RU124461U1 - Coherent Signal Detector with 180 ° Phase Manipulation - Google Patents
Coherent Signal Detector with 180 ° Phase Manipulation Download PDFInfo
- Publication number
- RU124461U1 RU124461U1 RU2012128147/08U RU2012128147U RU124461U1 RU 124461 U1 RU124461 U1 RU 124461U1 RU 2012128147/08 U RU2012128147/08 U RU 2012128147/08U RU 2012128147 U RU2012128147 U RU 2012128147U RU 124461 U1 RU124461 U1 RU 124461U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- input
- phase
- output
- time delay
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Когерентный детектор сигналов с абсолютной фазовой манипуляцией (ФМн) на 180°, состоящий из перемножителя сигналов, формирователя опорного колебания (ФОК), фильтра нижних частот (ФНЧ), подключенного к выходу перемножителя сигналов, информационный вход которого соединен с его опорным входом через ФОК, отличающийся тем, что в него дополнительно введены регенератор цифрового сигнала (ЦС), фазовый манипулятор на 180°, квадратор, блок извлечения корня квадратного из входного сигнала, триггер-делитель частоты на два, перемножитель сигналов, фазовый детектор (ФД) и три блока задержки по времени, причем к выходу ФНЧ подключены последовательно регенератор ЦС, фазовый манипулятор на 180°, квадратор, блок извлечения корня квадратного, триггер, перемножитель сигналов, фазовый детектор; второй вход фазового манипулятора соединен с выходом ФОК через первый блок задержки по времени, второй вход введенного перемножителя соединен с выходом квадратора через второй блок задержки по времени, а второй вход ФД соединен с выходом фазового манипулятора на 180° через третий блок задержки по времени.A 180 ° coherent signal detector with absolute phase shift keying (QPSK), consisting of a signal multiplier, a reference oscillator (FOC), a low-pass filter (LPF) connected to the output of the signal multiplier, the information input of which is connected to its reference input through the FOC, characterized in that it additionally introduces a digital signal regenerator (DS), a 180 ° phase manipulator, a quadrator, a unit for extracting the square root of the input signal, a trigger frequency divider for two, a signal multiplier, phase the first detector (PD) and three time delay blocks, with a central regenerator, a 180 ° phase manipulator, a quadrator, a square root extractor, a trigger, a signal multiplier, and a phase detector connected to the LPF output in series; the second input of the phase manipulator is connected to the output of the FOC through the first time delay unit, the second input of the introduced multiplier is connected to the quadrator output through the second time delay unit, and the second PD input is connected to the phase manipulator 180 ° through the third time delay unit.
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 различных источниках, например в:Known coherent signal detectors with absolute phase shift keying (PSK) at 180 °, described in various sources, for example in:
1. Окунев Ю.Б. Цифровая передача информации фазоманипулированными сигналами. - М.: Радио и связь, 1991.1. Okunev Yu.B. Digital transmission of information by phase-shifted signals. - M .: Radio and communications, 1991.
2. Горелов Г.В., Волков А.А., Шелухин В.И. Каналообразующие устройства железнодорожной телемеханики и связи. - М.: ГОУ. 2007.2. Gorelov G.V., Volkov A.A., Shelukhin V.I. Channel-forming devices of railway telemechanics and communications. - M .: GOU. 2007.
По технической сущности наиболее близким к ПМ является когерентный детектор, описанный в первом источнике, который по этой причине и принимается за его прототип. В другом источнике описан аналог ПМ.By its technical nature, the coherent detector described in the first source, which for this reason is taken as its prototype, is closest to PM. In another source, an analogue of PM is described.
Прототип - полезная модель (ПМ) состоит из перемножителя сигналов, формирователя опорного колебания (ФОК), фильтра нижних частот (ФНЧ), причем, ФНЧ подключен к выходу перемножителя, входы которого соединены между собой через ФОК.The prototype is a utility model (PM) consists of a signal multiplier, a reference oscillator (FOK), a low-pass filter (low-pass filter), and a low-pass filter is connected to the output of the multiplier, the inputs of which are interconnected via the FOK.
Сформированное опорное колебание из входного ФМн на 180° сигнала имеет случайные во времени скачки фазы на 180°, при которых ЦС на выходе ФНЧ принимается наоборот: единицы - нулями, а нули - единицами. Это явление получило название обратной работы когерентного детектора сигналов с абсолютной ФМн на 180°, которая полностью нарушает связь и поэтому данный вид модуляции на практике не используется. Вместо абсолютной на практике используют относительную ФМн (ОФМн) на 180°, которая не полностью устраняет обратную работу, обеспечивает вероятность ошибки приема сигналов в 2 раза большую, чем абсолютная ФМн на 180° при отсутствии обратной работы.The generated reference oscillation from the input QPSK to the 180 ° signal has 180 ° phase jumps in time, at which the CS at the output of the low-pass filter is accepted on the contrary: units are zeros and zeros are units. This phenomenon is called the reverse operation of a coherent signal detector with an absolute QPS of 180 °, which completely breaks the connection and therefore this type of modulation is not used in practice. Instead of absolute, in practice they use a relative QPSK (OFMn) of 180 °, which does not completely eliminate the reverse operation, provides a probability of
Основным недостатком прототипа является наличие обратной работы когерентного детектора сигналов с абсолютной ФМн на 180°, не позволяющая использовать ее на практике для получения максимальной возможной помехоустойчивости приема данных сигналов. Используемая на практике ОФМн обеспечивает в 2 раза большую вероятность ошибки приема сигналов по сравнению с абсолютной ФМн и не полностью устраняет обратную работу когерентного детектора.The main disadvantage of the prototype is the presence of reverse operation of a coherent signal detector with an absolute PSK of 180 °, which does not allow its use in practice to obtain the maximum possible noise immunity of receiving these signals. The OFMn used in practice provides a 2-fold higher probability of signal reception error compared to the absolute FMN and does not completely eliminate the reverse operation of the coherent detector.
Техническим результатом ПМ является реализация максимально возможной помехоустойчивости приема сигналов за счет исключения обратной работы когерентного детектора сигналов с абсолютной ФМн на 180°, что позволяет использовать ее на практике.The technical result of PM is the realization of the maximum possible noise immunity of signal reception due to the exclusion of the reverse operation of the coherent signal detector with an absolute QPS of 180 °, which allows its use in practice.
Сущность ПМ состоит в том, что в когерентный детектор сигналов с абсолютной фазовой манипуляцией (ФМн) на 180°, состоящий из перемножителя сигналов, формирователя опорного колебания (ФОК), фильтра нижних частот (ФНЧ), подключенного к выходу перемножителя сигналов, информационный вход которого соединен с его опорным входом через ФОК, дополнительно введены регенератор цифрового сигнала (ЦС), фазовый манипулятор на 180°, квадратор, блок извлечения корня квадратного из входного сигнала, триггер - делитель частоты на два, перемножитель сигналов, фазовый детектор (ФД) и три блока задержки по времени, причем, к выходу ФНЧ подключены последовательно регенератор ЦС, фазовый манипулятор на 180°, квадратор, блок извлечения корня квадратного, триггер, перемножитель сигналов, фазовый детектор; второй вход фазового манипулятора соединен с выходом ФОК через первый блок задержки по времени, второй вход введенного перемножителя соединен с выходом квадратора через второй блок задержки по времени, а второй вход ФД соединен с выходом фазового манипулятора на 180° через третий блок задержки по времени.The essence of PM consists in the fact that in a coherent signal detector with absolute phase shift keying (PSK) by 180 °, consisting of a signal multiplier, a reference oscillator (FOK), a low-pass filter (LPF) connected to the output of the signal multiplier, the information input of which connected to its reference input through the FOC, additionally introduced a digital signal regenerator (DS), a 180 ° phase manipulator, a quadrator, a square root extractor from the input signal, a trigger - a frequency divider by two, a signal multiplier, ph a call detector (PD) and three time delay blocks, moreover, a central regenerator, a 180 ° phase manipulator, a quadrator, a square root extractor, a trigger, a signal multiplier, a phase detector are connected in series to the LPF output; the second input of the phase manipulator is connected to the output of the FOC through the first time delay unit, the second input of the introduced multiplier is connected to the quadrator output through the second time delay unit, and the second PD input is connected to the phase manipulator 180 ° through the third time delay unit.
Существенным отличием ПМ являются введенные элементы и их связи, так как только они позволяют полностью исключить обратную работу когерентного детектора сигналов с абсолютной ФМн на 180° и достичь указанного технического эффекта - обеспечения максимально возможной помехоустойчивости приема сигналов.A significant difference between the PMs is the introduced elements and their relationships, since only they can completely eliminate the reverse operation of the coherent signal detector with an absolute PSK of 180 ° and achieve the indicated technical effect - ensuring the maximum possible noise immunity of signal reception.
Полезная модель иллюстрируется чертежами фигур 1, 2.The utility model is illustrated by drawings of figures 1, 2.
На фиг.1 представлена структурная схема ПМ, а на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие ее работу.Figure 1 presents the structural diagram of the PM, and figure 2 is a timing diagram explaining its operation.
На фиг.1 обозначено:In figure 1 is indicated:
1, 12 - перемножители сигналов;1, 12 - signal multipliers;
2 - формирователь опорного колебания;2 - shaper reference oscillations;
3 - фильтр нижних частот (ФНЧ);3 - low-pass filter (low-pass filter);
4 - регенератор цифрового сигнала;4 - digital signal regenerator;
5, 9, 10 - блоки задержки по времени;5, 9, 10 - time delay blocks;
6 - фазовый манипулятор сигнала на 180°;6 - phase manipulator signal 180 °;
7 - блок возведение в квадрат входного сигнала (квадратор);7 - block squaring the input signal (quad);
8 - блок извлечения корня квадратного из входного сигнала;8 - block extract square root of the input signal;
11 - триггер - делитель частоты на 2;11 - trigger - frequency divider by 2;
13 - фазовый детектор.13 - phase detector.
Введенные элементы обведены пунктирной линией.Entered elements are outlined with a dashed line.
Работа схемы происходит следующим образом.The operation of the circuit is as follows.
Входной сигнал uвх(t) с абсолютной ФМн на 180°, показанный на фиг.1б и соответствующий переданному (фиг.2а), поступает на информационный вход перемножителя сигналов 1 непосредственно и параллельно на опорный его вход через ФОК 2 в виде колебания несущей частоты u2(t)=U2sinώt. В развернутом виде Uвх(t)=Usin(ωt+γ(t)Δφ-Δφ). Так как γ(t)=±1 - знак модулирующего сигнала, то изменение фазы колебания несущей частоты с 0 на 180° задается выражением γ(t)Δφ-Δφ, где Δφ=90°. На выходе перемножителя 1 имеет место колебаниеThe input signal u in (t) with an absolute QPS of 180 °, shown in Fig. 1b and corresponding to the transmitted one (Fig. 2a), is fed to the information input of the signal multiplier 1 directly and in parallel to its reference input through the
u1(t)=uвх(t)u2(t)=Usin(ωt+γ(t)Δφ-Δφ)U2sinωt=u 1 (t) = u in (t) u 2 (t) = Usin (ωt + γ (t) Δφ-Δφ) U 2 sinωt =
=0,5UU2Cos(γ(t)Δφ-Δφ)-0,5UU2Cos(2ώt+γ(t)Δφ-Δφ).= 0.5UU 2 Cos (γ (t) Δφ-Δφ) -0.5UU 2 Cos (2ώt + γ (t) Δφ-Δφ).
ФНЧ 3 пропускает на свой выход только первое слагаемое, отчего на выходе фазового детектора, состоящего из блоков 1, 2, 3, будет н.ч. ЦС u3(t)=U3cos(γ1(t)Δφ-Δφ)=U3sin(γ1(t)Δφ)=γ1(t)U3, так как Δφ=π/2 и U3=0,5UU2. Из-за спонтанных скачков на 180 опорного колебания U2(t) закономерность γ(t) нарушается, что показано на фиг.2в в виде крестика и отмечено нижним индексом 1 у γ(t). При детектировании с помощью такого опорного колебания с крестиком получается ЦС на выходе блока 6 искаженным (фиг.2г), не совпадающим с переданным (фиг.2а). Кроме того, продетектированный ЦС из (1) искажен помехами и условиями передачи. Поэтому в регенераторе 4 ЦС из (1) освобождается от помех и искажений и затем поступает на информационный вход фазового манипулятора 6 на 180°, на высокочастотный вход которого подается опорное колебание с выхода блока 2 через блок задержки по времени 5. Фазовый манипулятор на 180° 6 выполнен в виде перемножителя знакопеременного ЦС u4(t) и опорного колебания u2(t), поэтому на его выходе сигнал u6(t)=u4(t)u2(t)=U6sin(ωt+γ(t)Δφ-Δφ), что совпадает с входным сигналом uвх(t). Здесь U6=U4U2.Low-
Случайные скачки фазы на 180° опорного колебания u2(t) вызывают такие же скачки фазы н.ч. сигнала u3(t) и u4(t) (фиг.2в, г). Поэтому в блоке 6 перемножаются между собой сигналы u4(t) и u2(t) одного знака, вызванного случайным скачком фазы на 180° опорного колебания u2(t), что исключает эти скачки в сигнале u6(t). Такой идеальный ФМн на 180° сигнал u6(t) поступает на вход квадратора 7, на выходе которого имеют место однополярные синусоидальные полуволны, как на выходе двухполупериодного выпрямителя (фиг.2д).Random phase jumps at 180 ° of the reference oscillation u 2 (t) cause the same phase jumps of the low frequency signal u 3 (t) and u 4 (t) (figv, d). Therefore, in
Эти полуволны поступают на опорный вход блока 8 извлечения из них корня квадратного, на выходе которого острые концы полусинусоид увеличиваются согласно выражению Этими острыми концами запускается триггер 11, который делит их частоту в 2 раза, как показано на фиг.2е в виде знакопеременных прямоугольных импульсов. Эти прямоугольные импульсы поступают на один вход перемножителя сигналов 12, на другой вход которого подаются однополярные синусоиды с выхода квадратора 7 через блок задержки по времени 9. При перемножении положительных полусинусоид с отрицательными значениями этих импульсов полусинусоиды меняют свой знак на отрицательный, отчего на выходе блока 12 образуется гармоническое колебание несущей частоты (фиг.2ж), которое является опорным для фазового детектора 13. На информационный вход блока 12 подается идеальный сигнал с ФМн на 180° с выхода блока 6 через блок задержки по времени 10. Фазовый детектор 13 состоит из перемножителя сигналов и ФНЧ на его выходе. Поэтому на выходе его ФНЧ имеет место цифровой сигнал (фиг.2з), точно совпадающий с переданным ЦС фиг.2а. Согласно вышеизложенному обратная работа блока 13 исключена.These half-waves arrive at the reference input of
Отметим также, что в качестве блока ФОК 2 может быть любой известный формирователь по способам Пистолькорса, Сифорова, Агеева, Костаса и др.We also note that as a block of FOK 2 can be any known shaper according to the methods of Pistolkors, Siforov, Ageev, Kostas, etc.
Технико-экономическим эффектом изобретения является обеспечение максимально возможной помехоустойчивости приема сигналов за счет устранения обратной работы когерентного детектора сигналов с абсолютной ФМн на 180°. По сравнению с относительной ФМн (ОФМн) на 180°, которая является наиболее помехоустойчивой из всех используемых на практике, выигрыш составляет 2 дБ.The technical and economic effect of the invention is to ensure the maximum possible noise immunity of signal reception by eliminating the reverse operation of a coherent signal detector with an absolute FMN of 180 °. Compared to the relative FMN (OFMn) at 180 °, which is the most noise-resistant of all used in practice, the gain is 2 dB.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012128147/08U RU124461U1 (en) | 2012-07-06 | 2012-07-06 | Coherent Signal Detector with 180 ° Phase Manipulation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012128147/08U RU124461U1 (en) | 2012-07-06 | 2012-07-06 | Coherent Signal Detector with 180 ° Phase Manipulation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU124461U1 true RU124461U1 (en) | 2013-01-20 |
Family
ID=48808011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012128147/08U RU124461U1 (en) | 2012-07-06 | 2012-07-06 | Coherent Signal Detector with 180 ° Phase Manipulation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU124461U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714222C1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-02-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта (МИИТ)" РУТ (МИИТ) | Coherent signal detector with double absolute phase manipulation by 180 °c |
RU2745852C1 (en) * | 2020-10-23 | 2021-04-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) | Signal detector with 180 ° absolute phase manipulation |
-
2012
- 2012-07-06 RU RU2012128147/08U patent/RU124461U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714222C1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-02-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта (МИИТ)" РУТ (МИИТ) | Coherent signal detector with double absolute phase manipulation by 180 °c |
RU2745852C1 (en) * | 2020-10-23 | 2021-04-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) | Signal detector with 180 ° absolute phase manipulation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2014232378B2 (en) | Transpositional modulation systems, methods and devices | |
US10284399B2 (en) | Transpositional modulation systems, methods and devices | |
RU2506692C1 (en) | Controlled generator | |
RU124461U1 (en) | Coherent Signal Detector with 180 ° Phase Manipulation | |
RU2485671C1 (en) | METHOD FOR COHERENT DETECTION OF SIGNALS WITH ABSOLUTE PHASE-SHIFT KEYING BY 180º AND DEVICE FOR ITS REALISATION | |
JP2012122960A (en) | Transmitter/receiver | |
RU2365923C1 (en) | Device for recognition of radio signals | |
KR20130086494A (en) | Low power noncoherent phase-shift keying(psk) demodulator using analog deglitch circuit | |
RU167006U1 (en) | AC VOLTAGE TRANSMITTER | |
RU2248097C2 (en) | Method for transmitting information | |
RU135464U1 (en) | 180 ° SINGLE-BAND CLIPPED SHAPER FORMER WITH PHASE MANIPULATION AT 180 ° | |
RU163281U1 (en) | 180 ° SIGNAL DETECTOR WITH ABSOLUTE PHASE MANIPULATION | |
RU2714222C1 (en) | Coherent signal detector with double absolute phase manipulation by 180 °c | |
RU2431917C1 (en) | Digital phase automatic frequency control system | |
RU2707729C1 (en) | Quadrature amplitude shift keying signal reception device | |
CN108600138B (en) | Carrier synchronization method for radar communication integrated receiver | |
RU79363U1 (en) | NOISE SIGNAL RECEIVER | |
RU2259632C1 (en) | Method of the frequency band division of a transmitted signal and device for its realization | |
RU2439830C1 (en) | Coherent detector of radio signals with phase manipulation by 180° | |
RU2522854C1 (en) | Method of demodulating minimum frequency-shift keying signals and apparatus for realsing said method | |
RU145405U1 (en) | 180 ° SIGNAL SHAPER WITH 180 ° PHASE MANIPULATION | |
RU115986U1 (en) | 180 ° Coherent Signal Detector with Absolute Phase Manipulation | |
RU2577203C1 (en) | Frequency demodulator at misaligned circuits | |
RU77732U1 (en) | 180 ° C PHASE MANIPULATOR MINIMIZING THE SIGNAL SPECTRUM WIDTH AT ITS OUTPUT | |
RU53832U1 (en) | SIGNAL DEMODULATOR WITH RELATIVE PHASE MANIPULATION |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140707 |