RU115986U1 - 180 ° Coherent Signal Detector with Absolute Phase Manipulation - Google Patents

180 ° Coherent Signal Detector with Absolute Phase Manipulation Download PDF

Info

Publication number
RU115986U1
RU115986U1 RU2011148974/08U RU2011148974U RU115986U1 RU 115986 U1 RU115986 U1 RU 115986U1 RU 2011148974/08 U RU2011148974/08 U RU 2011148974/08U RU 2011148974 U RU2011148974 U RU 2011148974U RU 115986 U1 RU115986 U1 RU 115986U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
input
phase
signal
detector
Prior art date
Application number
RU2011148974/08U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Алексеевич Волков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ)
Priority to RU2011148974/08U priority Critical patent/RU115986U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU115986U1 publication Critical patent/RU115986U1/en

Links

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

Когерентный детектор сигналов с абсолютной фазовой манипуляцией на 180°, состоящий из делителя частоты в 2 раза, выделителя несущей частоты, разделенной в 2 раза, двух удвоителей частоты, фазовращателя на 90°, блока временной задержки, фазового детектора, причем выход делителя частоты в 2 раза подключен к опорному входу фазового детектора через последовательно соединенные выделитель составляющей несущей частоты, разделенной в 2 раза, первый удвоитель частоты, фазовращатель на 90°, и параллельно - к его информационному входу через последовательно соединенные блок временной задержки и второй удвоитель частоты, отличающийся тем, что впервые предложена структура делителя в 2 раза фазы и частоты сигнала с абсолютной фазовой манипуляцией на 180°, состоящая из сумматора сигналов, источника постоянного напряжения, подключенного к его второму входу, блока извлечения корня квадратного, подключенного к его выходу, а первый вход сумматора является входом всего фазового детектора. Coherent signal detector with 180 ° absolute phase shift keying, consisting of a frequency divider by 2 times, a carrier frequency separator divided by 2 times, two frequency doublers, a 90 ° phase shifter, a time delay block, a phase detector, and the output of the frequency divider is 2 times connected to the reference input of the phase detector through a series-connected separator of the carrier frequency component divided by 2 times, the first frequency doubler, a phase shifter by 90 °, and in parallel - to its information input through a series-connected time delay unit and a second frequency doubler, characterized by that for the first time a structure of a divider of 2 times the phase and frequency of a signal with an absolute phase shift keying by 180 ° was proposed, consisting of a signal adder, a constant voltage source connected to its second input, a square root extraction unit connected to its output, and the first input of the adder is the input of the entire phase detector.

Description

Полезная модель (ПМ) относится к области приема радиосигналов.The utility model (PM) relates to the field of receiving radio signals.

Известны когерентные детекторы сигналов с абсолютной фазовой манипуляцией (ФМн) на 180°, описанные в источниках, например в:Known coherent signal detectors with absolute phase shift keying (PSK) at 180 °, described in sources, for example in:

1. Патент РФ на изобретение №2113062. Формирователь опорного колебания для детектирования фазоманипулированных сигналов / А.А.Волков. Приоритет от 28.09.1994 г.1. RF patent for the invention No. 2113062. Shock reference oscillator for detecting phase-shift keyed signals / A.A. Volkov. Priority from September 28, 1994

2. Горелов Г.В., Волков А.А., Шелухин В.И. Каналообразующие устройства железнодорожной телемеханики и связи. - М.: ГОИ, 2007. - С.224-226. По технической сущности наиболее близким к ПМ является устройство, описанное в первом источнике, которое по этой причине и принимается за ее прототип. Во втором источнике описан аналог ПМ.2. Gorelov G.V., Volkov A.A., Shelukhin V.I. Channel-forming devices of railway telemechanics and communications. - M .: GOI, 2007 .-- S.224-226. By technical nature, the device closest to PM is the device described in the first source, which for this reason is taken as its prototype. The second source describes an analogue of PM.

Прототип-детектор состоит из последовательно подключенных к опорному входу фазового детектора делителя частоты в п раз, выделителя колебания несущей частоты, разделенной в п раз, умножителя частоты в п раз, фазовращателя на 90° и параллельно подключенных к выходу делителя частоты второго умножителя частоты в п раз, соединенного через блок задержки к сигнальному входу фазового детектора. Такая структура когерентного детектора, начинающегося с делителя частоты, исключает скачки фазы опорного колебания на 180°, когда единицы принимаются нулями, а нули - единицами, т.е. наоборот (обратная работа детектора). Во избежание обратной работы информационный и опорный входы детектора подключены к выходу делителя частоты через соответствующие блоки. Однако структура делителя частоты неизвестна, что не позволяет использовать данный устойчивый метод устойчивого детектирования сигналов с абсолютной ФМн на 180° и тем самым повысить помехоустойчивость приема сигналов на 2 дБ по сравнению с наиболее помехоустойчивым видом манипуляции - относительной ФМн на 180° (ОФМн).The prototype detector consists of a series of n times connected to the reference input of the phase detector of the frequency divider, a carrier frequency oscillator isolator divided by n times, a frequency multiplier n times, a phase shifter 90 ° and connected in parallel to the output of the frequency divider of the second frequency multiplier times connected through the delay unit to the signal input of the phase detector. Such a structure of a coherent detector, starting with a frequency divider, eliminates jumps in the phase of the reference oscillation by 180 °, when units are taken as zeros and zeros as units, i.e. vice versa (reverse detector operation). To avoid reverse operation, the information and reference inputs of the detector are connected to the output of the frequency divider through the corresponding blocks. However, the structure of the frequency divider is not known, which does not allow using this stable method for stable detection of signals with absolute QPSK by 180 ° and thereby increase the noise immunity of signal reception by 2 dB compared to the most noise-resistant type of manipulation - relative QPSK by 180 ° (GPS).

Основным недостатком прототипа ПМ является невозможность повысить помехоустойчивость приема сигналов на 2 дБ из-за того, что неизвестна структура делителя частоты.The main disadvantage of the prototype PM is the inability to increase the noise immunity of signal reception by 2 dB due to the fact that the structure of the frequency divider is unknown.

Техническим результатом ПМ является повышение помехоустойчивости приема сигналов на 2 дБ за счет использования разработанной структуры делителя частоты сигнала с абсолютной ФМн на 1800.The technical result of PM is to increase the noise immunity of signal reception by 2 dB due to the use of the developed structure of the signal frequency divider with absolute PSK by 1800.

Сущность ПМ состоит в том, что в когерентном детекторе сигналов с абсолютной ФМн на 180°, состоящем из делителя частоты в 2 раза, выделителя несущей частоты, разделенной в 2 раза, двух удвоителей частоты, фазовращателя на 90°, блока временной задержки, фазового детектора, причем, выход делителя частоты в 2 раза подключен к опорному входу фазового детектора через последовательно соединенные выделитель составляющей несущей частоты, разделенной в 2 раза, первый удвоитель частоты, фазовращатель на 90°, и параллельно - к его информационному входу через последовательно соединенные блок временной задержки и второй удвоитель частоты, введена впервые структура делителя в 2 раза фазы и частоты сигнала с абсолютной фазовой манипуляцией на 180°, состоящая из сумматора сигналов, источника постоянного напряжения, подключенного к его второму входу, блока извлечения корня квадратного, подключенного к его выходу, а первый вход сумматора является входом всего фазового детектора.The essence of PM consists in the fact that in a coherent signal detector with an absolute FMN of 180 °, consisting of a 2-fold frequency divider, a carrier frequency isolator divided by 2 times, two frequency doublers, a 90 ° phase shifter, a time delay unit, a phase detector moreover, the output of the frequency divider is 2 times connected to the reference input of the phase detector through a series-connected isolator of the component of the carrier frequency, divided by 2 times, the first frequency doubler, phase shifter 90 °, and in parallel to its information input h a time delay unit and a second frequency doubler connected in series, the structure of the signal divider 2 times the phase and frequency of the signal with absolute phase shift by 180 ° was introduced for the first time, consisting of a signal adder, a constant voltage source connected to its second input, square root block, connected to its output, and the first adder input is the input of the entire phase detector.

Существенным отличием ПМ является разработанная структура делителя в 2 раза фазы входного сигнала и связи между его элементами.A significant difference between PM is the developed structure of the divider in 2 times the phase of the input signal and the connection between its elements.

ПМ иллюстрируется чертежом.PM is illustrated in the drawing.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого когерентного детектора, где обозначено:Figure 1 presents the structural diagram of the proposed coherent detector, where indicated:

1 - сумматор сигналов;1 - signal adder;

2 - источник постоянного напряжения;2 - a constant voltage source;

3 - блок извлечения корня квадратного из сигнала на его входе;3 - block extraction of the square root of the signal at its input;

3 - источник постоянного напряжения;3 - source of constant voltage;

4 - фильтр колебания несущей частоты, разделенной в 2 раза;4 - filter oscillations of the carrier frequency, divided by 2 times;

5 - блок временной задержки;5 - block time delay;

6, 7 - удвоители фазы сигнала (квадраторы);6, 7 - signal phase doublers (quadrants);

8 - фазовращатель на 90°;8 - phase shifter 90 °;

9 - фазовый детектор.9 - phase detector.

Блоки 1, 2, 3 образуют делитель в 2 раза фазы входного сигнала с абсолютной ФМн на 180°.Blocks 1, 2, 3 form a divider 2 times the phase of the input signal with an absolute PSK by 180 °.

Работа схемы происходит следующим образом.The operation of the circuit is as follows.

Входной сигнал с абсолютной ФМн на 180° uвх(t)=Ucos[ωt+γ(t)Δφ], не содержащий составляющей несущей частоты, поступает на один вход сумматора 1, на другой вход которого подается постоянное напряжение Е с блока 2. Так как постоянное напряжение Е с блока 2 равно амплитуде входного сигнала U, то на выходе сумматора колебание представляет собой квадрат напряжения с разделенной в 2 раза фазой:An input signal with an absolute QPS at 180 ° u in (t) = Ucos [ωt + γ (t) Δφ], which does not contain a carrier frequency component, is fed to one input of the adder 1, the other input of which is supplied with a constant voltage E from block 2. Since the constant voltage E from block 2 is equal to the amplitude of the input signal U, then at the output of the adder, the oscillation is the square of the voltage with a phase divided by 2 times:

u1(t)=Е+Ucos[ωt+γ(t)Δφ]=U[1+cos[ωt+γ(t)Δφ]=2Ucos20,5[ωt+γ(t)Δφ]u 1 (t) = E + Ucos [ωt + γ (t) Δφ] = U [1 + cos [ωt + γ (t) Δφ] = 2Ucos 2 0,5 [ωt + γ (t) Δφ]

Сигнал u1(t) с блока 1 поступает на вход блока 3 извлечения корня квадратного, на выходе которого имеет место колебаниеThe signal u 1 (t) from block 1 enters the input of block 3 of extracting the square root, the output of which fluctuates

С учетом того, что косинус - четная, а синус - нечетные функции, γ(t)=±1 - закон изменения фазы на Δφ=90°, имеемGiven that the cosine is even and the sine are odd functions, γ (t) = ± 1 is the law of phase change by Δφ = 90 °, we have

Здесь первое слагаемое - это немодулированное опорное колебание с разделенной в 2 раза несущей частотой ω/2, появившееся благодаря делению в 2 раза фазы входного сигнала. Второе слагаемое представляет собой две боковые полосы частот, симметрично расположенные относительно несущей частоты ω/2. Фильтр 4 пропускает на свой выход только первое слагаемое, которое затем умножается по частоте в 2 раза в квадраторе 6, где также преобразуется ± перед корнем в +:Here, the first term is the unmodulated reference oscillation with the carrier frequency ω / 2 divided by a factor of 2, which appeared due to the division of the input signal phase by 2 times. The second term is two side frequency bands symmetrically located relative to the carrier frequency ω / 2. Filter 4 passes on its output only the first term, which is then multiplied in frequency by 2 times in quadrator 6, where it also transforms ± before the root to +:

. .

С выхода блока 6 сигнал u6(t)=0,5Ucosωt поворачивается по фазе на 90° в блоке 8, так что на опорном входе фазового детектора 9 имеет место колебание u8(t)=0,5Usinωt.From the output of block 6, the signal u 6 (t) = 0.5Ucosωt is rotated 90 ° in phase in block 8, so that at the reference input of the phase detector 9 there is an oscillation u 8 (t) = 0.5Usinωt.

С выхода блока 3 колебание u3(t) параллельно поступает на информационный вход фазового детектора 9 через последовательно включенные блок временной задержки 5 и второй удвоитель фазы 7, т.е. на информационном входе блока 9 будет входной сигнал uвх(t) с абсолютной ФМн на 180°. Фазовый детектор 9 состоит из перемножителя сигналов и ФНЧ на его выходе. На выходе перемножителя блока 9 колебаниеFrom the output of block 3, the oscillation u 3 (t) is simultaneously fed to the information input of the phase detector 9 through the time delay block 5 and the second doubler of phase 7, connected in series, i.e. at the information input of block 9 there will be an input signal u in (t) with an absolute PSK of 180 °. The phase detector 9 consists of a signal multiplier and a low-pass filter at its output. The output of the multiplier block 9 oscillation

uп9(t)=uвх(t)u8(t)=Ucos[ωt+γ(t)Δφ]Usinωt=0,5U2sin(γ(t)Δφ)+в.ч.u n9 (t) = u in (t) u 8 (t) = Ucos [ωt + γ (t) Δφ] Usinωt = 0.5U 2 sin (γ (t) Δφ) + h

ФНЧ блока 9 пропускает на свой выход только первое слагаемое, а так как синус - нечетная функция и Δφ=90°, тоThe low-pass filter of block 9 passes only the first term to its output, and since the sine is an odd function and Δφ = 90 °, then

U9(t)=0.5U2γ(t) - переданный цифровой сигнал.U 9 (t) = 0.5U 2 γ (t) is the transmitted digital signal.

Отметим, что на выходе блока 3 имеют место перед корнем квадратным 2 знака ±, что при наличии внешних воздействий (помех) может быть источником обратной работы детектора. Во избежание этого на опорный и информационный входы подается колебание с выхода делителя фазы в 2 раза через квадраторы и другие блоки.Note that at the output of block 3, there are 2 signs ± in front of the square root, which, in the presence of external influences (interference), can be a source of detector feedback. In order to avoid this, oscillation from the output of the phase divider is applied to the reference and information inputs by a factor of 2 via quadrators and other blocks.

Технико-экономическим эффектом ПМ является повышение помехоустойчивости приема сигналов на 2 дБ за счет предложенной структуры делителя фазы в 2 раза.The technical and economic effect of PM is to increase the noise immunity of signal reception by 2 dB due to the proposed structure of the phase divider by 2 times.

Claims (1)

Когерентный детектор сигналов с абсолютной фазовой манипуляцией на 180°, состоящий из делителя частоты в 2 раза, выделителя несущей частоты, разделенной в 2 раза, двух удвоителей частоты, фазовращателя на 90°, блока временной задержки, фазового детектора, причем выход делителя частоты в 2 раза подключен к опорному входу фазового детектора через последовательно соединенные выделитель составляющей несущей частоты, разделенной в 2 раза, первый удвоитель частоты, фазовращатель на 90°, и параллельно - к его информационному входу через последовательно соединенные блок временной задержки и второй удвоитель частоты, отличающийся тем, что впервые предложена структура делителя в 2 раза фазы и частоты сигнала с абсолютной фазовой манипуляцией на 180°, состоящая из сумматора сигналов, источника постоянного напряжения, подключенного к его второму входу, блока извлечения корня квадратного, подключенного к его выходу, а первый вход сумматора является входом всего фазового детектора.
Figure 00000001
A coherent signal detector with 180 ° absolute phase shift keying, consisting of a 2-fold frequency divider, a 2-fold carrier frequency isolator, two frequency doublers, a 90 ° phase shifter, a time delay unit, a phase detector, and the output of the frequency divider is 2 times connected to the reference input of the phase detector through a series-connected isolator of the component of the carrier frequency, divided by 2 times, the first frequency doubler, phase shifter 90 °, and in parallel to its information input through the serial newly connected time delay unit and second frequency doubler, characterized in that the structure of the signal and frequency divider 2 times the signal with absolute phase shift keying by 180 ° is first proposed, consisting of a signal adder, a constant voltage source connected to its second input, extraction unit square root connected to its output, and the first adder input is the input of the entire phase detector.
Figure 00000001
RU2011148974/08U 2011-12-02 2011-12-02 180 ° Coherent Signal Detector with Absolute Phase Manipulation RU115986U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011148974/08U RU115986U1 (en) 2011-12-02 2011-12-02 180 ° Coherent Signal Detector with Absolute Phase Manipulation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011148974/08U RU115986U1 (en) 2011-12-02 2011-12-02 180 ° Coherent Signal Detector with Absolute Phase Manipulation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU115986U1 true RU115986U1 (en) 2012-05-10

Family

ID=46312832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011148974/08U RU115986U1 (en) 2011-12-02 2011-12-02 180 ° Coherent Signal Detector with Absolute Phase Manipulation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU115986U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3600700A (en) Circuit for phase locking an oscillator to a signal modulated in n-phases
RU122818U1 (en) DEMODULATOR OF PHASOMANIPULATED SIGNALS
JP6274818B2 (en) Characteristic measuring device with surface acoustic wave sensor
RU115986U1 (en) 180 ° Coherent Signal Detector with Absolute Phase Manipulation
JP2012151752A5 (en)
RU2485671C1 (en) METHOD FOR COHERENT DETECTION OF SIGNALS WITH ABSOLUTE PHASE-SHIFT KEYING BY 180º AND DEVICE FOR ITS REALISATION
RU2714222C1 (en) Coherent signal detector with double absolute phase manipulation by 180 °c
JPS61273005A (en) Amplitude modulation system receiver
RU2015102876A (en) Helicopter electronic complex
RU2431917C1 (en) Digital phase automatic frequency control system
RU2707729C1 (en) Quadrature amplitude shift keying signal reception device
RU135464U1 (en) 180 ° SINGLE-BAND CLIPPED SHAPER FORMER WITH PHASE MANIPULATION AT 180 °
US20150117570A1 (en) Sideband suppression in angle modulated signals
RU2363092C2 (en) Signal modulator with minimal frequency offset
RU2439830C1 (en) Coherent detector of radio signals with phase manipulation by 180°
RU2583706C1 (en) Method of receiving noise-like phase-shift keyed signals
RU2577203C1 (en) Frequency demodulator at misaligned circuits
RU2113062C1 (en) Reference-wave shaper for detecting phase-keyed signals
RU92584U1 (en) DIGITAL SIGNALS FORMER WITH MINIMUM FREQUENCY SHIFT
RU2510145C1 (en) Method for restoring carrier frequency of phase-shift keyed signal and monitoring thereof
RU80638U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING SIGNAL PARAMETERS WITH SQUARE MODULATION
RU2747566C1 (en) Apparatus for processing navigation signals of global navigation satellite systems
RU2425393C1 (en) Device for determining direction of radio signal source
RU2552180C2 (en) Frequency conversion method and converter for its implementation
RU2309550C1 (en) Method for auto-correlation receipt of noise-like signals

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20141203