Приемо-передатчик для полудуплексной связи

 

Использование: радиотехника, автоматика, вычислительная техника. Сущность изобретения: приемопередатчик на цифровых элементах, в котором за счет использования импульсов и инвертированных импульсов тактовой частоты, а также делителя логическим путем обеспечивается формирование ФТЧ радиосигналов. При приеме ФТЧ радиосигналов сперва формируются пачки импульсов, для которых обеспечивается выделение огибающей. Демодулятор формирует разностную частоту. Ее величина измеряется путем подсчета импульсов, число которых пропорционально величине разностной частоты, в счетчике импульсов. По результату подсчета строится квантованный речевой сигнал на выходе. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, автоматике и вычислительной технике.

Известен приемник-передатчик для полудуплексной системы связи, содержащий высокочастотный генератор опорной частоты, k схем совпадения с формирователями радиосигнала, счетчик деления опорной частоты, три генератора одиночного импульса, преобразователь амплитуды во временной интервал, три блока совпадения, счетчик импульсов, преобразователь код позиционный код с накапливающим регистром, асимметричный антенный усилитель, формирователь огибающей пачки импульсов (патент РФ N 2003230, кл, Н 04 L 5/14, 1993 г.).

Известное устройство использует АТЧ-модуляцию. Однако известно, что системы с фазовой манипуляцией обладают более высокой помехоустойчивостью по сравнению с АТ, эквивалентной увеличению мощности передатчика в 4-5 раз (Н. Т. Петрович. Передача дискретной информации в каналах с фазовой манипуляцией, Сов. радио, 1965 г. с. 16).

Задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и дальности действия известного устройства.

Структурная схема предложенного приемника-передатчика приводится на чертеже.

Он содержит высокочастотный генератор опорной частоты 1, k схем совпадения с формирователями радиосигнала на выходе 2, которые обеспечивают питание синфазной антенной решетки. Инвертор 3, первый инвертирующий блок совпадения 4, второй инвертирующий блок совпадения 5 формируют управляющие пачки импульсов для работы k схем совпадения с формирователями 2 в режиме ФТЧ модуляции (фазовая манипуляция с помощью импульсов, изменяющихся по частоте). Счетчик деления опорной частоты 6, третий блок совпадения 7, которые обеспечивают деление частоты f₁ опорного генератора 1 до величины f₂. В свою очередь частота смещена (путем уменьшения, либо увеличения) на постоянную величину _o до величины f₂ - _o с помощью первого блока задержки 8 и третьего генератора одиночного импульса 9 путем выработки сигнала установки нуля счетчика деления опорной частоты 6. В случае поступления речевого сигнала на вход частота f₂ - _o может быть уменьшена до величины (f₂ - _o- ) на переменную величину , не зависящую от амплитуды речевого сигнала. Это уменьшение создается с помощью преобразователя амплитуда - временной интервал 10, блокирующего передачу импульсов опорной частоты через третий блок совпадения 7. Работа преобразователя амплитуда временной интервал 10 для уменьшения ошибки преобразования синхронизируется счетчиком деления опорной частоты 6. Устройство содержит также асимметричный антенный усилитель 11, второй блок задержки 12 на время mT₁, кратное периоду частоты f₁, и сумматор 13, которые позволяют погасить часть колебаний в посылке и тем самым получить последовательно следующие друг за другом пачки колебаний, с колебаниями в противофазе. Последовательно соединенные детектор 14, усилитель ограничитель 15, блок объединения 16, на второй вход которого тот же сигнал поступает через третий блок задержки 17, создает огибающую пачек колебаний. Счетный триггер 18 путем деления частоты на два создает последовательность импульсов с частотой (f₂ - _o- ). Первый генератор одиночного импульса 19, синхронизированный импульсами генератора опорной частоты 1, вырабатывает последовательность узких одиночных импульсов, следующих с частотой (f₂ - _o- ). В состав устройства входят также первый и второй блоки совпадения 20 и 21. На выходе первого блока совпадения 20 образуется пачка импульсов с числом импульсов, пропорциональным величине разностной частоты (_o+ ) между частотами f₂ и (f₂ - _o- ). Второй блок совпадения 21 вырабатывает такую же пачку импульсов, но со сдвигом на полпериода разностной частоты (_o+ ). Эти импульсы используются для переключения в ноль триггера пачки 22 и разрешения приема кода в накапливающий регистр 23 из счетчика импульсов 24, который обеспечивает подсчет числа импульсов в пачке импульсов, поступающей с выхода первого блока совпадения 20. Второй генератор одиночного импульса 25, синхронизируемый импульсами с выхода счетчика деления опорной частоты 6, формирует импульс, используемый для установки в ноль счетчика импульсов 24 в момент начала подсчета импульсов с выхода первого блока совпадения 20. Преобразователь код позиционный код 26 формирует импульсы позиционного кода такого, в котором все младшие разряды также принимают значение единицы, и который обеспечивает управление двоичными вибраторами, число которых должно быть равно числу выходов преобразователя 26.

Приемопередатчик работает следующим образом. В режиме передачи третий генератор одиночных импульсов 9 подключен, поэтому частота f₂ смещена на величину _o и дополнительно может смещаться на величину , зависящую от амплитуды речевого сигнала. Результирующая частота импульсов равна (f₂ - _o- ). Интервал импульса модулируется высокой частотой f₁, а интервал паузы между импульсами модулируется высокой частотой f₁, смещенной по фазе на 180^o, обеспечивая тем самым излучение в виде ФТЧ сигналов.

В режиме приема преобразователь амплитуда временной интервал 10 и третий генератор одиночных импульсов 9 заблокированы, поэтому на выходе счетчика деления опорной частоты 6 формируются импульсы с частотой f₂. На вход устройства приемника-передатчика поступает радиосигнал от другого аналогичного приемника-передатчика с частотой (f₂ - _o- ), с ФТЧ модуляцией и несущей частотой f₁ или частотой f₁, смещенной на 180^o по фазе. В поступающем радиосигнале после прохождения через антенный усилитель 11, второй блок задержки 12 и сумматор 13, часть колебаний оказывается погашенной. Детектор 14 и усилитель-ограничитель 15 преобразуют оставшиеся колебания в пачки импульсов. После задержки на Т_1/2 и объединения по ИЛИ в блоке объединения 16 формируются огибающие пачек импульсов. После деления частоты огибающих пачек импульсов в счетном триггере 18 входной сигнал приемника оказывается демодулированным. Первый генератор одиночных импульсов 19 обужает полученную последовательность импульсов. Обуженные импульсы, имеющие частоту f₂ - _o- , поступают на первый и второй блоки совпадения 20 и 21. На выходе первого блока совпадения 20 образуется пачка импульсов с числом импульсов, пропорциональным величине разностной частоты (_o+). Число импульсов в пачке будет наибольшим при величине разностной частоты _o, когда принимаемый речевой сигнал равен нулю. Это состояние счетчика импульсов 24, который подсчитывает число импульсов в пачке импульсов, принимается за начальное. Наиболее удобно выбирать величину разностной частоты _o так, чтобы в начальном состоянии в счетчике импульсов 24 были записаны все единицы. В остальных случаях число импульсов в пачке импульсов меньше.

Во всех случаях принимаемого речевого сигнала в течение его одного периода подсчет числа импульсов в пачке и соответственно передача кода из счетчика импульсов 24 в накапливающий регистр 23 производится многократно с частотой (_o+) разностной частоты. Тем самым в накапливающем регистре 23 формируется код, величина которого относительно кода начального состояния представляет собой дискретное значение амплитуды модулирующего речевого сигнала в точках дискретизации . Если просуммировать сигналы на выходах преобразователя код позиционный код 26, то можно получить квантованный сигнал, воспроизводящий принимаемый речевой сигнал.

Формула изобретения

Приемопередатчик для полудуплексной связи, содержащий антенный усилитель, последовательно соединенные счетчик импульсов, накапливающий генератор и преобразователь код позиционный код, счетный вход счетчика импульсов соединен с входом установки триггера и с выходом первого блока совпадения, к первому входу которого подключен выход первого генератора одиночного импульса и первый вход второго блока совпадения, а вход установки в ноль счетчика импульсов соединен с выходом второго генератора одиночных импульсов, вход которого соединен с выходом триггера, причем вход сброса триггера соединен с входом "Разрешение приема" накапливающего регистра и выходом второго блока совпадения, k элементов совпадения, выходы которых соединены с входами соответствующих формирователей радиосигнала, преобразователь амплитуда - временной интервал, инверсный выход которого соединен с первым входом третьего блока совпадения, третий генератор одиночного импульса, вход которого соединен с выходом первого блока задержки, причем вход синхронизации первого генератора одиночного импульса соединен с выходом генератора опорной частоты, вторым входом третьего блока совпадения и входом синхронизации третьего генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с входом установки в ноль счетчика деления частоты, вход первого блока задержки через переключатель соединен с прямым выходом счетчика деления опорной частоты, с входом синхронизации преобразователя амплитуда временной интервал, с вторым входом первого блока совпадения и с входом синхронизации второго генератора одиночных импульсов, инверсный выход счетчика деления опорной частоты соединен с вторым входом второго блока совпадения, отличающийся тем, что введены второй и третий блоки задержки, последовательно соединенные сумматор, детектор, усилитель-ограничитель, блок объединения и счетный триггер, а также инвертор, первый и второй инвертирующие блоки совпадения, причем один вход сумматора соединен с выходом антенного усилителя непосредственно, а другой вход соединен через второй блок задержки, выход счетного триггера подключен к входу первого генератора одиночного импульса, второй вход блока объединения соединен с выходом усилителя-ограничителя через третий блок задержки, вход синхронизации которого соединен с выходом генератора опорной частоты, выходы обоих инвертирующих блоков совпадения подключены к входам каждого из k элементов совпадения, причем генератор опорной частоты соединен с первым входом первого инвертирующего блока совпадения через инвертор и с первым входом второго инвертирующего блока совпадения, второй вход которого соединен с прямым выходом счетчика деления опорной частоты, инверсный выход которого подключен к второму входу первого инвертирующего блока совпадения.

РИСУНКИ

Рисунок 1