RU2019050C1 - Демодулятор сигналов четырехпозиционной фазовой манипуляции - Google Patents
Демодулятор сигналов четырехпозиционной фазовой манипуляции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2019050C1 RU2019050C1 SU4818012A RU2019050C1 RU 2019050 C1 RU2019050 C1 RU 2019050C1 SU 4818012 A SU4818012 A SU 4818012A RU 2019050 C1 RU2019050 C1 RU 2019050C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- outputs
- inputs
- demodulator
- signal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Сущность изобретения: демодулятор содержит два фазовых детектора, два фильтра нижних частот, вычитатель, петлевой фильтр, генератор, фазовращатель, блок измерения отношения сигнал/шум, два двойных балансных смесителя, два регулируемых усилителя. 1 ил.
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в аппаратуре систем связи с фазовой манипуляцией (ФМ).
Известен демодулятор сигналов четырехпозиционной фазовой манипуляции, содержащий первый и второй фазовые детекторы, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго фильтров нижних частот, вычитатель, выход которого через петлевой фильтр соединен с входом управляемого генератора, выход которого соединен с первым входом первого фазового детектора и с входом фазовращателя, выход которого подключен к первому входу второго фазового детектора, второй вход которого соединен с вторым входом первого фазового детектора и является входом демодулятора, выходами которого являются выходы первого и второго фильтров нижних частот.
Недостатком известного демодулятора является его низкая помехоустойчивость, обусловленная тем, что структура демодулятора оптимальна только при высоких отношениях сигнал-шум (ОСШ) и, соответственно, приводит к энергетическому проигрышу при низком (или при меняющемся) значении ОСШ на входе демодулятора.
Целью изобретения является повышение помехоустойчивости демодулятора.
Функциональная схема демодулятора изображена на чертеже.
Демодулятор содержит первый 1 и второй 2 фазовые детекторы, выходы которых подключены к входам соответственно первого 3 и второго 4 фильтров нижних частот, вычитатель 5, выход которого через петлевой фильтр 6 соединен с входом управляемого генератора 7. Выход генератора 7 соединен с первым входом фазового детектора 1 и через фазовращатель 8 - с первым входом фазового детектора 2, второй вход которого соединен с вторым входом фазового детектора 1, с входом блока 9 измерения отношения сигнал/шум и является входом демодулятора. Выходы фильтров 3, 4 являются выходами демодулятора, а также подключены к вторым входам соответственно первого 10 и второго 11 двойных балансных смесителей, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам вычитателя 5. Выход блока 9 подключен к первым входам первого 12 и второго 13 регулируемых усилителей, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого 10 и второго 11 балансных смесителей. Вторые входы регулируемых усилителей 12, 13 подключены к выходам соответственно фильтров 4, 3.
Двойные балансные смесители 10 и 11 обеспечивают нелинейное преобразование сигналов на их входах в соответствии с выражением
Uвых = K1 . U1 + th . U2, (1) где K1 - коэффициент пропорциональности;
U1, U2 - сигналы на первом и втором входах двойных балансных смесителей соответственно. Преобразование вида (1) легко получить, реализуя каждый из двойных балансных смесителей 10 и 11 в виде перемножителей на транзисторных дифференциальных каскадах.
Uвых = K1 . U1 + th . U2, (1) где K1 - коэффициент пропорциональности;
U1, U2 - сигналы на первом и втором входах двойных балансных смесителей соответственно. Преобразование вида (1) легко получить, реализуя каждый из двойных балансных смесителей 10 и 11 в виде перемножителей на транзисторных дифференциальных каскадах.
Коэффициент передачи регулируемых усилителей 12 и 13 изменяется пропорционально величине напряжения на их первых входах.
Демодулятор работает следующим образом.
На первые входы первого и второго фазовых детекторов 1 и 2, а также на вход блока 9 измерения отношения сигнал/шум поступает аддитивная смесь сигнала и белого гауссова шума, имеющая вид:
Sвх(t)=Acos(ωot+i)+n(t), (2) где A - амплитудный множитель;
ωo - несущая частота сигнала;
i - целое число из множества {0,1,2,3}, выбираемое в соответствии с манипуляционным кодом;
n(t) - белый гауссов шум с односторонней спектральной плотностью No.
Sвх(t)=Acos(ωot+i)+n(t), (2) где A - амплитудный множитель;
ωo - несущая частота сигнала;
i - целое число из множества {0,1,2,3}, выбираемое в соответствии с манипуляционным кодом;
n(t) - белый гауссов шум с односторонней спектральной плотностью No.
После перемножения сигнала с опорным сигналом и оптимальной фильтрации в фильтрах 3 и 4 нижних частот получаем на выходах фильтров 3 и 4 нижних частот квадратурных каналов соответственно сигналы:
a(t)= Sвх·cos(ω0t+φ),
b(t)= , (3) где Тс - длительность символа;
φ - фазовое рассогласование между сигналом и опорным сигналом.
a(t)= Sвх·cos(ω0t+φ),
b(t)= , (3) где Тс - длительность символа;
φ - фазовое рассогласование между сигналом и опорным сигналом.
Блок 9 формирует на своем выходе управляющее напряжение, пропорциональное величине отношения сигнал/шум:
Sу=K2· =K2q, (4) где К2 - коэффициент пропорциональности.
Sу=K2· =K2q, (4) где К2 - коэффициент пропорциональности.
Сигналы a(t) и b(t) после прохождения через регулируемые усилители 12 и 13 с коэффициентом передачи, определяемым выражением (4), поступают на вторые входы двойных балансных смесителей 10 и 11, реализующих выражение (1).
Сигналы S1 и S2 на выходах первого 10 и второго 11 двойных балансных смесителей имеют вид соответственно:
S1 = K1a(t) ˙ thK2 . qb(t), (5)
S2 = K1b(t) . thK2 . qa(t), а на выходе вычитателя 5 формируется сигнал вида:
S3 = K1[a(t)thK2qb(t) - b(t) . thK2qa(t)] (6)
Положим для простоты K1 = K2 = 1. Как известно, при больших значениях аргумента гиперболическая функция th x хорошо апроксимируется знаковой функцией sgn x, следовательно, при высоком отношении сигнал/шум (q >> 1) выражение (6) можно записать в виде:
S3 ≈ a(t) .sgn b(t) - b(t) sgn a(t) (7)
Из выражения (7) видно, что при высоких значениях отношения сигнал/шум демодулятор эквивалентен известной схеме Костаса, являющейся асимптотически оптимальной при q >> 1.
S1 = K1a(t) ˙ thK2 . qb(t), (5)
S2 = K1b(t) . thK2 . qa(t), а на выходе вычитателя 5 формируется сигнал вида:
S3 = K1[a(t)thK2qb(t) - b(t) . thK2qa(t)] (6)
Положим для простоты K1 = K2 = 1. Как известно, при больших значениях аргумента гиперболическая функция th x хорошо апроксимируется знаковой функцией sgn x, следовательно, при высоком отношении сигнал/шум (q >> 1) выражение (6) можно записать в виде:
S3 ≈ a(t) .sgn b(t) - b(t) sgn a(t) (7)
Из выражения (7) видно, что при высоких значениях отношения сигнал/шум демодулятор эквивалентен известной схеме Костаса, являющейся асимптотически оптимальной при q >> 1.
При малых значениях отношения сигнал/шум функцию th x в выражении (6) можно разложить в степенной ряд вида:
thx=x- x3+ x5-... (8)
Поскольку при малом отношении сигнал/шум ряд быстро сходится, то, ограничиваясь первыми двумя членами ряда, получаем:
S3 ≈ q3[a3(t) . b(t) - a(t) . b3(t)] (9)
Известно, что устройство, формирующее оценку фазы в соответствии с выражением (9), является оптимальным при низком отношении сигнал/шум.
thx=x- x3+ x5-... (8)
Поскольку при малом отношении сигнал/шум ряд быстро сходится, то, ограничиваясь первыми двумя членами ряда, получаем:
S3 ≈ q3[a3(t) . b(t) - a(t) . b3(t)] (9)
Известно, что устройство, формирующее оценку фазы в соответствии с выражением (9), является оптимальным при низком отношении сигнал/шум.
Сигнал S3 через петлевой фильтр 6 поступает на вход управляемого генератора 7, обеспечивая формирование на его выходе оптимальной оценки фазы несущей.
Таким образом, описанный демодулятор обеспечивает повышение помехоустойчивости за счет формирования оптимальной оценки фазы сигнала как при высоком, так и при низком значении отношения сигнал/шум.
Claims (1)
- ДЕМОДУЛЯТОР СИГНАЛОВ ЧЕТЫРЕХПОЗИЦИОННОЙ ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИИ, содержащий первый и второй фазовые детекторы, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго фильтров нижних частот, вычитатель, выход которого через петлевой фильтр соединен с входом управляемого генератора, выход которого соединен с первым входом первого фазового детектора и с входом фазовращателя, выход которого подключен к первому входу второго фазового детектора, второй вход которого соединен с вторым входом первого фазового детектора и является входом демодулятора, выходами которого являются выходы первого и второго фильтров нижних частот, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены два двойных балансных смесителя, два регулируемых усилителя и блок измерения отношения сигнал/шум, выход которого подключен к первым входам первого и второго регулируемых усилителей, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго двойных балансных смесителей, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам вычитателя, при этом выходы первого и второго фильтров нижних частот подключены к вторым входам соответственно первого и второго двойных балансных смесителей, вход блока измерения отношения сигнал/шум подключен к второму входу первого фазового детектора, а вторые входы первого и второго регулируемых усилителей подключены к выходам соответственно второго и первого фильтров нижних частот.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4818012 RU2019050C1 (ru) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | Демодулятор сигналов четырехпозиционной фазовой манипуляции |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4818012 RU2019050C1 (ru) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | Демодулятор сигналов четырехпозиционной фазовой манипуляции |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019050C1 true RU2019050C1 (ru) | 1994-08-30 |
Family
ID=21510326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4818012 RU2019050C1 (ru) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | Демодулятор сигналов четырехпозиционной фазовой манипуляции |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2019050C1 (ru) |
-
1990
- 1990-04-23 RU SU4818012 patent/RU2019050C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь. М.: Связь, 1979, с. 281. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2115222C1 (ru) | Устройство для компенсации фазового сдвига в цепи обратной связи усилителя мощности (варианты) | |
RU94033150A (ru) | Устройство для компенсации вращения фазы в оконечной ступени усилителя | |
KR920001870A (ko) | 변조 캐리어 신호 수신용 전자 수신기 | |
FI87960B (fi) | Frekvensskillnadsdetektor (fdd) och en baervaogsmodulerad mottagare innehaollande en dylik fdd | |
SU1299527A3 (ru) | Схема генерировани сигнала псевдоошибки | |
RU2019050C1 (ru) | Демодулятор сигналов четырехпозиционной фазовой манипуляции | |
JP2656050B2 (ja) | ダイバーシティ結合器 | |
US3990016A (en) | Asynchronous demodulator | |
US4218776A (en) | Parametric optical detector | |
RU2247474C1 (ru) | Устройство квадратурного приема частотно- манипулированных сигналов | |
JPH0548340A (ja) | 周波数弁別器 | |
US4091453A (en) | Low offset AC correlator | |
SU1601758A1 (ru) | Система дл передачи и приема сигналов с одновременной амплитудой и частотной модул цией | |
RU2114498C1 (ru) | Способ частотной модуляции и устройство для его осуществления | |
Oberst et al. | The SNR of a frequency doubler | |
RU2127018C1 (ru) | Синхронный детектор с подавлением помех | |
SU593622A1 (ru) | Устройство синхронизации | |
SU752781A1 (ru) | Устройство демодул ции фазоманипулированных сигналов | |
SU784525A1 (ru) | Угловой дискриминатор | |
JP2006148627A (ja) | 周波数変調信号の復調器、および周波数変調信号の復調方法 | |
RU2316889C1 (ru) | Частотный детектор радиоэлектронной аппаратуры | |
RU2583706C1 (ru) | Способ приема шумоподобных фазоманипулированных сигналов | |
SU1406609A1 (ru) | Коррелометр | |
SU1185564A1 (ru) | Формирователь амплитудно-модулированных сигналов | |
SU1187281A1 (ru) | Система связи |