Приемник фазоманипулированных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з H 04 L 27 22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО. ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fKHT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21)4773834/09 (22) 26.12.89 (46) 15.02.92. Бюл. М 6 (71) Ростовский научно-исследовательский институт радиосвязи (72) Н.Г.Пархоменко, Б.М.Боташев и

А.Ф.Гойчаррв (53) 621.396.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

th 1418924, кл. H 04 1. 27/22., 1987. . (54) ПРИЕМНИК ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛ08,/.ЫЛ 1713116 А1 (57) Изобретение относится к радиотехнике.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и обеспечение приема четырехфазных сигналов. Для достижения цели введены демодулятор 5, фильтры 8 и 9 нижних частот, фазовый детектор 7. пороговый блок 11, триггер 13, фазовращатель 3, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 и 16, элементы ИЛИ 17-20, элементы И 21 и 22. С помощью элементов 14-22 компенсируются скачки фазы несущей. 2 ил,,1 табл.

1713116 мента И 22

20

35 снятие манипуляции происходит в блоке 1. а поворот вектора А на 90 — в ФВ 3 (фиг. 2, а). На вторые входы ФД 6 и 7 поступает сигнал С, полученный из сигнала А путем

40 задержки его на время тБз в БЗ 4. ФВ 2 необходим для точной установки вектора С (фиг;2, а): вектор находится в противофазе с вектором, равным сумме векторов А и 8.

Если в блоке 1 происходит скачок фазы

45 на 90, 180 или 270 (фиг. 2, б, в, г),.то на время, равное на выходе ПБ 10 и/или ПБ 11, возникает импульс напряжения высокого уровня длительности из. Данное положение обьясняется фиг. 2, где положение век50 торов А. В и 4:, соответствует моменту времени сразу после скачка фазы, т.е. векИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах связи с фазоманипулированными (ФМ) сигналами.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и обеспечение приема четырехфазных ФМ-сигналов, На фиг, 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. Я - векторные диаграммы, где векторы Я, В и С являются геометрическими образами сигналов А, В и С.

Приемник фазоманипулированных сигналов содержит блок 1 выделения опорного сигнала, фазовращатели (ФВ) 2 и 3, блок 4 задержки (БЗ), когерентный демодулятор 5

ФМ-сигналов, фазовые детекторы (ФД) 6 и

7, фильтры 8 и 9 нижних частот (ФНЧ), пороговые блоки (ПБ) 10 и 11, триггеры 12 и 13, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14-16, элементы ИЛИ 17-20, элементы И 21 и 22.

Вход блока 1 выделения опорного сигнала является входом приемника, а выход соединен с входами БЗ 4, второго ФВ 3 и первым входом первого ФД 6, второй вход 2 которогр соединен с выходом первого ФВ

2, Выход первого ПБ.10 соединен с входом первого триггера 12, первый входдемодулятора 5 соединен с входом приемника, выходы элементов И 21 и 22 являются соответственно первым и вторым информационными выходами приемника, вторые

ФВ 3. ФД 7, ФНЧ 9, ПБ 11 и триггер 13 соединены последовательно. Выход БЗ 4 соединен с вторым входом демодулятора 5 и входом первого ФВ 2, выход которого соединен с вторым входом второго ФД 7, а выход первого ФД 6 через первый ФНЧ 8 соединен с входом первого ПБ 10. Выход первого триггера 12 соединен с вторыми входами первого 14 и второго 15 элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход второготриггера 13 соединен с первыми входами второ. го. 15 и третьего 16 элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Первый и второй выходы демодулятора 5 соединены соответственно с первым входом первого 14 и вторым входом третьего 16 элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 соединен с первыми входами первого 17 и третьего 19 элементов ИЛИ. Прямой выход

Второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 срединен с вторыми входами первого 17 и четвертого 20 элементов ИЛИ. à его инверсный выход- с вторыми входами второго 18 и третьего 19 элементов ИЛИ, выход третьefo элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ t6 соединен с первыми входами BTopol 18 и четвертого 20 элементов ИЛИ, выходы перcoro 17 и второго 18 элементов ИЛИ соединены с входами первого элемента И 21, а выходы третьего 19 и четвертого 20 элементов ИЛИ соединены с входами второго элеУстройство работает следующим образом. !

ФМ-сигнал поступает на вход приемника, где в блоке 1 любым известным.способом выделяется когерентная несущая, т.е. снимается манипуляция сигнала. Далее восстановленная несущая через блок 4 задержки поступает на второй вход демодулятора

5, на первый вход которого поступает ФМсигнал с входа приемника. Демодулятор 5 с помощью восстановленной несущей, поступающей на его второй вход, выдает на свои выходы сигналы F и S, определенным образом соответствующие элементам передаваемой информационной последовательности.

Поскольку под воздействием шума в восстановленной несущей возможны перескоки фазы, то сигналы F u S с выходов демодулятора 5 поступают на выходы приемника не непосредственно, а через логические элементы 14-22, образующие логику компенсации скачка фазы несущей.

Обнаружение перескока фазы восстановленнойй несущей происходит следующим образом.

В нормальном положении(когда нет перескока фазы на первых входах ФД 6 и 7 присутствуют квадратурные сигналы, полученные снятием манипуляции. При этом тор С, снимаемый с выхода БЗ 4, еще ñoõðàняет свое положение. бывшее до скачка фазы.

Если произошел скачок фазы на 90 (фиг, 2, .б), то на выходе второго ПБ 11 в течение времени твз будет присутствовать.. высокий уровень, в то время как на выходе- первого ПБ 10 сохранится низкий уровень.

Напряжение с выходов ПБ 10 и ПБ 11 посту1713116.10

30

55 пает на счетные входы асинхронных Т-триггеров 12 и 13, работающих по передним фронтам счетных импульсов.

Пусть в начальный момент триггеры 12 и 13 установлены в нулевое состояние. Тогда в рассматриваемом случае второй триггер 13 переключится в единичное состояние, а первый триггер 12 сохранит свое нулевое состояние.

Скачки фазы несущей, вызывающие соответствующую смену информации на выходах демодулятора 5, приведены в таблице.

B таблице символ 1 соответствует переданным символам синфазного канала, а 0— квадратурного.

Тогда в рассматриваемом примере, для того, чтобы скомпенсировать скачок фазы на 90 и вновь установить на выходах приемника соответствием -> I и 0 О, означающее нормальный режим работы приемника, необходимо произвести инвертирование сигнала, снимаемого с второго выхода $ демодулятора 5, и затем сигнал с первого выхода F демодулятора 5 подать на выход 0 приемника,.а сигнал S с второго выхода демодулятора 5 — на выход I приемника. В результате сигнал высокого уровня с выхода второго триггера 13 обеспечивает через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 инверсию сигналаХ(см. таблицу), снимаемого с второго выхода S демодулятора 5, и через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 направляет сигнал F = Q на выход 0 и сигнал

S - Т- на выход I, Таким образом происходит обнаружение и устранение скачка фазы на

900, Обнаружение и устранение обратной работы демодулятора 5 в самом начале.работы приемника может привести к тому, что соответствие I -! и 0 - Q будет выполняться при установке триггеров 12 и/или 13 в ненулевые состояния. Однако, поскольку данные триггеры выполнены как Т-триггеры со счетным входом, приведенные рассуждения справедливы при любых начальных состояниях триггеров 12 и 13. При поступлении на их входы единичных сигналов (фиг. 2) триггеры меняют свое состояние на противоположное по передним фронтам данных импульсов и через логические элементы 14-22 меняют (в соответствии с.таблицей) коммутацию выходов демодулятора

5 на выходы приемника.

Таким образом, первый 6 и второй 7 ФД позволяют с помощью сигнала С, поступающего на их вторые входы с выхода БЗ 4. обнаруживать скачки фазы на 90, 180 и 270 (фиг. 2). Сигналы с выходов ФД 6 и 7 записываются в триггеры 12 и 13 через соответствующие ФНЧ и ПБ. Логические элементы

14-22, в соответствии с таблицей, осуществляют коммутацию сигналов с выходов демодулятора 5 на выходы приемника так, что всегда, независимо от величины скачка фазы, на выходах приемника обеспечено соответствие 1 - I и 0 Q.

Формула изобретения

Приемник фазоманипулированных сигналов, содержащий блок выделения опорного сигнала, вход которого является входом приемника, а выход соединен с входом блока задержки и первым входом первого фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом первого фазовращателя, первый пороговый блок, выход которого соединен с входом первого триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и обеспечения приема четырехфазных сигна- лов, введены демодулятор, первый фильтр нижних частот, три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, четыре элемента ИЛИ, два элемента И, а также последовательно соединенные вторые фазовращатель, фазо-, вый детектор, фильтр нижних частот, пороговый блок и триггер, причем, первый вход демодулятора соединен с входом блока выделения опорного сигнала, вход второго фа-зовращателя соединен с входом блока задержки, выход которого соединен с вторым входом демодулятора и входом первого фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом второго фазового детектора. выход первого фазового детектора через первый фильтр нижних частот соединен с входом первого порогового блока, причем выход первого триггера соединен с первыми входами первого и второго элементов исключающее ИЛИ, выход второго триггера соединен с вторым входом второго и первым входом третьего элементов ИСКЛ ЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй выходы демодулятора соединены соответственно с вторыми входами первого и третьего элементов ИСКЛ ЮЧАЮЩЕ Е ИЛ И, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, прямой выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторым входом первого и первым вхЬдом третьего,,элементов ИЛИ, а его инверсный выход — с первым входом четвертого и вторым входом второго элементов ИЛИ, выход третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторыми входами четвертого и третьего элементов ИЛИ, выходы первого и четвертого элементов ИЛИ соединены с

1713116 вью. ПБ Ю

i©e. /7Б // аду liE_#_0

ss«. Уь(Ю

Яым. д // "

Фиг- . ?

Составитель Н.Пархоменко

Редактор M.Êîáûëÿèñêàÿ Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Заказ 545 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский, комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 входами первого элемента И. а выходы второго и третьего элементов ИЛИ соединены

a) жм

c ц ф скаЖЪс

8g Ска йс м <8о с входами второго элемента И, выходы элементов И являатся выходами приемника..