RU163281U1 - 180 ° SIGNAL DETECTOR WITH ABSOLUTE PHASE MANIPULATION - Google Patents

180 ° SIGNAL DETECTOR WITH ABSOLUTE PHASE MANIPULATION Download PDF

Info

Publication number
RU163281U1
RU163281U1 RU2016114830/08U RU2016114830U RU163281U1 RU 163281 U1 RU163281 U1 RU 163281U1 RU 2016114830/08 U RU2016114830/08 U RU 2016114830/08U RU 2016114830 U RU2016114830 U RU 2016114830U RU 163281 U1 RU163281 U1 RU 163281U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
detector
phase
input
signal
phase shift
Prior art date
Application number
RU2016114830/08U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Алексеевич Волков
Максим Сергеевич Морозов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II" МГУПС (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 образования "Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II" МГУПС (МИИТ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II" МГУПС (МИИТ)
Priority to RU2016114830/08U priority Critical patent/RU163281U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU163281U1 publication Critical patent/RU163281U1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

Детектор сигналов с абсолютной фазовой манипуляцией на 180°, состоящий из последовательно включенных фазового детектора, регенератора импульсов, фазового манипулятора на 180°, а также из формирователя опорного колебания, через который информационный вход фазового детектора соединен с его опорным входом и вторым входом фазового манипулятора, отличающийся тем, что он снабжен стандартным частотным демодулятором и интегратором по времени, подключенными к выходу фазового манипулятора в указанной последовательности.A signal detector with 180 ° absolute phase shift keying, consisting of a phase detector, a pulse regenerator, a 180 ° phase shift key, and also a reference oscillator, through which the information input of the phase detector is connected to its reference input and the second input of the phase shift key, characterized in that it is equipped with a standard frequency demodulator and a time integrator connected to the output of the phase manipulator in the indicated sequence.

Description

«Область техники, к которой относится полезная модель»“The technical field to which the utility model belongs”

Полезная модель относится к приему радиосигналов.The utility model relates to the reception of radio signals.

«Уровень техники»"Prior art"

Известны детекторы сигналов с абсолютной фазовой манипуляцией (ФМн) на 180°, раскрытые в следующих источниках информации: патент Российской Федерации на №124461 на полезную модель «Когерентный детектор сигнала с фазовой манипуляцией на 180°», авторы - Алексеев В.М., Волков А.А., Алексеев Д.В, приоритет от 06.07.2012.; Горелов. Г.В., Волков А.А., Шелухин В.И. «Каналообразующие устройства железнодорожной телемеханики и связи». - М.: ГОИ 2007. - С 228-228.Known signal detectors with absolute phase shift keying (QPS) at 180 °, disclosed in the following sources of information: patent of the Russian Federation for No. 124461 for utility model “Coherent signal detector with phase shift keying at 180 °”, authors - Alekseev VM, Volkov A.A., Alekseev D.V., priority from 07/06/2012 .; Gorelov. G.V., Volkov A.A., Shelukhin V.I. "Channel-forming devices of railway telemechanics and communications." - M.: GOI 2007. - C 228-228.

По технической сущности наиболее близким к данной полезной модели является детектор сигналов, описанный в первом источнике, который по этой причине и принимается за его прототип. Во втором источнике описан аналог полезной модели.By technical nature, the signal detector closest to this utility model is described in the first source, which for this reason is taken as its prototype. The second source describes an analogue of a utility model.

Прототип-детектор состоит из последовательно включенных фазового детектора (ФД1), регенератора импульсов (Р), фазового манипулятора (ФМн) на 180°, ФД2, а также из формирователя опорного колебания (ФОК), через который соединяются информационный вход ФД1 с его опорным входом и со вторым входом ФМн. Блок ФОК состоит из последовательно включенных квадратора, фильтра второй гармоники, делителя частоты в 2 раза, фильтра первой гармоники - опорного колебания. Видно, что опорное колебание фильтруется узкополосными фильтрами дважды: один раз по второй гармонике, а второй раз по первой гармонике, полученной из второй. Так что опорное колебание - без помех. Но такое опорное колебание под действием помех на входе детектора имеет спонтанные (случайные) скачки фазы на 180°, отчего продетектированный низкочастотоный сигнал на выходе ФД1 принимается наоборот: единицы - нулями, а нули - единицами. Поэтому данное явление получило название обратной работы детектора сигналов с абсолютной ФМн на 180°, которая нарушает связь и поэтому абсолютная ФМн на 180°, обеспечивающая максимально возможную помехоустойчивость связи, на практике не используется. Продетектированный сигнал на выходе ФД1 является широкополосным и поэтому так тщательно отфильтровать его от помех, как опорное колебание, невозможно. Кроме того, этот сигнал искажен помехами. Регенератор восстанавливает по нему исходный неискаженный переданный сигнал и без помех. При перемножении его в блоке ФМн с опорным колебанием получается неискаженный ФМн на 180° сигнал без помех, который поступает на вход ФД2. Так как на его входе помехи отсутствуют, то обратной работы этого детектора не ожидается.The prototype detector consists of a phase detector (PD1) sequentially connected, a pulse regenerator (P), a 180 ° phase manipulator (PSK), PD2, and also from a reference oscillation driver (PSF), through which the PD1 information input is connected to its reference input and with the second input of the PSK. The FOC block consists of a sequentially connected quadrator, a second harmonic filter, a 2-fold frequency divider, a first harmonic filter - a reference oscillation. It can be seen that the reference oscillation is filtered by narrow-band filters twice: once for the second harmonic, and second time for the first harmonic obtained from the second. So the reference oscillation is without interference. But such a reference oscillation under the influence of interference at the detector input has spontaneous (random) phase jumps of 180 °, which is why the detected low-frequency signal at the output of PD1 is adopted on the contrary: units are zeros and zeros are units. Therefore, this phenomenon is called the reverse operation of the signal detector with an absolute QPSK of 180 °, which disrupts communication and therefore an absolute QPSK of 180 °, which provides the maximum possible noise immunity of the communication, is not used in practice. The detected signal at the output of PD1 is broadband, and therefore it is impossible to filter it out so carefully as a reference oscillation. In addition, this signal is distorted by noise. The regenerator restores the original undistorted transmitted signal from it and without interference. When it is multiplied in the PSK block with the reference oscillation, an undistorted PSK by 180 ° is obtained without interference, which is fed to the input of PD2. Since there is no interference at its input, reverse operation of this detector is not expected.

Но обратная работа детектора определяется не только помехами на его входе, но и принципом работы ФОК. Из вышеизложенного следует, что в ФОК входной сигнал сначала возводится в квадрат, для устранения ФМн на 180° и получения второй гармоники, из которой получается первая - опорное колебание, что эквивалентно извлечению корня квадратного из квадрата входного сигнала. Но корень квадратный имеет знак

Figure 00000002
. Знаки ± равновероятны, поэтому обратная работа может быть вызвана не только помехами на входе детектора, но и другими процессами в приемнике. Именно поэтому считается, что обратная работа во всех когерентных детекторах сигналов с абсолютной ФМ на 180° неустранима, почему и была разработана относительная фазовая манипуляция (ОФМн) на 180° вместо абсолютной ФМн на 180°. Но ОФМн обеспечивает помехоустойчивость приема в два раза меньше, чем абсолютная ФМн, и не обеспечивает передачу и прием сигналов по клиппированному речевому сигналу, так как его импульсы имеют случайную длительность.But the reverse operation of the detector is determined not only by interference at its input, but also by the principle of operation of the FOC. It follows from the foregoing that in the FOC the input signal is first squared to eliminate the QPS by 180 ° and obtain the second harmonic, from which the first one is the reference oscillation, which is equivalent to extracting the square root of the square of the input signal. But the square root has a sign
Figure 00000002
. The signs ± are equally probable, therefore, reverse operation can be caused not only by interference at the detector input, but also by other processes in the receiver. That is why it is believed that the reverse operation in all coherent signal detectors with an absolute FM at 180 ° is not removable, which is why the relative phase shift keying (OFMn) of 180 ° was developed instead of the absolute FMN of 180 °. But OFMn provides noise immunity of reception half as much as absolute FMN, and does not provide transmission and reception of signals by a clipped speech signal, since its pulses have a random duration.

Основным недостатком прототипа является наличие вероятности в нем обратной работы, исключающей использование на практике абсолютную ФМн на 180°, обеспечивающую максимально возможную помехоустойчивость приема.The main disadvantage of the prototype is the likelihood of reverse work in it, eliminating the practical use of an absolute FMN of 180 °, which provides the maximum possible noise immunity of the reception.

«Раскрытие полезной модели»“Disclosure of a utility model”

Техническим результатом полезной модели является реализация максимально возможной помехоустойчивости приема сигналов с абсолютной ФМн на 180° за счет полного исключения в ней обратной работы детектора.The technical result of the utility model is the realization of the maximum possible noise immunity of receiving signals with an absolute QPSK of 180 ° due to the complete exclusion of the detector reverse operation in it.

Сущность полезной модели состоит в том, что в детектор сигналов с абсолютной фазовой манипуляцией (ФМн) на 180°, состоящий из последовательно включенных фазового детектора ФД, регенератора импульсов Р, фазового манипулятора на 180°, а также из формирователя опорного колебания (ФОК), через который информационный вход (ФД) соединен с его опорным входом и вторым входом ФМн, снабжен стандартным частотным демодулятором (СЧД) и интегратором по времени, подключенным к выходу ФМн в указанной последовательности.The essence of the utility model is that in a signal detector with absolute phase shift keying (QPSK) at 180 °, consisting of a phase detector PD in series, a pulse regenerator P, a phase shift keyer at 180 °, and also from a reference oscillator (FOK), through which the information input (PD) is connected to its reference input and the second input of the PSK, it is equipped with a standard frequency demodulator (SSD) and a time integrator connected to the output of the PSK in the specified sequence.

Существенным отличием изобретения является дополнительно введенные в нее стандартный частотный демодулятор (СЧД) и интегратор по времени на его выходе, подключенные к выходу ФМн на 180°. Так как в СЧД не используется опорное колебание, то обратная работа детектора в принципе исключается.A significant difference of the invention is the standard frequency demodulator (RDS) and the time integrator additionally introduced into it, connected to the output of the PSK by 180 °. Since the reference oscillation is not used in the SDH, the reverse operation of the detector is, in principle, excluded.

«Краткое описание чертежей»"Brief Description of the Drawings"

Полезная модель иллюстрируется чертежами. На Фиг. 1 представлена структурная схема разработанного детектора сигналов с абсолютной ФМн на 180°, а на Фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие ее работу.The utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1 is a structural diagram of a developed signal detector with an absolute QPS of 180 °, and FIG. 2 is a timing chart explaining its operation.

«Осуществление полезной модели»"Implementation of a utility model"

На Фиг. 1 обозначено: 1 - фазовый детектор, 2 - формирователь опорного колебания Писталькорса, 3 - регенератор импульсов, 4 - фазовый манипулятор на 180°, 5 - стандартный частотный демодулятор (СЧД), 6 - интегратор по времени. Вновь введенные (отличительные) элементы обведены пунктирной линией.In FIG. 1 is indicated: 1 - phase detector, 2 - Pistalcorse reference oscillation driver, 3 - pulse regenerator, 4 - 180 ° phase manipulator, 5 - standard frequency demodulator (RDS), 6 - time integrator. The newly introduced (distinctive) elements are outlined by a dotted line.

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

Сигнал с абсолютной фазовой манипуляцией (ФМн) на 180° UФМ(t)=Umcos{ωпрt+90°[γ(t)-1]}, где γ(t)=±1 - передаваемый информационный сигнал, поступает на информационный вход фазового детектора ФД 1 и параллельно на формирователь опорного колебания ФОК 2. Фазовый детектор 1 состоит из перемножителя сигналов с ФНЧ на его выходе, а ФОК 2 состоит из последовательно включенных квадратора, фильтра второй гармоники, делителя частоты в 2 раза, фильтра первой гармоники - опорного колебания u0(t)=U0cosω(t). В фазовом детекторе 1 эти колебания перемножаются между собой, в результате чего получается сигналA signal with absolute phase shift keying (QPSK) at 180 ° U FM (t) = U m cos {ω pr t + 90 ° [γ (t) -1]}, where γ (t) = ± 1 is the transmitted information signal, arrives at the information input of the phase detector ФД 1 and in parallel to the driver of the reference oscillation ФОК 2. Phase detector 1 consists of a multiplier of signals from the low-pass filter at its output, and ФОК 2 consists of a series-connected quadrator, a second harmonic filter, a 2-fold frequency divider, a filter the first harmonic is the reference oscillation u 0 (t) = U 0 cosω (t). In phase detector 1, these oscillations are multiplied among themselves, resulting in a signal

Figure 00000003
Figure 00000003

ФНЧ фазового детектора 1 устраняет высокочастотное (ВЧ) колебание и остается только переданный сигнал прямоугольной формы γ(t), представленный на Фиг. 2. При γ(t)=+1 имеет место положительный импульс (+1), а при γ(t)=-1 - отрицательный импульс (-1). Этот знакопеременный сигнал реально искаженный помехами, восстанавливает свою прямоугольную форму и освобождается от помех в регенераторе импульсов 3, после чего поступает на информационный вход фазового манипулятора на 180° 4, представляющего собой перемножитель сигналов. На второй вход регенератора импульсов 3 поступает гармонический опорный сигнал, освобожденный от помех двумя указанными выше узкополосными фильтрами. В результате перемножения на выходе регенератора импульсов 3 имеет место сигнал с абсолютной фазовой манипуляцией на 180°, полностью очищенный от помех и искажений. Этот сигнал поступает на вход СЧД 5 типа дробный детектор. Так как его входной контур настроен на опорную частоту, то на выходе СЧД 5 будет производная по времени от фазы ФМн сигнала:

Figure 00000004
, то есть фронт и срез прямоугольного импульса (Фиг. 2). В интеграторе по времени 6 по фронту и срезу восстанавливаются неискаженные импульсы γ(t) (Фиг. 2). Элементы 1-4 тщательно фильтруют от помех ФМн колебание, устраняют искажения импульсов в нем, отчего СЧД 5 и интегратор по времени 6 точно воспроизводят переданный сигнал.The low-pass filter of phase detector 1 eliminates high-frequency (HF) oscillation and only the transmitted square-wave signal γ (t) shown in FIG. 2. For γ (t) = + 1, there is a positive impulse (+1), and for γ (t) = - 1, a negative impulse (-1). This alternating signal is really distorted by interference, restores its rectangular shape and is freed from interference in the pulse generator 3, after which it enters the information input of the phase manipulator at 180 ° 4, which is a signal multiplier. The second input of the pulse generator 3 receives a harmonic reference signal, freed from interference by the two narrow-band filters indicated above. As a result of multiplication at the output of the pulse generator 3, there is a signal with absolute phase shift keying 180 °, completely cleared of interference and distortion. This signal is fed to the input of the frequency control system of type 5 fractional detector. Since its input circuit is tuned to the reference frequency, then at the output of the power supply system 5 there will be a time derivative of the phase of the PSK signal:
Figure 00000004
, that is, the front and slice of a rectangular pulse (Fig. 2). In the time integrator 6, undistorted pulses γ (t) are restored along the front and the slice (Fig. 2). Elements 1-4 carefully filter the FMN oscillation from interference, eliminate the distortion of pulses in it, which is why RDS 5 and the time integrator 6 accurately reproduce the transmitted signal.

Технико-экономическим эффектом полезной модели является исключение в принципе обратной работы детектора сигналов с абсолютной ФМн на 180°, что позволяет использовать ее на практике для повышения помехоустойчивости приема сигналов в 2 раза по сравнению с ОФМн и дает возможность передавать с помощью абсолютной ФМн на 180° клиппированный речевой сигнал.The technical and economic effect of the utility model is to exclude in principle the reverse operation of the signal detector with an absolute PSK by 180 °, which allows its practical use to increase the noise immunity of signal reception by 2 times compared to the PSK and makes it possible to transmit using the absolute PSK by 180 ° clipped speech signal.

Claims (1)

Детектор сигналов с абсолютной фазовой манипуляцией на 180°, состоящий из последовательно включенных фазового детектора, регенератора импульсов, фазового манипулятора на 180°, а также из формирователя опорного колебания, через который информационный вход фазового детектора соединен с его опорным входом и вторым входом фазового манипулятора, отличающийся тем, что он снабжен стандартным частотным демодулятором и интегратором по времени, подключенными к выходу фазового манипулятора в указанной последовательности.
Figure 00000001
A signal detector with 180 ° absolute phase shift keying, consisting of a phase detector, a pulse regenerator, a 180 ° phase shift key, and also a reference oscillator, through which the information input of the phase detector is connected to its reference input and the second input of the phase shift key, characterized in that it is equipped with a standard frequency demodulator and a time integrator connected to the output of the phase manipulator in the indicated sequence.
Figure 00000001
RU2016114830/08U 2016-04-18 2016-04-18 180 ° SIGNAL DETECTOR WITH ABSOLUTE PHASE MANIPULATION RU163281U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016114830/08U RU163281U1 (en) 2016-04-18 2016-04-18 180 ° SIGNAL DETECTOR WITH ABSOLUTE PHASE MANIPULATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016114830/08U RU163281U1 (en) 2016-04-18 2016-04-18 180 ° SIGNAL DETECTOR WITH ABSOLUTE PHASE MANIPULATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU163281U1 true RU163281U1 (en) 2016-07-10

Family

ID=56370483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016114830/08U RU163281U1 (en) 2016-04-18 2016-04-18 180 ° SIGNAL DETECTOR WITH ABSOLUTE PHASE MANIPULATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU163281U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
RU163281U1 (en) 180 ° SIGNAL DETECTOR WITH ABSOLUTE PHASE MANIPULATION
RU2683791C1 (en) Method for determining types of radar signals in autocorrelation receiver
CN107888336B (en) Satellite-borne ADS-B signal header detection system and method
RU2485671C1 (en) METHOD FOR COHERENT DETECTION OF SIGNALS WITH ABSOLUTE PHASE-SHIFT KEYING BY 180º AND DEVICE FOR ITS REALISATION
RU2248097C2 (en) Method for transmitting information
RU124461U1 (en) Coherent Signal Detector with 180 ° Phase Manipulation
RU2307474C1 (en) Method for receipt of noise-like signals with minimal frequency manipulation
KR102415697B1 (en) Am demodulation with phase and symbol edge detection
RU2634382C2 (en) Digital detector of phase-animated signals
KR20130086494A (en) Low power noncoherent phase-shift keying(psk) demodulator using analog deglitch circuit
RU2714222C1 (en) Coherent signal detector with double absolute phase manipulation by 180 °c
RU2723300C1 (en) Method of signal separation with frequency shift modulation and compensation of combination components
RU2358401C1 (en) Device for transmitting and receiving discrete messages using signals with direct spreading and autocorrelation compression of spectrum
CN103812505A (en) Bit synchronization lock detector
RU2716017C1 (en) Method of determining the types of radar signals in an autocorrelation receiver
RU2707729C1 (en) Quadrature amplitude shift keying signal reception device
RU135464U1 (en) 180 ° SINGLE-BAND CLIPPED SHAPER FORMER WITH PHASE MANIPULATION AT 180 °
RU2439830C1 (en) Coherent detector of radio signals with phase manipulation by 180°
RU53832U1 (en) SIGNAL DEMODULATOR WITH RELATIVE PHASE MANIPULATION
RU148926U1 (en) DEVICE FOR DEMODULATION OF PHASOMANIPULATED SIGNALS
RU2626332C1 (en) Method of demodulation of signal
RU2371783C2 (en) Method of transmitting speech signals and device to this end
WO2021040561A1 (en) Method for signal extraction with frequency shift keying using square components and compensation of combination components
RU2709184C1 (en) Method of protecting channels with frequency manipulation from artificial radio interference
RU115986U1 (en) 180 ° Coherent Signal Detector with Absolute Phase Manipulation

Legal Events

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

Effective date: 20170419