RU2168869C1 - Method of demodulation of signals with relative phase-shift keying and device for realization - Google Patents

Method of demodulation of signals with relative phase-shift keying and device for realization Download PDF

Info

Publication number
RU2168869C1
RU2168869C1 RU2000103326A RU2000103326A RU2168869C1 RU 2168869 C1 RU2168869 C1 RU 2168869C1 RU 2000103326 A RU2000103326 A RU 2000103326A RU 2000103326 A RU2000103326 A RU 2000103326A RU 2168869 C1 RU2168869 C1 RU 2168869C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
input
filtered
delayed
duration
Prior art date
Application number
RU2000103326A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.А. Скрипкин
В.А. Щербачев
Original Assignee
Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" filed Critical Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь"
Priority to RU2000103326A priority Critical patent/RU2168869C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2168869C1 publication Critical patent/RU2168869C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

FIELD: communication equipment. SUBSTANCE: method can be used for reception of discrete information signals with instability of signal frequency caused by presence of great value of Doppler frequency shift in communication channel in particular. Input phase-shift signal is resolved into cophasal and quadrature components relative to central frequency of range of input signals, each mentioned components is filtered in band of low frequencies equal to half-width of range of frequencies of input signals. Both filtered signals are delayed by half length of signal. In this case first component mentioned above is formed as result of summation of product of filtered cophasal signal with delayed filtered cophasal signal and product of filtered quadrature signal with delayed filtered quadrature signal. Second above-mentioned component of signal is formed as result of difference of product of delayed filtered cophasal signal with filtered quadrature signal and product of filtered cophasal signal with delayed filtered quadrature signal. Method is realized by device incorporating eight multipliers, common signal source 3, phase inverter 4, five storage elements of half-length of bit 5, 8, 9, 15, 22, two integrators 6, 7 with reset, three adders 12, 13, 19, solving unit 14, synchronizer 16, two low-pass filters 17, 20, subtracter 24. Common signal source presents generator whose frequency is equal to central frequency of range of input frequencies of signal, with width of band of low-pass frequencies equal to half-width of range of input frequencies. EFFECT: increased noise immunity thanks to exclusion of additional high-frequency noise components emerging in prototype after multiplication operations which come before integration with reset and thanks to reduced power of other noise components prior to integration with reset with maintenance of invariance to frequency of received signal. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике связи и может использоваться при приеме сигналов дискретной информации при нестабильности несущей частоты сигнала, вызванной в частности наличием большой величины доплеровского смещения частоты в канале связи. The invention relates to communication technology and can be used when receiving discrete information signals with instability of the carrier frequency of the signal, caused in particular by the presence of a large value of the Doppler frequency offset in the communication channel.

Для приема и демодуляции сигналов с относительной фазовой манипуляцией, в общем случае возможно использование трех основных способов демодуляции [1-3]: когерентного, корреляционного и автокорреляционного. To receive and demodulate signals with relative phase shift keying, in the general case, it is possible to use three main methods of demodulation [1-3]: coherent, correlation, and autocorrelation.

Информационным параметром при фазоразностной модуляции является разность фаз двух посылок:
Sn-1(t) = cos(ω0t+θn-1), Sn(t) = cos(ω0t+θn). (1)
При демодуляции определяется θ = θnn-1:

Figure 00000002

Figure 00000003

Figure 00000004

Figure 00000005

Так как норма величина положительная, а для двухпозиционной фазовой манипуляции θ ∈ {0,π}, то в выражении (2) для двухпозиционной фазовой манипуляции требуется определять только знак переданной разности фаз:
signI = sign(cosθ ), (6)
где signI - знак переданного информационного символа, то есть (так как норма величина положительная):
signI = sign(Sn • Sn-1) (7)
Выражение (7) является фундаментальным в теории фазоразностной модуляции (ФРМ), поскольку с его помощью можно получить математические выражения для алгоритмов (способов) демодуляции сигналов с ФРМ и классифицировать их.The information parameter for phase-difference modulation is the phase difference of the two packages:
S n-1 (t) = cos (ω 0 t + θ n-1 ), S n (t) = cos (ω 0 t + θ n ). (1)
When demodulating is determined θ = θ nn-1 :
Figure 00000002

Figure 00000003

Figure 00000004

Figure 00000005

Since the norm is a positive quantity, and for on-off phase manipulation θ ∈ {0, π}, in expression (2) for on-off phase manipulation it is required to determine only the sign of the transmitted phase difference:
signI = sign (cosθ), (6)
where signI is the sign of the transmitted information symbol, that is (since the norm is positive):
signI = sign (S n • S n-1 ) (7)
Expression (7) is fundamental in the theory of phase difference modulation (PRM), since it can be used to obtain mathematical expressions for the algorithms (methods) of demodulation of signals with PRM and to classify them.

Непосредственная реализация выражения (7):

Figure 00000006

позволяет осуществить автокорреляционную демодуляцию [1-3].Direct implementation of expression (7):
Figure 00000006

allows for autocorrelation demodulation [1-3].

При корреляционном способе демодуляции скалярное произведение (Sn•Sn-1) вычисляется через проекции векторов Sn(t) и Sn-1(t) на координатные функции (оси) f1(t) = cos ωt и f2(t) = sin ωt, а именно:
signI = sign [(Sn•f1) • (Sn-1(t) • f1) + (Sn•f2) • (Sn-1(t) • f2)]. (9)
При когерентном способе демодуляции скалярное произведение (Sn•Sn-1) вычисляется через проекцию на единственную координатную ось f0(t) = cos(ωt + θ0); таким образом:
signI = sign(Sn•f0) • sign(Sn-1 • f0), (10)
а координатную ось f0(t) получают путем восстановления фазы несущей сигнала.
With the correlation method of demodulation, the scalar product (S n • S n-1 ) is calculated through the projections of the vectors S n (t) and S n-1 (t) onto the coordinate functions (axes) f 1 (t) = cos ωt and f 2 ( t) = sin ωt, namely:
signI = sign [(S n • f 1 ) • (S n-1 (t) • f 1 ) + (S n • f 2 ) • (S n-1 (t) • f 2 )]. (9)
With the coherent demodulation method, the scalar product (S n • S n-1 ) is calculated through the projection onto the single coordinate axis f 0 (t) = cos (ωt + θ 0 ); thus:
signI = sign (S n • f 0 ) • sign (S n-1 • f 0 ), (10)
and the coordinate axis f 0 (t) is obtained by restoring the phase of the carrier signal.

Когерентный способ демодуляции обладает наилучшей помехоустойчивостью среди перечисленных способов демодуляции [1-3], однако при нестабильности несущей частоты сигнала из-за срывов синхронизации в процессе восстановления несущей сигнала будет происходить потеря информации [3, стр. 160-164], в таких случаях используют некогерентные способы демодуляции. Аналогично, некогерентные способы демодуляции оказываются более предпочтительными в случаях существенной априорной неопределенности несущей частоты сигнала, вызванной, в частности, наличием большой величины доплеровского смещения частоты в канале связи с космическими аппаратами (КА) типа Mars Polarlander или Mars Pathfinder [6], а также при потере когерентности опорного колебания, как это имело место в КА Galileo [7]. The coherent demodulation method has the best noise immunity among the above demodulation methods [1-3], however, if the carrier frequency of the signal is unstable due to synchronization failures, information loss will occur during the recovery of the carrier signal [3, p. 160-164], in such cases use incoherent demodulation methods. Similarly, incoherent demodulation methods are more preferable in cases of significant a priori uncertainty of the carrier frequency of the signal, caused, in particular, by the presence of a large Doppler frequency shift in the communication channel with spacecraft (Mars) such as Mars Polarlander or Mars Pathfinder [6], as well as loss of the coherence of the reference oscillation, as was the case in the Galileo spacecraft [7].

Известен корреляционный способ демодуляции сигналов с относительной фазовой манипуляцией [4], недостатком данного корреляционного способа демодуляции является то, что расстройка опорного колебания не должна превышать величины обратно пропорциональной 8Ts [8]:
Δ<1/8Ts, (11)
где Ts - длительность символа.
Known correlation method of demodulation of signals with relative phase shift keying [4], the disadvantage of this correlation method of demodulation is that the detuning of the reference oscillation should not exceed the value inversely proportional to 8T s [8]:
Δ <1 / 8T s , (11)
where T s is the duration of the character.

Известен более устойчивый к нестабильности несущей частоты сигнала автокорреляционный способ демодуляции сигналов с относительной фазовой манипуляцией [2, стр. 158-162], абсолютно инвариантный к частоте демодулируемого сигнала основанный на использовании оператора вида:

Figure 00000007

где Yn(t), Yn-1(t), Yn-2(t) - посылки принимаемого сигнала, представляющие собой при отсутствии помех отрезки гармонического колебания с частотой ω и фазами Φn-2, Φn-1 и Φn,
принятый за прототип.Known more resistant to instability of the carrier frequency of the signal autocorrelation method of signal demodulation with relative phase shift keying [2, p. 158-162], absolutely invariant to the frequency of the demodulated signal based on the use of an operator of the form:
Figure 00000007

where Y n (t), Y n-1 (t), Y n-2 (t) are the packages of the received signal, which, in the absence of interference, are harmonic-oscillation segments with frequency ω and phases Φ n-2 , Φ n-1 and Φ n ,
adopted as a prototype.

В прототипе аналогичный выражению (12) автокорреляционный алгоритм демодуляции имеет вид [2, стр. 160-162]:

Figure 00000008

где z(t) - принимаемый сигнал, a z*(t) - сигнал, фаза которого повернута на 90o по отношению к исходному сигналу.In the prototype, an autocorrelation demodulation algorithm similar to expression (12) has the form [2, pp. 160-162]:
Figure 00000008

where z (t) is the received signal, az * (t) is the signal, the phase of which is rotated by 90 o relative to the original signal.

Как следует из выражения (13), способ-прототип предполагает выполнение следующих операций над сигналом:
- задерживают принятый сигнал на половину длительности символа,
- формируют одну компоненту сигнала перемножением принятого и задержанного сигналов,
- фазу задержанного сигнала поворачивают на 90o,
- формируют другую компоненту сигнала перемножением принятого сигнала с задержанным сигналом, фаза которого повернута на 90o,
- синхронно интегрируют со сбросом на интервале времени, равном половине длительности символа, каждую из двух компонент сигнала,
- задерживают оба проинтегрированных сигнала на половину длительности символа,
- перемножают каждый из двух проинтегрированных сигналов с соответствующим ему задержанным сигналом,
- суммируют результаты перемножения,
- задерживают суммарный сигнал на половину длительности символа,
- суммируют суммарный сигнал и задержанный суммарный сигнал,
- принимают решения о значении переданного двоичного символа по знаку результата второго суммирования.
As follows from expression (13), the prototype method involves the following operations on the signal:
- delay the received signal for half the duration of the character,
- form one component of the signal by multiplying the received and delayed signals,
- the phase of the delayed signal is rotated 90 o ,
- form another component of the signal by multiplying the received signal with a delayed signal, the phase of which is rotated 90 o ,
- synchronously integrate with a reset on a time interval equal to half the symbol duration, each of the two signal components,
- delay both integrated signals by half the duration of the character,
- multiply each of the two integrated signals with the corresponding delayed signal,
- summarize the results of multiplication,
- delay the total signal by half the duration of the character,
- summarize the total signal and the delayed total signal,
- make decisions about the value of the transmitted binary symbol by the sign of the result of the second summation.

Устройство-прототип [5] содержит два квадратурных автокоррелятора, состоящих из общего элемента памяти на половину длительности посылки, фазовращателя, двух перемножителей и двух интеграторов со сбросом, выходы которых непосредственно и через другие элементы памяти на половину длительности посылки подключены к третьему и четвертому перемножителям, выходы последних подключены к входам сумматора, а его выход соединен с одним из входов дополнительного элемента памяти на половину длительности посылки и через дополнительный сумматор с входом порогового элемента. Входы дополнительного сумматора через дополнительный элемент памяти и непосредственно соединены с соответствующими выходами устройства синхронизации и управления, соединенного также со всеми элементами памяти, кроме первого, и с входами сброса интеграторов. The prototype device [5] contains two quadrature autocorrelators, consisting of a common memory element for half the duration of the parcel, a phase shifter, two multipliers and two integrators with reset, the outputs of which are directly and through other memory elements for half the duration of the parcel connected to the third and fourth multipliers, the outputs of the latter are connected to the inputs of the adder, and its output is connected to one of the inputs of the additional memory element for half the duration of the transmission and through an additional adder with input house threshold element. The inputs of the additional adder through an additional memory element and are directly connected to the corresponding outputs of the synchronization and control device, also connected to all memory elements, except the first one, and to the reset inputs of the integrators.

Недостатком способа-прототипа и устройства-прототипа является присутствие помех в результатах перемножении, предшествующих интегрированию со сбросом. Покажем это. The disadvantage of the prototype method and the prototype device is the presence of interference in the multiplication results preceding integration with the reset. Show it.

Представим модель принимаемого сигнала r(t) как аддитивную смесь переданного сигнала s(t) и аддитивного полосового гауссовского шума n(t):
r(t) = s(t) + n(t). (14)
Сигнал с относительной фазовой манипуляцией (2ФМн) можно описать моделью [8]:

Figure 00000009

Figure 00000010
(16)
где
Figure 00000011
- амплитуда сигнала, f0 - несущая частота сигнала, Φ0 - начальная фаза сигнала, T - длительность символа, ε начальная фаза тактовой частоты сигнала, mi - дифференциально-кодированные информационные символы сообщения.We represent the model of the received signal r (t) as an additive mixture of the transmitted signal s (t) and the additive Gaussian band noise n (t):
r (t) = s (t) + n (t). (14)
A signal with relative phase shift keying (2PSK) can be described by the model [8]:
Figure 00000009

Figure 00000010
(16)
Where
Figure 00000011
is the signal amplitude, f 0 is the carrier frequency of the signal, Φ 0 is the initial phase of the signal, T is the duration of the symbol, ε is the initial phase of the clock frequency of the signal, m i are the differential-encoded information symbols of the message.

Модель аддитивного полосового гауссовского шума n(t) через его огибающую n0(t) можно представить следующим образом:
n(t) = n0(t)cos(2πf0t+ψ0) (17)
Для упрощения обозначений амплитуда сигнала полагается равной единице, полная фаза сигнала Φ(t) = 2πf0t+Φ0. Тогда r(t) можно представить следующим образом:
r(t) = m(t)cosΦ(t) + n0cosΦ(t). (18)
Результат перемножения pI(t) принятого сигнала r(t) с тем же, но задержанным, в соответствии со способом-прототипом, сигналом r(t-T/2), представляется следующим образом:

Figure 00000012

В соответствии с известными тригонометрическими выражениями производные косинусов в (19) можно представить как полусумму косинусов суммарного и разностного углов:
Figure 00000013

Следует отметить, что информационной компонентой, несущей информацию о модулирующем сообщении m(t), является только первое из восьми слагаемых выражения (20), при этом остальные нечетные слагаемые, являются низкочастотными помеховыми компонентами, а все четные - высокочастотными помеховыми компонентами.The model of additive Gaussian bandwidth noise n (t) through its envelope n 0 (t) can be represented as follows:
n (t) = n 0 (t) cos (2πf 0 t + ψ 0 ) (17)
To simplify the notation, the signal amplitude is set equal to unity, the total phase of the signal is Φ (t) = 2πf 0 t + Φ 0 . Then r (t) can be represented as follows:
r (t) = m (t) cosΦ (t) + n 0 cosΦ (t). (18)
The result of multiplying p I (t) of the received signal r (t) with the same, but delayed, in accordance with the prototype method, signal r (tT / 2), is as follows:
Figure 00000012

In accordance with the well-known trigonometric expressions, the derivatives of cosines in (19) can be represented as the half-sum of cosines of the total and difference angles:
Figure 00000013

It should be noted that the information component carrying information about the modulating message m (t) is only the first of the eight terms of expression (20), while the remaining odd terms are low-frequency interference components, and all even ones are high-frequency interference components.

Таким образом все последующие семь слагаемых выражения (20) снижают помехоустойчивость способа прототипа. Thus, all the following seven terms of expression (20) reduce the noise immunity of the prototype method.

Аналогичное выражение выводится и для результата перемножения pQ(t) принятого сигнала с задержанным сигналом, фаза которого повернута на 90o:

Figure 00000014

Осуществляя с выражением (21) тождественные тригонометрические преобразования, как для выражения (20), получим:
Figure 00000015

Аналогично выражению (20) для pI(t) в выражении (22) для pQ(t) слагаемым полученным для восстановления из r(t) модулирующей функции m(t) является только первое слагаемое. То есть, так же как и в выражении (20), последующие семь слагаемых в (22) снижают помехоустойчивость способа-прототипа. Отметим, если допустить равномерной спектральную плотность мощности N0 для шума n0(t) в полосе принимаемых частот B, что является обычным допущением для аудитивного полосового гаусовского шума, то его средняя мощность Pn0= N0B.A similar expression is also derived for the result of multiplying p Q (t) of the received signal with a delayed signal, the phase of which is rotated 90 o :
Figure 00000014

Carrying out identical trigonometric transformations with expression (21), as for expression (20), we obtain:
Figure 00000015

Similarly to expression (20) for p I (t) in expression (22) for pQ (t), the term obtained to restore the modulating function m (t) from r (t) is only the first term. That is, as in expression (20), the following seven terms in (22) reduce the noise immunity of the prototype method. Note that assuming a uniform power spectral density N 0 for noise n 0 (t) in the received frequency band B, which is a common assumption for audited Gaussian band noise, its average power Pn 0 = N 0 B.

Таким образом, в способе-прототипе образуются дополнительные помеховые сигналы снижающие его помехоустойчивость. Thus, in the prototype method, additional interference signals are formed that reduce its noise immunity.

Повышение помехоустойчивости за счет полосовой фильтрации ограничивается неопределенностью по частоте и полосой принимаемого сигнала. The increase in noise immunity due to bandpass filtering is limited by the uncertainty in frequency and bandwidth of the received signal.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение помехоустойчивости за счет исключения дополнительных высокочастотных помеховых составляющих, возникающих в прототипе после операций перемножения, которые предшествуют интегрированию со сбросом, и за счет снижения мощности других шумовых составляющих перед интегрированием со сбросом, при сохранении инвариантности к частоте принимаемого сигнала. The technical result of the invention is to increase noise immunity by eliminating additional high-frequency noise components that occur in the prototype after multiplication operations that precede integration with reset, and by reducing the power of other noise components before integration with reset, while maintaining invariance to the frequency of the received signal.

Технический результат достигнут тем, что способ демодуляции сигналов с относительной фазовой манипуляцией включает синхронное интегрирование со сбросом на интервале времени, равном половине длительности символа, каждой из двух компонент сигнала, задержку обоих проинтегрированных сигналов на половину длительности символа, перемножение каждого из двух проинтегрированных сигналов с соответствующим ему задержанным сигналом, суммирование результатов перемножения, задержку суммарного сигнала на половину длительности символа, последующее суммирование суммарного сигнала и задержанного суммарного сигнала и принятие решения о значении переданного двоичного символа по знаку результата второго суммирования. The technical result is achieved by the fact that the method of demodulating signals with relative phase shift keying includes synchronous integration with resetting on a time interval equal to half the symbol duration, each of the two signal components, delaying both integrated signals by half the symbol duration, multiplying each of the two integrated signals with the corresponding it with a delayed signal, the summation of the results of multiplication, the delay of the total signal by half the duration of the symbol, the next the total summation of the total signal and the delayed total signal and the decision on the value of the transmitted binary symbol by the sign of the result of the second summation.

Согласно изобретению входной фазоманипулированный сигнал разлагают на синфазную и квадратурную составляющие относительно центральной частоты диапазона входных сигналов, фильтруют каждую из указанных составляющих в полосе низких частот, равной полуширине диапазона частот входных сигналов, оба отфильтрованных сигнала задерживают на половину длительности символа, при этом первую, из упомянутых выше компонент сигнала, формируют как результат суммирования произведения отфильтрованного синфазного сигнала с задержанным отфильтрованным синфазным сигналом и произведения отфильтрованного квадратурного сигнала с задержанным отфильтрованным квадратурным сигналом, а вторую, из упомянутых выше компонент сигнала, формируют как результат разности произведения задержанного отфильтрованного синфазного сигнала с отфильтрованным квадратурным сигналом и произведения отфильтрованного синфазного сигнала с задержанным отфильтрованным квадратурным сигналом. According to the invention, the input phase-manipulated signal is decomposed into in-phase and quadrature components relative to the center frequency of the input signal range, each of these components is filtered in the low-frequency band equal to the half-width of the input signal frequency range, both filtered signals are delayed by half the symbol duration, the first of which is mentioned above the signal component, is formed as a result of summing the product of the filtered common mode signal with the delayed filtered m common-mode signal and the product of the filtered quadrature signal with the delayed filtered quadrature signal, and the second of the above signal components is formed as the result of the difference of the product of the delayed filtered common mode signal with the filtered quadrature signal and the product of the filtered common mode signal with the delayed filtered quadrature signal.

Способ реализуется устройством, к входу которого подключены первые входы двух перемножителей, вторые входы которых подключены к общему источнику сигнала, при этом второй вход первого перемножителя связан с общим источником сигнала непосредственно, а второй вход второго перемножителя - через фазовращатель, содержащее элемент памяти на половину длительности посылки сигнала, и два интегратора со сбросом, выходы которых непосредственно и через второй и третий элементы памяти на половину длительности посылки сигнала подключены к другим соответствующим перемножителям, выходы последних через последовательно соединенные два сумматора подключены к решающему устройству, другой вход второго сумматора соединен с выходом первого сумматора через четвертый элемент памяти на половину длительности посылки сигнала, третий вход второго сумматора связан с устройством синхронизации, соединенным с упомянутыми элементами памяти на половину длительности посылки сигнала и с тактовым входом решающего устройства. The method is implemented by a device, the input of which is connected to the first inputs of two multipliers, the second inputs of which are connected to a common signal source, the second input of the first multiplier connected directly to the common source, and the second input of the second multiplier through a phase shifter containing a half-length memory element signal sending, and two integrators with reset, the outputs of which are directly and through the second and third memory elements for half the duration of the signal sending are connected to other to the respective multipliers, the outputs of the latter through two adders connected in series are connected to the resolver, the other input of the second adder is connected to the output of the first adder through the fourth memory element for half the duration of the signal transmission, the third input of the second adder is connected to the synchronization device connected to the mentioned memory elements by half the duration of the signal and with the clock input of the solver.

Согласно изобретению выход первого перемножителя подключен к входу одного из интеграторов через последовательно соединенные фильтр нижних частот (ФНЧ), пятый перемножитель и третий сумматор, выход второго перемножителя подключен к другому входу третьего сумматора через последовательно соединенные второй ФНЧ и шестой перемножитель, выход второго ФНЧ подключен к входу другого интегратора через последовательно соединенные пятый элемент памяти на половину длительности посылки сигнала, седьмой перемножитель, другим входом связанный с выходом первого ФНЧ, и вычитающее устройство, вычитающим входом через восьмой перемножитель связанное с выходом второго ФНЧ, выход пятого элемента памяти подключен к второму входу шестого перемножителя, между выходом первого ФНЧ и соединенными вторыми входами пятого и восьмого перемножителей включен первый элемент памяти на половину длительности посылки сигнала, а общим источником сигнала является генератор, частота которого равна центральной частоте диапазона входных частот сигнала, причем ширина полосы ФНЧ равна полуширине диапазона входных частот. According to the invention, the output of the first multiplier is connected to the input of one of the integrators through a series-connected low-pass filter (LPF), the fifth multiplier and the third adder, the output of the second multiplier is connected to another input of the third adder through the series-connected second LPF and the sixth multiplier, the output of the second LPF is connected to the input of another integrator through the fifth memory element connected in series for half the duration of the signal sending, the seventh multiplier, the other input connected to the output of the first low-pass filter, and the subtractor, subtracting the input through the eighth multiplier associated with the output of the second low-pass filter, the output of the fifth memory element is connected to the second input of the sixth multiplier, between the output of the first low-pass filter and the connected second inputs of the fifth and eighth multipliers, the first memory element is switched on for half the duration of the transmission signal, and the common signal source is a generator whose frequency is equal to the center frequency of the input signal frequency range, and the LPF bandwidth is equal to the half-width of the range and input frequencies.

Другое отличие состоит в том, что между выходами ФНЧ и общими точками подключения к их выходам других устройств включены соответствующие аналого-цифровые преобразователи, а устройства, следующие за аналого-цифровыми преобразователями, выполнены в цифровом виде. Another difference is that between the outputs of the low-pass filter and the common points of connection to their outputs of other devices, the corresponding analog-to-digital converters are included, and the devices following the analog-to-digital converters are made in digital form.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, в котором реализуется предложенный способ. In FIG. 1 shows a structural diagram of a device in which the proposed method is implemented.

На фиг. 2 приведена структурная схема другого варианта устройства, в котором реализуется предложенный способ. In FIG. 2 shows a structural diagram of another embodiment of a device in which the proposed method is implemented.

Согласно предлагаемому способу:
1. Входной фазоманипулированный сигнал разлагают на синфазную и квадратурную составляющие относительно центральной частоты диапазона входных сигналов.
According to the proposed method:
1. The input phase-shifted signal is decomposed into in-phase and quadrature components relative to the center frequency of the input signal range.

2. Фильтруют каждую из указанных составляющих в полосе низких частот, равной полуширине диапазона частот входных сигналов. 2. Filter each of these components in the low-frequency band equal to the half-width of the frequency range of the input signals.

3. Оба отфильтрованных сигнала задерживают на половину длительности символа. 3. Both filtered signals are delayed by half the symbol duration.

4. Формируют первую компоненту сигнала как результат суммирования произведения отфильтрованного синфазного сигнала с задержанным отфильтрованным синфазным сигналом и произведения отфильтрованного квадратурного сигнала с задержанным отфильтрованным квадратурным сигналом. 4. The first component of the signal is formed as a result of summing the product of the filtered common mode signal with the delayed filtered common mode signal and the product of the filtered quadrature signal with the delayed filtered quadrature signal.

5. Формируют вторую компоненту сигнала как результат разности произведения задержанного отфильтрованного синфазного сигнала с отфильтрованным квадратурным сигналом и произведения отфильтрованного синфазного сигнала с задержанным отфильтрованным квадратурным сигналом. 5. The second signal component is generated as the result of the difference of the product of the delayed filtered common-mode signal with the filtered quadrature signal and the product of the filtered common-mode signal with the delayed filtered quadrature signal.

6. Синхронно интегрируют со сбросом на интервале времени, равном половине длительности символа, каждую из двух компонент сигнала. 6. Synchronously integrate with a reset on a time interval equal to half the symbol duration, each of the two signal components.

7. Задерживают оба проинтегрированных сигналов на половину длительности символа. 7. Hold both integrated signals for half the duration of the character.

8. Перемножают каждый из двух проинтегрированных сигналов с соответствующим ему задержанным сигналом. 8. Multiply each of the two integrated signals with the corresponding delayed signal.

9. Суммируют результаты перемножения. 9. Summarize the results of multiplication.

10. Задерживают суммарный сигнал на половину длительности символа. 10. Delay the total signal for half the duration of the character.

11. Повторно суммируют суммарный сигнал и задержанный суммарный сигнал. 11. Re-summarize the total signal and the delayed total signal.

12. Принимают решение о значении переданного двоичного символа по знаку результата второго суммирования. 12. Make a decision about the value of the transmitted binary symbol by the sign of the result of the second summation.

Покажем, что в результате выполнения операций в соответствии с п.4 предлагаемого способа содержится первое (полезное) слагаемое p1I (t) из выражения (20):

Figure 00000016

а в результате выполнения операции в соответствии с п.5 предлагаемого способа содержится первое полезное слагаемое p1Q(t) из выражения (22)
Figure 00000017

Для этого сначала тождественно преобразуем (23) и (24) к следующему виду;
Figure 00000018

Figure 00000019

введем обозначения:
Is(t) = m(t)cosΦ0, (27)
Is(t-T/2) = m(t-T/2)cos(Φ00T/2), (28)
Qs(t) = m(t)sinΦ0, (29)
Qs(t-T/2) = m(t-T/2)sin(Φ00T/2), (30)
В общем случае в выражении (26) можно вместо Φ0 прибавить и отнять ΔΦ = Φ0+Δωt, тогда выражение (27) - (30) преобразуются к виду:
Is(t) = m(t)cos(Φ0-Δωt), (31)
Is(t-T/2) = m(t-T/2)cos(Φ0+Δωt-ω0T/2), (32)
Qs(t) = m(t)sin(Φ0+Δωt), (33)
Qs(t-T/2) = m(t-T/2)sin(Φ0+Δωt-ω0T/2), (34)
В соответствии с принятыми обозначениями (27)-(30) p1I(t) и p1Q(t) можно представить как:
p1I (t) = Is(t) Is(t-T/2)+Qs(t)Q5(t-T/2) (35)
p1Q(t) = Is(t)Qs(t-T/2) - Is(t-T/2) Q3 (36)
Из выражений (35) и (36) следует, что если разложить сигнал (t) на квадратурные составляющие, отфильтровать их, затем задержать каждую из них на T/2 и выполнить над ними операции перемножения и сложения-вычитания в соответствии с выражениями (35) и (36) то можно получить полезные компоненты для инвариантной к частоте демодуляции.We show that as a result of operations in accordance with paragraph 4 of the proposed method contains the first (useful) term p 1I (t) from expression (20):
Figure 00000016

and as a result of the operation in accordance with paragraph 5 of the proposed method contains the first useful term p 1Q (t) from the expression (22)
Figure 00000017

To do this, we first transform (23) and (24) identically to the following form;
Figure 00000018

Figure 00000019

we introduce the notation
I s (t) = m (t) cosΦ 0 , (27)
I s (tT / 2) = m (tT / 2) cos (Φ 00 T / 2), (28)
Q s (t) = m (t) sinΦ 0 , (29)
Q s (tT / 2) = m (tT / 2) sin (Φ 00 T / 2), (30)
In the general case, in expression (26), instead of Φ 0, you can add and subtract ΔΦ = Φ 0 + Δωt, then expression (27) - (30) is transformed to:
I s (t) = m (t) cos (Φ 0 -Δωt), (31)
I s (tT / 2) = m (tT / 2) cos (Φ 0 + Δωt-ω 0 T / 2), (32)
Q s (t) = m (t) sin (Φ 0 + Δωt), (33)
Q s (tT / 2) = m (tT / 2) sin (Φ 0 + Δωt-ω 0 T / 2), (34)
In accordance with the accepted notation (27) - (30), p 1I (t) and p 1Q (t) can be represented as:
p 1I (t) = I s (t) I s (tT / 2) + Q s (t) Q 5 (tT / 2) (35)
p 1Q (t) = I s (t) Q s (tT / 2) - I s (tT / 2) Q 3 (36)
From the expressions (35) and (36) it follows that if the signal (t) is decomposed into quadrature components, filter them, then hold each of them on T / 2 and perform multiplication and addition-subtraction operations on them in accordance with expressions (35 ) and (36) it is possible to obtain useful components for frequency-invariant demodulation.

Покажем, что в результате предложенного способа в новых составляющих р1I(t) и p1Q(t) содержится меньше шумовых составляющих.We show that as a result of the proposed method, the new components p 1I (t) and p 1Q (t) contain less noise components.

Представим входной сигнал r(t), обозначенный на основании предложенных обозначений в следующем виде:

Figure 00000020

Без потери общности полосовой сигнал n(t) аналогично, можно представить как сумму:
n(t) = n(t)cosΦ = n0c(t)cosωct-n0s(t)sinωct, (37)
где ωс - центральная частота диапазона частот,
Figure 00000021

После квадратурного разложения сигнала относительно центральной частоты ωс и фильтрации низкочастотных составляющих в полосе, равной полуширине входного диапазона частот, получим Ir(t) и квадратурную Qr(t) компоненты принятого сигнала соответственно, поскольку частота ωo в обозначениях (27)-(34) может быть произвольной
Figure 00000022

Figure 00000023

где
Figure 00000024
- отфильтрованные квадратурные составляющие входного полосового шума, средняя мощность которых в соответствии с двухкратным обужением полосы в соответствии с принятым выше допущением в два раза меньше мощности компонент n0C(t) и n0S(t).Imagine the input signal r (t), designated on the basis of the proposed notation in the following form:
Figure 00000020

Without loss of generality, a strip signal n (t) similarly, can be represented as the sum:
n (t) = n (t ) cosΦ = n 0c (t) cosω c tn 0s (t) sinω c t, ( 37)
where ω s is the center frequency of the frequency range,
Figure 00000021

After quadrature decomposition of the signal relative to the center frequency ω s and filtering of low-frequency components in a band equal to the half-width of the input frequency range, we obtain I r (t) and quadrature Q r (t) components of the received signal, respectively, since the frequency ω o in the notation (27) (34) can be arbitrary
Figure 00000022

Figure 00000023

Where
Figure 00000024
- filtered quadrature components of the input strip noise, the average power of which, in accordance with the twofold band narrowing, in accordance with the assumption adopted above, is half the power of the components n 0C (t) and n 0S (t).

В результате операций над сигналом в предлагаемом способе, изложенном выше в п.4 и п.5 соответственно формируют составляющие pI(t) и pQ(t):

Figure 00000025

Как видно из выражений (22) и (42), в выражении для pI(t) отсутствуют высокочастотные шумовые составляющие, а как указано выше мощность каждой из исходных щумовых составляющих как минимум в два раза меньше, чем в способе-прототипе, за счет чего повышается помехоустойчивость демодуляции.As a result of operations on the signal in the proposed method described above in paragraph 4 and paragraph 5, respectively, form the components p I (t) and p Q (t):
Figure 00000025

As can be seen from expressions (22) and (42), in the expression for p I (t) there are no high-frequency noise components, and as indicated above, the power of each of the initial noise components is at least two times less than in the prototype method, due to which increases the noise immunity of demodulation.

Аналогичный результат можно показать для рQ(t).A similar result can be shown for p Q (t).

Устройство, реализующее предложенный способ демодуляции (см. фиг. 1), содержит перемножители 1, 2 первые входы которых подключены к входу устройства. Вторые входы перемножителей 1, 2 подключены к общему источнику сигнала 3, при этом второй вход первого перемножителя 1 связан с общим источником сигнала 3 непосредственно, а второй вход второго перемножителя 2 - через фазовращатель 4. Устройство также содержит элемент памяти на половину длительности посылки сигнала 5, а также два интегратора со сбросом 6, 7. Выходы интеграторов 6, 7 непосредственно и через второй 8 и третий 9 элементы памяти на половину длительности посылки сигнала подключены к перемножителям 10, 11. Выходы перемножителей 10, 11 через последовательно соединенные первый и второй сумматоры 12, 13 подключены к решающему устройству 14. Другой вход сумматора 13 соединен с выходом сумматора 12 через четвертый элемент памяти на половину длительности посылки сигнала 15. Третий вход второго сумматора 13 связан с устройством синхронизации 16, соединенным также с упомянутыми элементами памяти на половину длительности посылки сигнала 8, 9, 15 и с тактовым входом решающего устройства 14. Выход перемножителя 1 также подключен к входу интегратора 6 через последовательно соединенные фильтр нижних частот 17, пятый перемножитель 18 и третий сумматор 19. Выход перемножителя 2 подключен к другому входу третьего сумматора 19 через последовательно соединенные второй ФНЧ 20 и шестой перемножитель 21. Выход второго ФНЧ 20 подключен к входу интегратора 7 через последовательно соединенные пятый элемент памяти на половину длительности посылки сигнала 22, седьмой перемножитель 23, другим входом связанный с выходом первого ФНЧ 17, и вычитающее устройство 24, вычитающим входом через восьмой перемножитель 25 связанное с выходом второго ФНЧ 20. Выход пятого элемента памяти 22 подключен также к второму входу шестого перемножителя 21, между выходом первого ФНЧ 17 и соединенными вторыми входами пятого 18 и восьмого 25 перемножителей включен первый элемент памяти на половину длительности посылки сигнала 5. Общим источником сигнала является генератор 26, частота которого равна центральной частоте диапазона входных частот сигнала. Ширина полосы обоих ФНЧ 17, 20 равна полуширине диапазона входных частот. A device that implements the proposed method of demodulation (see Fig. 1) contains multipliers 1, 2 whose first inputs are connected to the input of the device. The second inputs of the multipliers 1, 2 are connected to a common signal source 3, while the second input of the first multiplier 1 is connected directly to the common source of signal 3, and the second input of the second multiplier 2 is connected through a phase shifter 4. The device also contains a memory element for half the duration of sending signal 5 , as well as two integrators with a reset of 6, 7. The outputs of the integrators 6, 7 directly and through the second 8 and third 9 memory elements for half the duration of the signal sent are connected to the multipliers 10, 11. The outputs of the multipliers 10, 11 through subsequently connected the first and second adders 12, 13 are connected to the resolver 14. Another input of the adder 13 is connected to the output of the adder 12 through the fourth memory element for half the duration of the signal 15. The third input of the second adder 13 is connected to the synchronization device 16, also connected with the above-mentioned memory elements for half the duration of the signal 8, 9, 15 and with the clock input of the decider 14. The output of the multiplier 1 is also connected to the input of the integrator 6 through a series-connected filter bottom their frequencies 17, the fifth multiplier 18 and the third adder 19. The output of the multiplier 2 is connected to another input of the third adder 19 through the second low-pass filter 20 and the sixth multiplier 21. The output of the second low-pass filter 20 is connected to the input of the integrator 7 through half the fifth memory element in series the duration of sending the signal 22, the seventh multiplier 23, another input connected to the output of the first low-pass filter 17, and a subtractor 24, subtracting the input through the eighth multiplier 25 connected to the output of the second low-pass filter 20. Output five memory element 22 is also connected to the second input of the sixth multiplier 21, between the output of the first low-pass filter 17 and the second inputs of the fifth 18 and eighth 25 multipliers connected, the first memory element is included for half the duration of sending signal 5. A common signal source is a generator 26, the frequency of which is equal to the center frequency input signal frequency range. The bandwidth of both low-pass filters 17, 20 is equal to the half-width of the input frequency range.

В другом варианте устройства (см. фиг. 2) между выходами ФНЧ 17, 20 и общими точками подключения к их выходам других устройств включены соответствующие аналого-цифровые преобразователи, а устройства, следующие за аналого-цифровыми преобразователями, выполнены в цифровом виде. In another embodiment of the device (see Fig. 2), the corresponding analog-to-digital converters are connected between the outputs of the low-pass filter 17, 20 and the common points of connection to their outputs of other devices, and the devices following the analog-to-digital converters are made in digital form.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

Входной фазоманипулированный сигнал с входа устройства подается на первые входы перемножителей 1, 2. В продуктах перемножения входного сигнала с сигналом генератора 26, частота которого равна центральной частоте диапазона входных частот сигнала, на выходе перемножителя 1 содержится синфазная составляющая входного фазоманипулированного сигнала. В продуктах перемножения входного сигнала с сигналом генератора 26, развернутым по фазе на 90° фазовращателем 4, на выходе перемножителя 2 содержится квадратурная составляющая входного фазоманипулированного сигнала. Каждая из указанных составляющих в полосе низких частот, равной полуширине диапазона частот входных сигналов, фильтруется в ФНЧ 17 и 20 соответственно. Далее в устройстве формируется первая компонента сигнала как результат суммирования в третьем сумматоре 19 произведения в перемножителе 18 отфильтрованного синфазного сигнала с задержанным в элементе памяти 5 отфильтрованного синфазного сигнала и произведения в перемножителе 21 отфильтрованного квадратурного сигнала с задержанным в элементе памяти 22 отфильтрованного квадратурного сигнала. Так же в устройстве формируется вторая компонента сигнала как результат разности в вычитающем устройстве 24 произведения в перемножителе 23 отфильтрованного синфазного сигнала с задержанным в элементе памяти 22 отфильтрованного квадратурного сигнала и произведения в перемножителе 25 отфильтрованного квадратурного сигнала с задержанным в элементе памяти 5 отфильтрованного синфазного сигнала. В интеграторах со сбросом 6, 7 синхронно, под управлением устройства синхронизации 16, интегрируются со сбросом, на интервале времени, равном половине длительности символа, обе сформированные компоненты сигнала. Оба проинтегрированных сигналов задерживаются на половину длительности символа во втором 8 и третьем 9 элементах памяти соответственно. Каждый из двух проинтегрированных сигналов перемножается с соответствующим ему задержанным сигналом в перемножителях 10, 11 соответственно. Результаты перемножения в перемножителях 10, 11 суммируются в первом сумматоре 12. Суммарный сигнал задерживается на половину длительности символа в четвертом элементе памяти 15. Суммарный сигнал с выхода первого сумматора 12 и задержанный суммарный сигнал с выхода четвертого элемента памяти 15 повторно суммируется во втором сумматоре 13. По знаку результата второго суммирования в решающем устройстве 14 под управлением устройства синхронизации 16 принимается решение о значении переданного двоичного символа. The input phase-manipulated signal from the input of the device is supplied to the first inputs of the multipliers 1, 2. In the products of multiplying the input signal with a signal from the generator 26, the frequency of which is equal to the center frequency of the input frequency range of the signal, the output of the multiplier 1 contains the in-phase component of the input phase-manipulated signal. In the products of the multiplication of the input signal with the signal of the generator 26, phase-shifted 90 ° phase shifter 4, the output of the multiplier 2 contains the quadrature component of the input phase-shifted signal. Each of these components in the low-frequency band equal to the half-width of the frequency range of the input signals is filtered in the low-pass filter 17 and 20, respectively. Then, the first signal component is formed in the device as a result of summing in the third adder 19 of the product in the filtered common mode signal multiplier 18 with the filtered in-phase signal delayed in the memory element 5 and the filtered quadrature signal in the multiplier 21 with the filtered quadrature signal delayed in the memory element 22. The second signal component is also formed in the device as a result of the difference in the subtractor 24 of the product in the filtered in-phase signal multiplier 23 with the filtered quadrature signal delayed in the memory element 22 and the filtered quadrature signal in the multiplier 25 with the filtered in-phase signal delayed in memory element 5. In integrators with reset 6, 7 synchronously, under the control of synchronization device 16, both formed signal components are integrated with reset, on a time interval equal to half the symbol duration. Both integrated signals are delayed by half the symbol duration in the second 8 and third 9 memory elements, respectively. Each of the two integrated signals is multiplied with the corresponding delayed signal in the multipliers 10, 11, respectively. The multiplication results in multipliers 10, 11 are summed in the first adder 12. The total signal is delayed by half the symbol duration in the fourth memory element 15. The total signal from the output of the first adder 12 and the delayed total signal from the output of the fourth memory element 15 are re-summed in the second adder 13. By the sign of the result of the second summation in the decider 14 under the control of the synchronization device 16, a decision is made on the value of the transmitted binary symbol.

В другом варианте устройства между выходами ФНЧ 17, 20 и общими точками подключения к их выходам других устройств включены соответствующие аналого-цифровые преобразователи 26 и 27, в которых отфильтрованные синфазная и квадратурная составляющие входного фазоманипулированного сигнала соответственно преобразуются в цифровую форму, а последующая обработка полученных цифровые сигналов осуществляется также, как и описано выше, теми же, что и в первом варианте устройствами, но выполненными в цифровом виде. In another embodiment of the device, between the outputs of the low-pass filter 17, 20 and the common points of connection to their outputs of other devices, the corresponding analog-to-digital converters 26 and 27 are included, in which the filtered in-phase and quadrature components of the input phase-manipulated signal are respectively converted to digital form, and the subsequent processing of the resulting digital signals is carried out also, as described above, the same as in the first embodiment, devices, but made in digital form.

На момент подачи заявки на изобретение в ГКБ "Связь" проведено имитационное математическое моделирование предлагаемого способа демодуляции в среде MATLAB, подтвердившее повышение помехоустойчивости по сравнению с известным. At the time of filing the application for an invention, the GKB Svyaz carried out a mathematical simulation of the proposed method of demodulation in the MATLAB environment, which confirmed an increase in noise immunity compared to the known one.

Источники информации
1. 3аездный А.М., Окунев Ю.Б., Рахович Л.М. Фазоразностная модуляция и ее применение для передачи дискретной информации. М.: Связь, 1967, - 304 с.
Sources of information
1. 3-ride A.M., Okunev Yu.B., Rakhovich L.M. Phase difference modulation and its application for transmitting discrete information. M .: Communication, 1967, - 304 p.

2. Окунев Ю.Б. Теория фазоразностной модуляции. М.: Связь, 1979, - 216 с.(Способ-прототип). 2. Okunev Yu.B. Theory of phase difference modulation. M .: Communication, 1979, - 216 pp. (Prototype method).

3. Окунев Ю.Б. Цифровая передача информации фазомодулированными сигналами. М.: Радио и связь, 1991, - 296 с. 3. Okunev Yu.B. Digital transmission of information by phase-modulated signals. M .: Radio and communications, 1991, - 296 p.

4. А. с. N 177471, Рахович Л.М. Способ детектирования фазоманипулированных сигналов, переданных методом двухкратной относительной фазовой манипуляции. М.: ЦНИИПИ, 1966, - 2с. 4. A. p. N 177471, Rakhovich L.M. A method for detecting phase-shift keyed signals transmitted by the method of double relative phase manipulation. M.: TsNIIIPI, 1966, - 2s.

5. А. с. N 543194, Барбанель Е.С., Гончаров В.Н., Щелкунов К.Н. Система связи с фазоразностной модуляцией первого порядка. М.: ЦНИИПИ, 1977, - 3 с. (Устройство-прототип). 5. A. p. N 543194, Barbanel E.S., Goncharov V.N., Schelkunov K.N. Communication system with phase difference modulation of the first order. M .: TsNIIIPI, 1977, - 3 p. (Prototype device).

6. Harcke, L., and G. Wood, Laboratory and Flight Performance of the Mars Pathfinder (15,1/6) Convolutionally Encoded Telemetry Link. TDA PR 42-129, January-March 1997, pp. 1-11, May 15, 1997. 6. Harcke, L., and G. Wood, Laboratory and Flight Performance of the Mars Pathfinder (15.1 / 6) Convolutionally Encoded Telemetry Link. TDA PR 42-129, January-March 1997, pp. 1-11, May 15, 1997.

7. Rebold, T.A., М. Tinto, S.W. Asmar, and E.R. Kursinski, Neptune Revisited: Synthesizing Coherent Doppler From Voyager's Noncoherent Downlink, TDA PR 42-131, July - September 1997, pp. 1-19, November 15, 1997. 7. Rebold, T.A., M. Tinto, S.W. Asmar, and E.R. Kursinski, Neptune Revisited: Synthesizing Coherent Doppler From Voyager's Noncoherent Downlink, TDA PR 42-131, July - September 1997, pp. 1-19, November 15, 1997.

8. Winters Jack H. Differential detection with intersymbol interference and frequency uncertainty // IEEE Trans. Commun. - 1984, N 1, p.25-33. 8. Winters Jack H. Differential detection with intersymbol interference and frequency uncertainty // IEEE Trans. Commun. - 1984, N 1, p.25-33.

9. Feher K. Digital communications: Satellite/Earth stations Engineering N-Y., Prentice-Hall, 1983.6 9. Feher K. Digital communications: Satellite / Earth stations Engineering N-Y., Prentice-Hall, 1983.6

Claims (3)

1. Способ демодуляции сигналов с относительной фазовой манипуляцией, включающий синхронное интегрирование со сбросом на интервале времени равном половине длительности символа каждой из двух компонент сигнала, задержку обоих проинтегрированных сигналов на половину длительности символа, перемножение каждого из двух проинтегрированных сигналов с соответствующим ему задержанным сигналом, суммирование результатов перемножения, задержку суммарного сигнала на половину длительности символа, последующее суммирование суммарного сигнала и задержанного суммарного сигнала и принятие решения о значении переданного двоичного символа по знаку результата второго суммирования, отличающийся тем, что входной фазоманипулированный сигнал разлагают на синфазную и квадратурную составляющие относительно центральной частоты диапазона входных сигналов, фильтруют синфазную и квадратурную составляющие в полосе низких частот, равной полуширине диапазона частот входных сигналов, оба отфильтрованных сигнала задерживают на половину длительности символа, при этом первую из упомянутых выше компонент сигнала формируют как результат суммирования произведения отфильтрованного синфазного сигнала с задержанным отфильтрованным синфазным сигналом и произведения отфильтрованного квадратурного сигнала с задержанным отфильтрованным квадратурным сигналом, а вторую из упомянутых выше компонент сигнала формируют как результат разности произведения задержанного отфильтрованного синфазного сигнала с отфильтрованным квадратурным сигналом и произведения отфильтрованного синфазного сигнала с задержанным отфильтрованным квадратурным сигналом. 1. A method of demodulating signals with relative phase shift keying, including synchronous integration with resetting at a time interval equal to half the symbol duration of each of the two signal components, delaying both integrated signals by half the symbol duration, multiplying each of the two integrated signals with the corresponding delayed signal, summing multiplication results, the delay of the total signal by half the duration of the symbol, the subsequent summation of the total signal and delayed total signal and deciding on the value of the transmitted binary symbol by the sign of the result of the second summation, characterized in that the input phase-manipulated signal is decomposed into in-phase and quadrature components relative to the center frequency of the input signal range, in-phase and quadrature components are filtered in the low-frequency band equal to the half-width of the range frequencies of the input signals, both filtered signals are delayed by half the symbol duration, while the first of the The signal component is formed as a result of summing the product of the filtered common mode signal with the delayed filtered common mode signal and the product of the filtered quadrature signal with the delayed filtered quadrature signal, and the second of the above signal components is formed as the result of the difference of the product of the delayed filtered common mode signal with the filtered quadrature signal and the product of the filtered quadrature signal common mode delayed filtered to handed signal. 2. Способ демодуляции сигналов с относительной фазовой манипуляцией по п. 1, отличающийся тем, что отфильтрованные синфазную и квадратурную составляющие входного фазоманипулированного сигнала преобразуют в цифровую форму и далее обрабатывают в цифровом виде. 2. The method of demodulating signals with relative phase shift keying according to claim 1, characterized in that the filtered in-phase and quadrature components of the input phase-shifted signal are converted into digital form and further processed in digital form. 3. Устройство демодуляции сигналов с относительной фазовой манипуляцией, к входу которого подключены первые входы первого и второго перемножителей, вторые входы которых подключены к общему источнику сигнала, при этом второй вход первого перемножителя связан с общим источником сигнала непосредственно, а второй вход второго перемножителя - через фазовращатель, а также содержащее первый элемент памяти на половину длительности посылки сигнала и два интегратора со сбросом, выходы которых непосредственно и через второй и третий элементы памяти на половину длительности посылки сигнала подключены к другим соответствующим перемножителям, выходы которых через последовательно соединенные первый и второй сумматоры подключены к решающему устройству, другой вход второго сумматора соединен с выходом первого сумматора через четвертый элемент памяти на половину длительности посылки сигнала, третий вход второго сумматора связан с устройством синхронизации, соединенным с упомянутыми элементами памяти на половину длительности посылки сигнала, с тактовым входом решающего устройства и управляющим интеграторами со сбросом, отличающееся тем, что выход первого перемножителя подключен к входу одного из интеграторов со сбросом через последовательно соединенные фильтр нижних частот (ФНЧ), пятый перемножитель и третий сумматор, выход второго перемножителя подключен к другому входу третьего сумматора через последовательно соединенные второй ФНЧ и шестой перемножитель, выход второго ФНЧ подключен к входу другого интегратора со сбросом через последовательно соединенные пятый элемент памяти на половину длительности посылки сигнала, седьмой перемножитель, другим входом связанный с выходом первого ФНЧ, и вычитающее устройство, причем выход второго ФНЧ через восьмой перемножитель связан с вычитающим входом вычитающего устройства, выход пятого элемента памяти на половину длительности посылки сигнала подключен к второму входу шестого перемножителя, между выходом первого ФНЧ и соединенными вторыми входами пятого и восьмого перемножителей включен первый элемент памяти на половину длительности посылки сигнала, а общим источником сигнала является генератор, частота которого равна центральной частоте диапазона входных частот сигнала, причем ширина полосы ФНЧ равна полуширине диапазона входных частот. 3. A signal demodulation device with relative phase shift keying, the input of which is connected to the first inputs of the first and second multipliers, the second inputs of which are connected to a common signal source, while the second input of the first multiplier is connected to the common signal source, and the second input of the second multiplier is connected phase shifter, as well as containing the first memory element for half the duration of the signal sending and two integrators with reset, the outputs of which are directly and through the second and third memory elements half the duration of the signal sending is connected to other corresponding multipliers, the outputs of which are connected through a series of connected first and second adders to the resolver, the other input of the second adder is connected to the output of the first adder through the fourth memory element for half the duration of the signal sending, the third input of the second adder is connected with a synchronization device connected to the aforementioned memory elements for half the duration of the signal, with the clock input of the deciding device VA and managing integrators with a reset, characterized in that the output of the first multiplier is connected to the input of one of the integrators with a reset through a series-connected low-pass filter (LPF), a fifth multiplier and a third adder, the output of the second multiplier is connected to another input of the third adder through series-connected the second low-pass filter and the sixth multiplier, the output of the second low-pass filter is connected to the input of another integrator with a reset through the fifth memory element connected in series for half the duration signal reference, a seventh multiplier connected to the output of the first low-pass filter by another input and a subtractor, the output of the second low-pass filter through the eighth multiplier connected to the subtracting input of the subtractor, the output of the fifth memory element half the signal sending time is connected to the second input of the sixth multiplier, between the output the first low-pass filter and the second inputs of the fifth and eighth multipliers connected, the first memory element is turned on for half the duration of the signal transmission, and the common signal source is the Op whose frequency equals the center frequency of the input signal frequency band, the band width of the LPF is equal to the half-width of the input frequency band.
RU2000103326A 2000-02-09 2000-02-09 Method of demodulation of signals with relative phase-shift keying and device for realization RU2168869C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000103326A RU2168869C1 (en) 2000-02-09 2000-02-09 Method of demodulation of signals with relative phase-shift keying and device for realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000103326A RU2168869C1 (en) 2000-02-09 2000-02-09 Method of demodulation of signals with relative phase-shift keying and device for realization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2168869C1 true RU2168869C1 (en) 2001-06-10

Family

ID=20230499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000103326A RU2168869C1 (en) 2000-02-09 2000-02-09 Method of demodulation of signals with relative phase-shift keying and device for realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2168869C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454015C1 (en) * 2010-10-18 2012-06-20 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Method for demodulation of frequency-manipulated absolute double-pulse signals used for information transfer via short-wave channel
RU2625529C2 (en) * 2014-09-12 2017-07-14 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт автоматизированных систем и комплексов связи "Нептун" Demodulator of pseudo-random signals with relative phase modulation
RU2660595C1 (en) * 2017-03-13 2018-07-06 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Autocorrelative decoder of pseudonoise signals with differential phase shift keying
RU2660594C1 (en) * 2017-03-13 2018-07-06 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Autocorrelative decoder of pseudosignals with second-order differential phase shift keying

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Окунев Ю.Б. Теория фазоразностной модуляции. - М.: Связь, 1979, с.с.161,71,126. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454015C1 (en) * 2010-10-18 2012-06-20 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Method for demodulation of frequency-manipulated absolute double-pulse signals used for information transfer via short-wave channel
RU2625529C2 (en) * 2014-09-12 2017-07-14 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт автоматизированных систем и комплексов связи "Нептун" Demodulator of pseudo-random signals with relative phase modulation
RU2660595C1 (en) * 2017-03-13 2018-07-06 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Autocorrelative decoder of pseudonoise signals with differential phase shift keying
RU2660594C1 (en) * 2017-03-13 2018-07-06 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Autocorrelative decoder of pseudosignals with second-order differential phase shift keying

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2007149C (en) Homodyne down-converter with digital hilbert transform filtering
US7711032B2 (en) Method, transmitter and receiver for spread-spectrum digital communication by Golay complementary sequence modulation
US3305636A (en) Phase-shift data transmission system having a pseudo-noise sync code modulated with the data in a single channel
US4707839A (en) Spread spectrum correlator for recovering CCSK data from a PN spread MSK waveform
EP0804847B1 (en) RECEIVER FOR M-ary FSK SIGNALS
US5687190A (en) Non-coherent direct sequence spread spectrum receiver for detecting bit/symbol chip sequences using threshold comparisons of chip sequence correlations
RU2431919C1 (en) Correlation receiver of noise-like signals
US6549588B2 (en) Communications system and corresponding receiver unit
US3611143A (en) Device for the transmission of rectangular synchronous information pulses
RU2168869C1 (en) Method of demodulation of signals with relative phase-shift keying and device for realization
Chernoyarov et al. Algorithms and Devices for Noncoherent Digital Radio Signal Processing.
RU2374776C2 (en) Correlation receiver of noise-like signals with minimum frequency manipulation
RU2660594C1 (en) Autocorrelative decoder of pseudosignals with second-order differential phase shift keying
IL98730A (en) Demodulating method and apparatus particularly for demodulating a differential phase-shift keying signal
CN106341123B (en) A kind of filtering method and device of single tone jamming
CN102316058B (en) Coherent demodulation device of non-geostationary orbit satellite DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying) communication
US6198764B1 (en) Method for the transfer of a digital data signal from a transmitter to a receiver
RU2192101C2 (en) Method for quadrature reception of frequency- keyed signals with minimal shift
US3660764A (en) Non-coherent differential phase detection
US10225129B2 (en) Method and apparatus for the extrication of quadrature pairs of amplitude modulated signals from intermingled extraneous signals
RU2234810C1 (en) Method and device for extracting information about doppler shift of signal carrier frequency
RU2247474C1 (en) Device for quadrature reception of frequency-keyed signals
CN114128154A (en) Method for generating a signal comprising a time-sequential chirp, method for estimating a vehicle symbol using this signal, computer program product and corresponding devices
US3980971A (en) Modulator for hybrid modulation by more and less significant digital signals in succession in each clock interval and counterpart demodulator
RU2801873C1 (en) Method for forming noise-like signals

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100210