), а время задержки блоказадержки 4 - как переменную величину,зависимую от переменной частоты несущего колебания:л(С)Лналогичйо на второй вход дополнительного сумматора 8 подается напряжение отклика дополнительного блоказадержки 7 на воздействие, поступаю -щее на вход дополнительного блоказадержки 7 с выхода дополнительногосумматора 8, Напряжение отклика дополнительного блока задержки 7 представляет собой задержанное на времяС (С ) выходное напряжение дополнительного сумматора 8.Формируемое на выходе блока задержки 4 напряжение через ограничи -тель 14 напряжения снизу, осущест-.вляющий ограничение поступающего наего вход напряжения снизу на нулевомуровне, воздействует на первый входблока сравнения 15, а через ограничитель 18 напряжения сверху, осущест -вляющий ограничение поступающего наего вход напрякения сверху на нулевом уровне воздействует на первыйвход блока сравнения 19,Напряжение, формируемое ца выходесумматора 5, через ограничитель 22напряжения снизу, осуществляющий ограничение поступающего на его вход напряжения снизу на нулевом уровне,воздействует на второй вход блока.сравнения 15, а через ограничитель23 напряжения сверху, осуществляющийограничение поступающего на его входнапряжения сверху на нулевом уровне,воздействует на второй вход блокасравнения 19.Напряжение, формируемое на выходеблока сравнения 15, представляющеесобой результат вычитания напряжения,воздействующего на его первый вход,из напряжения, воздействующего наего второй вход поступает на первыйи второй входы соответственно ключей16 и 20, а напряжение, формируемоена выходе блока сравнения 9, представляющее собой результат вычитаниянапряжения, воздействующего на егопервый вход, из напряжения, воздействующего на его второй вход, поступает на первый и второй входы соот-:ветственно ключей 20 и 16.Ключ 16 (20) в зависимости отуровня напряжения, воздействующего ца его второй вход, либо передаетна выход напряжение, воздействующеена первый вход, либо задерживает. Еслиключ 16 (20) находится в закрытомсостоянии, то напряжение на его выходе принимает нулевое значение.Напряжение, формируемое ца выходеключа 16, через ограничитель 17 напряжения снизу, осуществляющий ограничение поступающего на его вход напряжения снизу на нулевом уровне,подается на вход сумматора 5, а через ограничитель 24 напряжения сверху, осуществляющий ограничение поступающего на его вход напряжениясверху ца нулевом уровне, подаетсяца третий вход дополнительного сумматора 8,Напряжение, формируемое на выходеключа 20, через ограничитель 21 напряжения сверху, осуществляющий ограничение поступающего на его вход напряжения сверху ца нулевом уровне,подается ца вход сумматора 5, а через ограничитель 25 напряжения снизу,осуществляющий ограничение поступающего ца его вход напряжения снизу нанулевом уровне, подается на четвертый вход дополнительного сумматора 8.Опорное напряжение формируется навыходе блока вычитания 9,Если полярность напряжения на выходе сумматора 5 совпадает с полярностью.напряжения на выходе блока задержки 4,то в соответствии со знаком полярности напряк;ения на вь 1 ходах сумматора5 и блока 4 задержки 4 один из ключей16 и 20 находится в открытом состоянии. Если указанные напряжения имеют различные полярности, то оба ключа 16 и 20 находятся в закрытом состоянии.Б открытом состоянии ключ 16 пропускает на входы ограничителей 17 и 24 напряжение, формируемое на выходе блока сравнения 15. Лнапогично в открытом состоянии ключ 20 пропускает на входы ограничителей 21 и 25 напряжение, формируемое на выходе блока сравнения 19.На интервале подачи ца вход фильт - ра 1 первого сегмента однознаковых элементов псевдослучайной внутриимпульсной модуляции амплитуда отклика входного сегмента гармонического колебания на выходе сумматора 5 превышает амплитуду отклика входного сегмента гармонического колебания навыходе блока задержки 4, причем наинтервале передачи первого сегментапсевдослучайной модуляции полярностьнапряжения на выходе сумматора 5совпадает с полярностью напряженияна выходе блока задержки 4, при этомв соответствии с работой устройстваобеспечивается прохождение колебанияс выхода сумматора 5 на входы сумматора 5, соединенные с выходами элементов 21 и 17 по цепям положительной обратной связи, и прохождение колебания с выхода сумматора 5 на еговходы, соединенные с выходами ограничителей 21 и 17 по цепям отрицательной и положительной обратных связей.На интервале поступления на входфильтра 1 радиоимпульса первого сегмента однознаковых элементов внутриимпульсной псевдослучайной модуляцииограничители 24 и 25 не пропускаютна третий и четвертый входы дополнительного сумматора 8 колебания, поступающие на входы ограничителей 24и 25 с выходов ключей 16 и 20, Приэтом на выходе дополнительного сумматора 8, охваченного цепью положительной обратной связи, содержащейдополнительный блок задержки 7, выделяется колебание, частота и фазакоторого соответствует частоте и фазе радиоимпульса, поступающего черезфильтр 1 на первый вход дополнительного сумматора 8, а амплитуда существенно меньше амплитуды колебаниясигнала на выходе сумматора 5. Колебание, формируемое на выходе блокавычитания 9, прецставляет собой результат вычитания колебания, формируемого на выходе дополнительногосумматора 8, из колебания, формируемого на выходе сумматора 5. При этомчастота и фаз . колебания, формируемого на выходе блока вычитания 9,соответствует частоте и фазе несущейфазоманипулированного сигнала, используемого в качестве опорного напряжения,При приеме очередного сегментаоднознаковых элементов псевдослучайной внутриимпульсной модуляции, несовпадающего по знаку с первым сег -ментом, амплитуда отклика входного. радиоимпульса сегмента псевдослучайной модуляции на выходе сумматора 5меньше амплитуды отклика входногорадиоимпульса сегмента псевдослучайной модуляции на выходе блока задержки 4, причем полярность напряженияна выходе сумматора 5 совпадает сполярностью напряжения на выходе блока задержки 4, При этом в соответствии с работой устройства обеспечивается прохождение колебания с выхода сумматора 5 на третий и четвертый входы цоголнительного сумматора8, и не обеспечивается прохождениеколебания с выхода сумматора 5 наего входы через ограничители 17 и21, При этом амплитуда колебания навыходе сумматора 5 медленно спадает,а амплитуда колебания на выходе дополнительного сумматора 8 быстроуменьшается до нуля и затем такжебыстро увеличивается по экспоненциальному закону достигая определенного значенияФаза колебания на выходе сумматора 7 после перехода амплитуды через нуль скачком изменяется на Урадиан. Формируемое при этом колебание на выходе блока вычитания 9,представляющее результат вычитанияколебания, формируемого на выходедополнительного сумматора 8, из колебания, формируемого на выходе сумматора 5, не изменяет фазу, установленную в момент прихода первого сегмента однознаковых элементов псевдослучайной внутриимпульсной модуляции,Если полярность напряжения отклика входного воздействия на выходесумматора 5 противоположна полярности напряжения отклика входного воздействия на выхоце блока задержки 4,что возможно при наличии изменениячастоты несущей или помех в каналесвязи, то на входы сумматоров 5 и 8,соединенные с выходами формирователянапряжения 6, колебание с выхода,сумматора 5 не проходит, В данном 45случае амплитуды колебаний на выходах суи аторов 5 и 8 медленно уменьшаются по экспоненциальному закону,а на выходе блока вычитания колебание сохраняет фазу колебания, установленную в момент поступления на вход устройства первого сегмента однознаковых элементов псевдослучайной внутриимпульсной модуляции,Формула изобретения1. Устройство для синхронного детектирования фазоманипулированных52666 10 Составитель Н.ЛазареваРедактор Н,Горват Техред А.Кравчук Корректор В.Гирняк Заказ 5578/57 Тираж 636 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 9 13 сигналов по авт, св. Р312754, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности детектирования при расширении пределов изменения частоты несущей, введены последовательно соединенные следящий генератор псевдослучайной послецовательности и фазовый манипулятор, а также последовательно соединенные дополнительный блок вычитания и фазовый дискриминатор, причем первый вход следящего генератора псевдослучайной последовательности объединен с вторым входом фазового манипулятора и является входом устройства для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов, выход фазового манипулятора соединен с входом фильтра, выход блока вычитания соединен с вторыми входами следящего генератора псевдослучайной последовательности и фазового дискриминатора, выход которого соединен с вторыми входами блока задержки и дополнительного блока задержки, вторыевыходы которых соединены с соответствующими входами дополнительного 5блока вычитания.2. Устройство по п.1, о т л ич ающе е ся тем, что следящий генератор псевдослучайной последовательности состоит из последовательно соединенных фазового детектора, формирователя и блока тактовой синхронизации псевдослучайныхпоследовательностей, причем первыйвход фазового детектора является первым входом следящего генератора псевдослучайной последовательности, вторым входом которого являются объединенные вторые входы фазового детектора и блока тактовой синхронизациипсевдослучайных последовательностей,выход которого является выходом следящего генератора псевдослучайнойпоследовательности.
СмотретьЗаявка
3896420, 16.05.1985
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ М-5632
ЧЕРНЫШЕВ ВЛАДЛЕН ЛЕОНИДОВИЧ
МПК / Метки
МПК: H04L 27/22
Метки: детектирования, сигналов, синхронного, фазоманипулированных
Опубликовано: 15.11.1987
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1352666-ustrojjstvo-dlya-sinkhronnogo-detektirovaniya-fazomanipulirovannykh-signalov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для синхронного детектирования фазоманипулированных сигналов</a>
Предыдущий патент: Устройство передачи информации шумоподобными сигналами
Следующий патент: Матричный экран
Случайный патент: Преобразователь угла поворота вала в код