Система передачи и приема частотно-манипулированных сигналов с непрерывной фазой

Оп ИСАКИИИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сотов СоветскихСоцнапнстнчесннхРеснубпни 11879811(51 М. Кл,Н 04 1. 27/О с присоелинениен заявки М Ртсударавекы 5 кенктет СССР па двлаи эфбретекв 11 и открытий(54) СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ЧАСТОТНОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ С НЕПРЕРЫВНОЙФАЗОЙ Изобретение относится к техникерадиосвязи и может использоваться в аппаратуре передачи и приема дискретной информации частотно-манипулированиыми сигналами с непрерывной фазой.Известна система передачи и приема частотноманипулированных сигналовс непрерывной фазой, содержащая на передающей стороне генератор тактовой частоты, выход которого подключенто к первым входам первого и второго перемножителей, выходы которых через последовательно соединенные фильтр нижних частот и управляемый генерат 5 тор подключены соответственно ко входу первого делителя частоты и к первому входу третьего перемнажителя, .выходы которых соединены соответственно со вторым входом первого перемножителя и входом соответствующего фильтра нижних частот, выход которого подключен ко второму входу второго перемножителя, при этом выход первого источника данных подключен куправляющему входу коммутатора, информационные входы которого соединены с выходами управляемых генераторов, вторым входом третьего перемножителя и входом умножителя частоты, выход которого подключен к первому входу смесителя, второй входи выход которого соединены соответственно с выходом второго делителячастоты и входом полосового фильтра,выход которого через усилитель подключен к антенне, а на приемной сторане - антенну, которая подключенако входу усилителя, выход которогосоединен с сигнальным входом демодулятора и первым входом смесителя,второй вход и выход которого соедине"ны соответственно с выходом умножителя частоты и входом удвоителя частоты, выход которого подключен кпервым входам второго и первого перемножителей, вторые входы и выходыкоторых соединены соответственно с15 го 30 5 О 55 выходами, делителей частоты и входами сумматора, выход которого через фильтр нижних частот подключен ко входу управляемого генератора, выход которого подключен ко входам делителей частоты, выходы которых соединены со входами демодулятора, а ко входу умножителя частоты подклю-. чен выход соответствующего делителя частоты 1,1.Однако известная система имеет низкую пропускную способность.Цель изобретения - увеличение пропускной способности системы.Для этого в систему передачи и приема частотно-манипулированных сигналов с непрерывной Фазой, содержащую на передающей стороне генератор тактовой частоты, выход которого подключен к первым входам первого и второго перемножителей, выходы которых через последовательно соединенные Фильтры нижних частот и управляемый генератор подключены соответственно ко входу первого делителя частоты и к первому входу третьего перемно" жителя, выходы которых соединены соответственно со вторым входом первого перемножителя и входом соответствующего Фильтра нижних частот, выход которого подключен ко второму входу второго перемножителя, при этом выход первого источника данных подключен к управляющему входу коммутатора, информационные входы которого соединены с выходами управля 3 емых генераторов, вторым входом "третьего перемножителя и входом умножителя частоты, выход которого подключен к первому входу смесителя, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго делителя частоты и входом полосового Фильтра, выход которого через усилитель подключен к антенне, а на приемной стороне - антенну, которая подключена ко входу усилителя, выход которого соединен с сигнальным входом демодулятораи первым входом смесителя, второй вход и выход которого соединены соответственно с , выходом умножителя частоты и входом удвоителя частоты, выход которого подключен к первымвходам первого и второго перемиожителай, вторые входы и выходы которых соединены соответственно с выходами делителей частоты и входами сумматора, выход которого через фильтр нижних частот подключен ко входу управляемого генератора Выход которого подключен ко Ввходам делителей частоты, выходыкоторых соединены со входами демодулятора, а ко входу умножителя частоты подключен выход соответстьу".ющего делителя частоты, на передающей стороне введены четвертый,пятый, шестой и седьмой перемножители, дополнительные управляемые генераторы, фильтры нижних частот и коммутаторы и второй источник данных,вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты и первымивходами четвертого и пятого перемножителей, выходы которых через последовательно соединенные дополнительные фильтр нижних частот и управляемый генератор подключены соответственно к первым входам шестого иседьмого перемножителей, выходы которых через соответствующие дополнительные Фильтры нижних частот соеди- нены со вторыми входами четвертого и пятого перемножителей, причем выходы дополнительных управляемых генераторов соединены с информационными входами первого дополнительного коммутатора, управляющий вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого источника данных и первым входом второго дополнительного коммутатора, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами второго источника данных и коммутатора, выходы соответствующего управляемого генератора и второго дополнительного коммутатора подключены соответственно ко второму входу шестого перемножителя, и ко входу второго делителя частоты, а второй вход седьмого перемножителя соединен с выходом соответствующего дополнительного управляемого генератора, на приемной стороне введены дополнительные пере- множители и делители частоты, входы и выходы которых соединены соответственно с выходом управляемого генератора и дополнительными входами демодулятора, которые соединены с первыми входами дополнительных перемножителей, вторые входы и выходы которых соединены соответственно с выходом удвоителя частоты и дополнительными входами сумматора.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема передающей79811 ется в пространство через антенну 34. ЖНа приемной стороне (см. фиг. 2) сйстемы приемной антенной 36 частот" но-манипулированный. сигнал с индексом манипуляций В =0,5 усиливается до необходимого уровня усилителем 50 37 и поступает на сигнальные входысмесителя 38 и демодулятора 51. С выхода смесителя 38 сигнал поступает 55на удвоитель частоты 39, на выходе которого формируется частотно-манипулированный сигнал с Р =1, в спектре которого имеются дискретные составстороны предложенной системыф нафиг. 2 - схема приемной стороны.Система передачи и приема .частотно-манипулированных сигналов с непрерывной фазой содержит на передающей стороне генератор 1 тактовойчастоты, первый и второй источники2 и 3 данных, первую систему фазовойавтоподстройки частоты (ФАПЧ) 4,состоящую из первого перемножителя,5, фильтр нижних частот 6, управляемого генератора 7 и первого делите-.,ля частоты 8, вторую систему ФАПЧ 9,состоящую из второго и третьего перемножителей 10 и 11 соответственно,управляемого генератора 12, фильтранижних частот 13 и дополнительгного фильтра нижнйх частот 14, третью систему . ФАПЧ 15 состоящую издополнительного управляемого генератора 16, четвертого перемнохятеля17, двух дополнительных фильтровнижних частот 18 и 19 и шестогоперемножителя 20, четвертую системуФАПЧ 21, состоящую из пятого перемножителя 22 двух дополнительныхфильтров нижних частот 23 и 24, седьмого перемножителя 25 и дополнительеного управляемого генератора 26, ком. мутатор 27, два дополнительных коммутатора 28 и 29, второй делитель частоты 30, смеситель 31, полосовой фильтр 32, усилитель 33, антенну34, умнождтель частоты 35, а на приемной стороне - антенну 36, усилитель 37, смеситель 38, удвоитель частоты 39, первый и второй перемножители 40 и 41 соответственно, два дополнительных перемножителя 42 и 43, сумматор 44, фильтр нижних частот 45, управляемый генератор 46, два делителя частоты 47 и 48, два дополнительных делителя частоты 49 и 50. демодулятор 51, умножитель частоты 52:Система работает следующим образом.На передающей стороне генератор, тактовой частоты 1 формирует сигнал тактовой частоты 3 т = ф , где Т- длительность единичного символа информации, который используется для синхронизации информационных сигналов обоих источников данных 2 и 3, работающих в бинарном коде, и формирования всех четырех частот, получаемых на выходах соответствующих систем ФАПЧ. Значение частоты иа выходе первой системы ФАПЧ 4 определяется формулой 21 =К.1 Е, где К 1 - ,5 1 О 15 20 25 30 Э 5 40 45 бцелое положительное число, посколвку между управляемым генератором 7и первым перемножителем 5 включенпервый делитель частоты 8,. осуществляющий деление частОты сигнала наК 1 . Значение частоты сигнала навыходе второй системы ФАПЧ 9 составляет 2 У=(К, -1 Ит, на выходе третьей системы ФАПЧ 15 21 О =(К 1-2) В 1.и на выходе четвертой системы ФАПЧ21 21 = (, К -3 ) 1 , Сигнал на выхо"де коммутатора 27 имеет частоту .22 у или 2 УО, а на выходе дополнительного коммутатора 28 - частоту21111 или 21 в зависимости от бинарного информационного сигнала, поступающего от первого источника данных 2. На выходе дополнительного коммутатора 29 в зависимости от бинар.ного информационного сигнала, поступающего от второго источника данных3, сигнал имеет одно из четырех значений.частоты 2 , 2 и, 2 ЕВ211 , причем поскольку все эти частоты кратны тактовой чгстоте т сигнал имеет индекс манипуляции 3 Я=1, где Ь- разнос соседнихчастот, Т - длительность единичного информационного символа, и фазаего сохраняется непрерывной в момент переключения частот. Далее частота сфюрмированного сигнала с индексом манипуляции Э = делится на 2 во втором делителе частоты 30, т.е. формируется четырехпозиционный частотно-манипулированных сигналов снепрерывной фазой и индексом манипуляции Д =0,5. Этот сигнал поступает на сигнальный вход смесителя,31, на гетеродинный вход которого поступает сигнал с частотой 11 =21 К, где К - целое положительное число. Полосовой фильтр 32 выделяет сигнал суммарной либо разностной частоты преобразования, который затем усиливается в усилителе 33 и излуча87981 ляющие на частотах 21, 2102111 в и 2 . Далее сигнал поступает на первый и второй перемножители 40 и 41, а также на два дополнительных перемножителя 42 и 43. Выходные сигналы делителей частоты 47 и 48 используются как опорные колебания для работы демодулятора 51 связаны соотношением:1=Ыф,=1, = Ж 1=УГ 1 11где 21,1 ф,н- выходные сигналы делителей частоты; 15- частота управ- УГляемого генератора- коэффициентыделения делителей часто 20 ты, причем КЯсК-й 25 К,1-ЭСуммирование выходных сигналов всехперемножителей в сумматоре 44 обеспечивает устойчивую работу в режиме Зослежения в случае длинных блоководинаковых информационных символов,поскольку в любой момент временина выходе какого-нибудь перемножителя имеется сигнал ошибки слежения,На гетеродинный вход смесителя38 поступает сигнал частоты1=2 . К, полученный умножением наК умножителем частоты 52 частоты.выходного сигнала делителя часто 40ты 47,Таким образом, использование всистеме передачи и приема информации четырехпозиционного частотно-иа-нипулированного сигнала с непрерывной фазой обеспечивает увеличение пропускной способности в 2 раза по сравнению с прототипом. Когерентная демо-,дуляция с использованием межсимвольной фазовой связи, присущей ча 50стотноманипулированным сигналам с,непрерывной фазой и индексом манипуляции 0,5, позволяет реализоватьпомехоустойчивость приема, равнуюпомехоустойчивости приема фазоманипулированных сигналов,55Формула изобретенияСистема передачи и приема частотно-манипулированных сигналов с непре 1 8рывной фазой, содержащая на передающей стороне генератор тактовой частоты, выход которого подключен кпервым входам первого и второго перемножителей, выходы которых черезпоследовательно соединенные фильтрнижних частот и управляемый генератор подключены соответственно ковходу первого делителя частоты и кпервому входу третьегб перемножителя, выходы которых соединены соответственно со вторым входом первогоперемножителя и входом соответствующего фильтра нижних частот, выходкоторого подключен ко второму входувторого перемножителя, при этомвыход первого источника данных подключен к управляющему входу коммутатора, информационные входы, которогосоединены с.выходами управляемыхгенератОров, вторым входом третьего перемножителя и входом умножителя частоты, выход которого подключен.к первому входу смесителя, второйвход и выход которого соединены соответственно в выходом второго делителя частоты и входом полосовогофильтра, выход которого через усилитель подключен к антенне, а на при-.емной стороне - антенну, которая подключена ко входу усилителя, выход которого соединен с сигнальным входомдемодулятора и первым входом смесителя, второй вход и выход которогосоединены соответственно с выходомумножителя частоты и входом удвоителя частоты, выход которого подключен к первым входам первого и второго.перемножителей, вторые входыи выходы которых соединены соответственно с выходами делителей частоты и входами сумматора, выход которого через фильтр нижних частотподключен ко входу управляемого генератора, выход которого подключен ковходам делителей частоты, выходыкоторых, соединены со входами демодулятора, а ко входу умножителя частоты подключен выход соответствующегоделителя частоты, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что, с целью увели-,чения пропускной способности системы на передающей стороне введенычетвертый, пятый, шестой и седьмой,перемножители, дополнительные управляемые генераторы, фильтры нижних частот и коммутаторы и второй источникданных, вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты1 О 15 го и первыми входами четвертого и пято"го перемножителей, выходы которыхчерез последовательно соединенныедополнительные фильтр нижних частоти управляемый генератор подключенысоответственно к первым входам шесто,го и седьмого перемножителей, выходы которых через соответствующие дополнительные фильтры нижних частотсоединены со вторыми входами четвертого и пятого перемножителей, причемвыходы дополнительных управляемыхгенераторов соединены с информационными входами первого дополнительного коммутатора, управляющий входи выход, которого соединены соответственно с выходом первого источника данных и первым входом второгодополнительного коммутатора, второйи третий входы которого соединенысоответственно с выходами второгоисточника данных и коммутатора, вы 1 ходы соответствующего управляемого генератора и второго дополнительного коммутатора подключены соответственно ко второму входу шестого пе"ремножителя и ко входу второго делителя частоты, а второй вход седьмого перемножителя соединен с выходом соответствующего дополнительного управляемого генератора, на приемной стороне введены дополнительныеперемножители и делители частоты,входы и выходы которых соединены соответственно с выходом управляемогогенератора и.дополнительньп 1 и входамидемодулятора, которые совдинены спервыми входами дополнительных перемножителей, вторые вАЬды и выходыкоторых соединены соответственнос выходом удвоителя частоты и дополнительными входами сумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Нф 3993868,кл. 178/66, 1976 (прототип) .аказ 974 б 31ВН Пате г. Ужгород, ул, Проектная,лиал Тираж 701 ИИПИ Государствен по делам изобреее 13035, Москва, ЖПодписноеого комитета СССРий и открытийРаушская наб., д. 4/5