Устройство демодуляции фазоманипулированных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 2 26 4 Е 27/22 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПИ ГКНТ СССР 1 В Я ДОПИСАНИЕ Ьй , Ыг" ЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ СВИ АЗОИА юл. 1 5 В.И.Дикарев(54) УСТРОЙСТВО ДЕМОДУЛЯЦИИ ФНИЛУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться для приема, демодуляции и пеленгации сигналов с комбинированной амплитудноймодуляцией и фазовой манипуляцией иявляется усовершенствованием изоберетения по авторскому свидетельст1626439 0 гТ,где )е(, Юс эт ср,ш(й) ц) =.О, и ну 1( 1494243. Цель изобретения - повьппение чувствительности и точностидемодуляции при малых фазовых сдвигах. )(ля достижения указанной целив устройство введены коррелятор 27,пороговый блок 28, дополнительныйфазонращатель 29, первый квадратор30, масштабирующий перемножитель 31,второй квадратор 32, ключ 33, третийи четвертьп квадраторы 34 и 35, вычитатель 36 и сумматор 37.При максиИзобретение относится к радиосвязи, может использоваться для приема, демодуляции и пеленгации сигналов с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией и является усовершенствованием изобретения по авт, св, 1( 1494243. 25Цель изобретения - повьппение чувствительности и точности демодуляции при малых фазовых сдвигах.На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства демодуляции фазоманипулированных сигналов.Устройство демодуляции фазоманипулнрованных сигналов содержит смеси- тель 1, управляемый генератор 2, усилитель 3 промежуточной частоты, ампамплитудный ограничитель 4, первый удвоитель 5 частоты, узкополосный фильтр 6, генератор 7 опорного напряжения, второй удвоитель 8 частоты, 40 первый фазовый детектор 9, фильтр 10 нижних частот, фазовращатель 11, второй Фазовый детектор 12, перемнопитель 13, полосовой фильтр 14, синхронный детектор 15, первую 16 и вто рую 17 антенны, первый дополнительный смеситель 18, первый дополнительный усилитель 19 промежуточной частоты, дополнительный амплитудный ограничитель 20, второй дополнительный смеситель 21 е делитель 22 частоты на два, второй дополнительный усилитель 23 промежуточной частоты, дополнительный перемножитель 24, дополнительный узкополосный фильтр 25 и дополнительный фазовый детектор 26, а также содержит коррелятор 27, пороговый блок 28, дополнительный фаэо)1 ращт(очь 29, первьдю квадратор 30,мальном напряжении на выходе коррелятора 27 выходной сигнал пороговогоблока 28 открывает ключ 33. При этомфазовый сдвиг в сигнале с выхода дополнительного фазового детектора 26увеличивается в 4 раза за счет блоков 29-32 и 34-37, что равносильнотакому же увеличению разноса антенн16 и 17 или повышению чувствительности и точности демодуляции. 1 ил. масштабирующий перемножитель 31,вторые квадратор 32, ключ 33, третийквадратор 34, четвертьп квадратор 35,вычитатель 36 и сумматор 37,Устройство работает следующим образом.На первую 16 и вторую 17 антенныпоступают сигналы с комбинированнойамплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМН) п,(с) = 7 )1 + в(с)1, сое (дс+ С(е)") Ь(Д- амплитуда, несущаячастота, длительностьи начальная фаза сигналов;- модулирующая функцияамплитудной модуляции; - манипулируемая сэставляющая фазы, отображающая закон фазовой.манипуляции в соответствии с модулирующейфункцией, причем Ц) = сопзс при,асс(г,(к+1) 6, и можетизменяться скачком при= 1 с(н, т.е. налграницах между элементарными посьлкамп (1 с =1,2 М-),,разового детектора 9 вьщеляе 1 ся управ:яющее напряжение Причем амплитуда н полярность этого напряжения залсят от степени и направления откло 5 пеги:. Удвоенной первой промежутоной п)ст)тьот удноеннои частоты генератг)р 7 опорного напряжения (2 (й пр ф. 2 Яо ), Уп;)авляющее напряжение через Фильтр 1,) нижних частот воздейст- О )пег на управляемый генератор 2, из,ч.и;, его частоту ЯГ так, чтобы сох)ли)шосРавенство Яр = Ыо1 Ч, = -1 с Ч 1 Ч1;= 7 1 + и, созЯГ +Ц,) + с.щ)сова, -я) + 2 ч, -г)с;с 1Ч," 1 с. 1 7 ,гпедовательно, если нз вход устройства поступает сигнал с комбиниро.ваной амплитудной модуляцией н фаэовой анап.яцией (ЛИ - ФМН), то в раЗб боте участвуют синхроннъй 15 и фазовый 12 детекто 1.ы. Если на вход устройства постугает только сигнал самплитудной модуляцией (ЛИ) или только сигнал с фазовой манипуляцией,Ж 1 Н), то полезное низкочастотноенапржение появляется на выходе синхронного 15 или фазового 12 детектора,Напряжение Б,(й) с выхода дополнительногоо ампльтудного ограничителя20 поступает па перный вход второгодополнительного смесителя 21, навторой вход которого подается напряженнР наппя .ение 1Где д Ф 4 72 Гс е ( Т;). 5 1 . зс В аЩатРч ь 1 1 служ.т Для с - коъ,Рд)нциент гередачп пере) с-о" ггяпз: с)т.;г ) полос.ным Филырг).14 вы пяется нэряженпе разногтно. ча -гь"т напряжеие поступает на инфор; цноный вход синхронного детектог а )5, : и опорный вход которого поцается и пряженне Г 5,Г) с выхода уг)авляемогснеатора 2, В результате синх):.вгг цетекти)ования на выходе де 5 тора 15 образуется низкочастогное.), (Г.) =1 + )(1)1,с - коэффициент передачи снхро)ногг детектора, пропорциона)пьное модулпруащейфункции п)(1) . компенсации фазовых сдвигов, вносимых различными элементами устройства.На выходе второго фазового детектора 12 образуется низкочастотное напряжение П(С) = Ч соэЯ,(С), где Е- коэффициент передачи фазовогодетектора,которое содержит полезную информациюо законе Фазовой манипуляции принимаемого сигнала,Б результате перемножения сигналовБ(С) и Б(1) на выходе перемножителя 3 образуется результирующее когебание 0- Ч, сов (Ио + Ч )1 с выхода делителя 22 частоты на дваНа выходе смесителя 21 обраэчотся напряжения комбинационных частот, Усилителем 23 выщелягтся ч,пр):.жениевторой промежточной частоты1626439 множителя 24, на второй вход которого подается напряжение у (С) с выхо 3да амплитудного ограничителя 4. На 5выходе перемножителя 24 образуется результирующее колебание У (с) - Ч, сов( 0)р + ф, М) +1+ Ч 4сов(2 У + Ио)2- -фЬЦО . ЕТс 1 где Ч = 21 сЧ Ч, 15 лосным Фильтром 25 выделяется напряжение разностной частоты П (с) -Ч. сов( е+ ф,+ДЧ 1), 0(еаТс.1 1 30П = Ч, со.ду,1где ЧНЗ = р,Ч,Ч,пропорциональное фазовому сдвигу Ь 1,определяющему направление на источник 35излучения й( = 2 - совлйЪю где Й - расстояние между антенчами 40(измерительная база);Фо - длина волны;- угол прихода радиоволн.Следовательно, определение фазовогосдвига Ь( осуществляется на фиксиро1ванной частоте - Я . При этом осущест 2 ф 50 1 где ДГ = р;ширина спектра принимаемых сигналов; 55 ширина спектра гармонического колебания 9( 1где Ч 211 ЧЧО1Ю и= (д пр 2 Яо вторая промежуточная частота, которое поступает на первый вход дополнительного переиз которого дополнительным узкопоНапряжение У (с) поступает на первый вход дополнительного фазового детектора 26, на второй вход которого подается напряжение У (С) с выхода де 8лителя "2 частоты на два. На выходе фазового детектора 26 образуеися низкочастотное напряжение вляется свертка спектра принимаемыхсигналов в И раз Дополнительный узкополосный фильтр25 выделяет. гармоническое колебаниеУ 9(С) и отфильтровывает значительнуючасть шума. Это обстоятельство позволяет повысить реальную чувствительностьустройства при пеленгации источникаизлучения при малом отношении сигнал/шум,Одновременно напряжения П р (Г)Пи Уц с выходов усилителей 3 и 19первой промежуточной частоты поступа/ют на два входа коррелятор ра 27, гаыхо;которого образуется напряжение Чпропорциональное корреляционной ФункциилК(ь).При этом время корреляции ,орсоответствует оцнозначному значению разности фаэ Д( а выходное напряжениекоррелятора 27 будет максимальнымтолько при ( = г где г - ис гнкО - Цо ЦОный пеленг, Причем пороговый уровеньЧлр в пороговом блоке 28 превътшаетсятолько при максимальном значении корлреляционной функции К(с ) а следовательно, при максимальном выхоном напряжении Чмк коррелятора 27(Чмакс ) пор ) и не превышается призначенияхсоответствующих боковымлепесткам корреляционной функцииК (Ч Чп ). При превышении порогового уровня Ч в пороговом блоке 28формируется постоянное напряжение,которое поступает на управляющий входключа 33, открывая его, В исходномсостоянии ключ 33 закрыт.Напряжспие Ьн(Т) с выхода дополнительного фазового детектора 26 через открытый ключ 33 поступает на+ Ч я 1.п 1 Ц) = Ч соя Д. нз вход умножителя угла, включающегогруппу блоков, выделенных пунктиром,и реализующего функцию умножения всоответствии с выражением На в;ходе третьего квадратора 34 образуется напряжение ние чувствительности при измерениималых фазовых сдвигов. Увеличениефазового сдвига в 4 раза равносильноувеличению измерительной базы востолько же раэ без фактического разноса антенн в пространстве, а следовательно, и точности демодуляции припеленгации источника излучения. Это напряжение поступает на входчетвертого квадратора 35, на выходекоторого образуется напряжение4 413 = Ч соя Ц.Одновременно напряжение Б 11с выхода ключа 33 поступает на входдополнительного фазовращается 29 на90 , на выходе которого формируетсяонапряжение оИ. 1 (т) = Чсоя Ы 1.+ 90 ) = Ч 1, х япЬ 1,25 которое поступает на вход первогоквадратора 30, на выходе которогообразуется напряжение 30 2, 213 (с) = Чз ядп Д 1. На.:ряжсния 13 со (с) и 13(С) поступают на два входа вычитателя 36, на выходе которого формируется напряжение 35 033, (С) И (С) Ъ х,4 5, и 1гисс я ЬС - 6 Ч, соя Ьф ваап ДЧ 1, 40 4, 4136 (с) = Ч реп Щ 13,1(С) поступают 37, на выходе конапряжениеСоставитель В.Техред М.дидык Напряжения Ц (Т) и на входы сумматора торого формируется Корректор Н Ревская Редактор Н, Тупица Заказ 288 Тираж 380 Подпис коеВНИИ 11 И Государственного комитета по иэобретс ниям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 11 роизводственно-издательский комбинат "Патент, г.ужгород, ул, Гагарина,101 соя Ч 1-.соя 1 х. - бсоя р( ядп К + я 1 п 1 К. 4 2, 2 .4 Напряжение 131 с выхода первогоквадратора 30 поступает на вход второго квадратора 32, на выходе которого формируется напряжение Таким образом, измеряемьй фазовыйсдвиг в 4 раза больше, чем у принимг" емых сигналов. Тем самым в предлагаемом устройстве по сравнению с известным 10обеспечивается значительное повыше 20 Формула изобретения Устройство демодуляции фазоманипулированных сигналов по авт. св.В 1494243, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности демодуляции при малых фазовых сдвигах, введены последовательно соединенные коррелятор и пороговый блок, последовательно соединенные дополпи ельный фазовращатель, первый квап,оратор и масштабирующий перемножитель и второй квадратор, причем выход дополнительного фазо.ого детектора соединен с третьим выходом устройства через послеовательно соединенный ключ, третий квадратор, четвертый квадратор, вычитатель и сумматор, при этом выход первого квадратора соединен с входом второго квадратора, вход дополнительного фаэонращателя и первый и второй входы коррелятора подключены к выходам соответственно ключа, первого дополнительного усилителя промежуточной частоты и усилителя промежуточной частоты,.а выходы порогового блока, масштабирующего перемножителя и вто - рого квадратора соединены с соответствующими входами ключа, вычитателя и сумматора соответственно.Зенкин