RU2019052C1 - Device for reconstruction of carrier frequency of signals of sixteen-position quadrature on-off keying - Google Patents

Device for reconstruction of carrier frequency of signals of sixteen-position quadrature on-off keying Download PDF

Info

Publication number
RU2019052C1
RU2019052C1 SU4941216A RU2019052C1 RU 2019052 C1 RU2019052 C1 RU 2019052C1 SU 4941216 A SU4941216 A SU 4941216A RU 2019052 C1 RU2019052 C1 RU 2019052C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
adder
carrier frequency
signals
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.Г. Пархоменко
Б.М. Боташев
Original Assignee
Ростовский научно-исследовательский институт радиосвязи
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 Ростовский научно-исследовательский институт радиосвязи filed Critical Ростовский научно-исследовательский институт радиосвязи
Priority to SU4941216 priority Critical patent/RU2019052C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2019052C1 publication Critical patent/RU2019052C1/en

Links

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: device includes two phase discriminators 1, 2, five adders 3-7, two multipliers 8, 9, four comparators 10-13, controlled oscillator 14, phase inverter 15. EFFECT: enhanced quality of reconstruction of carrier frequency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике. The invention relates to radio engineering.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. The purpose of the invention is to increase noise immunity.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства. The drawing shows a structural electrical diagram of the proposed device.

Оно содержит первый, второй фазовые детекторы 1, 2, третий, первый, второй, четвертый, пятый сумматоры 3-7, второй, первый перемножители 8, 9, первый, второй, третий, четвертый компараторы 10-13, управляемый генератор 14, фазовращатель 15. It contains the first, second phase detectors 1, 2, the third, first, second, fourth, fifth adders 3-7, the second, first multipliers 8, 9, the first, second, third, fourth comparators 10-13, the controlled oscillator 14, the phase shifter fifteen.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

На вход устройства поступает сигнал с шестнадцатипозиционной квадратурной амплитудной манипуляцией (КАМ-16), в декартовом базисе имеющий вид
Sвх=

Figure 00000002
A+
Figure 00000003
cosω0t+
Figure 00000004
B+
Figure 00000005
sinω0t (1) где A, B, C, D - выбираемые из набора {-1; +1} информационные символы;
ωo - несущая частота сигнала.A signal with a sixteen position quadrature amplitude manipulation (KAM-16), in a Cartesian basis, has the form
S in =
Figure 00000002
A +
Figure 00000003
cosω 0 t +
Figure 00000004
B +
Figure 00000005
sinω 0 t (1) where A, B, C, D are selected from the set {-1; +1} information symbols;
ω o - carrier frequency of the signal.

В том случае, если на входе управляемого генератора 14 присутствует управляющее напряжение с матожиданием вида
S3 = f( φ) (2) где f(x) - нечетная функция аргумента x;
φ - фазовая расстройка между частотой несущей и частотой колебания на выходе управляемого генератора 14, то петля фазовой автоподстройки частоты считается замкнутой, в синхронном состоянии обеспечивается φ → 0 и, следовательно, в устройстве происходит восстановление подавленной несущей частоты, не содержащейся в спектре сигналов КАМ-16.In the event that at the input of the controlled generator 14 there is a control voltage with a expectation of the form
S 3 = f (φ) (2) where f (x) is the odd function of argument x;
φ is the phase mismatch between the carrier frequency and the oscillation frequency at the output of the controlled oscillator 14, then the phase locked loop is considered closed, φ → 0 is provided in the synchronous state and, therefore, the suppressed carrier frequency that is not contained in the KAM- signal spectrum is restored sixteen.

Предположим, что на выходе управляемого генератора 14 присутствует колебание вида
Sоп = cos ( ωot+φ ) (3) Ограничимся случаем малых углов φ (φ ≅ 10o). Тогда в соответствии с выражениями (3) и (1) на выходе фазового детектора 1 имеем колебание вида
U1=

Figure 00000006
A+
Figure 00000007
cosφ-
Figure 00000008
B+
Figure 00000009
sinφ,, (4) а на выходе фазового детектора 2 - колебание вида
U2=
Figure 00000010
A+
Figure 00000011
sinφ+
Figure 00000012
B+
Figure 00000013
cosφ (5)
Поскольку мы ограничили рассмотрение случаев малых углов, а величины A, B, C, D принимают значения {+1; -1}, то на выходах компараторов 10 и 11 будут сформированы сигналы A и B соответственно. Тогда на выходах сумматоров 4 и 5 с учетом их коэффициентов передачи по разным входам получим сигналы
U4 = U1 - A (6)
U5 = U2 - B (7)
Данные сигналы поступают на входы компараторов 12 и 13 соответственно. Легко видеть, что при малых углах φ на выходах компараторов 12 и 13 при этом будут сформированы сигналы величин
U12 = C (8)
U13 = D (9) Равенства (8) и (9) получаются из (6) и (7), либо элементарным расчетом на ЭВМ, либо предельным приближением φ → 0. В последнем случае необходимо учесть, что cosφ __→ 1; sin __→ 0 и что работа компараторов 10-13 описывается знаковой функцией sign (x), для которой, в частности, верны следующие соотношения:
sign
Figure 00000014
=sign(C)=C (10)
sign
Figure 00000015
=sign(D)=D (11)
Таким образом, на выходах сумматоров 6 и 7 будут сформированы сигналы
U6=
Figure 00000016
A+
Figure 00000017
cosφ-
Figure 00000018
B+
Figure 00000019
sinφ-
Figure 00000020
(12)
U7=
Figure 00000021
A+
Figure 00000022
sinφ+
Figure 00000023
B+
Figure 00000024
cos-
Figure 00000025
(13)
Как следует из схемы, на выходе сумматора 3 колебание имеет вид
S3 = -BU6 + AU7 (14) Подставляя в выражение (14) выражения (12) и (13), окончательно получаем
S3 = (4 + AC + BD) sin φ + (AD - BC)(cos φ - 1) (15)
Матожидание выражения (15) имеет вид
S3 = 4sin φ , (16) т.е. удовлетворяет условию (2), что доказывает способность устройства оценивать фазу опорного колебания и отслеживать фазовые рассогласования между несущей частотой и опорным колебанием, т.е., способность устройства обеспечивать восстановление несущей частоты сигналов КАМ-16. Suppose that at the output of the controlled generator 14 there is a fluctuation of the form
S op = cos (ω o t + φ) (3) We restrict ourselves to the case of small angles φ (φ ≅ 10 o ). Then, in accordance with expressions (3) and (1), at the output of the phase detector 1, we have an oscillation of the form
U 1 =
Figure 00000006
A +
Figure 00000007
cosφ-
Figure 00000008
B +
Figure 00000009
sinφ ,, (4) and at the output of the phase detector 2 - oscillation of the form
U 2 =
Figure 00000010
A +
Figure 00000011
sinφ +
Figure 00000012
B +
Figure 00000013
cosφ (5)
Since we have limited the consideration of cases of small angles, and the quantities A, B, C, D take the values {+1; -1}, then the outputs of comparators 10 and 11 will generate signals A and B, respectively. Then, at the outputs of adders 4 and 5, taking into account their transmission coefficients at different inputs, we obtain signals
U 4 = U 1 - A (6)
U 5 = U 2 - B (7)
These signals are fed to the inputs of the comparators 12 and 13, respectively. It is easy to see that at small angles φ at the outputs of the comparators 12 and 13, signals of quantities
U 12 = C (8)
U 13 = D (9) Equalities (8) and (9) are obtained from (6) and (7), either by an elementary calculation on a computer or by the limiting approximation φ → 0. In the latter case, it must be taken into account that cosφ __ → 1; sin __ → 0 and that the work of comparators 10-13 is described by the sign function sign (x), for which, in particular, the following relations are true:
sign
Figure 00000014
= sign (C) = C (10)
sign
Figure 00000015
= sign (D) = D (11)
Thus, the outputs of the adders 6 and 7 will generate signals
U 6 =
Figure 00000016
A +
Figure 00000017
cosφ-
Figure 00000018
B +
Figure 00000019
sinφ-
Figure 00000020
(12)
U 7 =
Figure 00000021
A +
Figure 00000022
sinφ +
Figure 00000023
B +
Figure 00000024
cos-
Figure 00000025
(thirteen)
As follows from the diagram, at the output of the adder 3, the oscillation has the form
S 3 = -BU 6 + AU 7 (14) Substituting expressions (12) and (13) into expression (14), we finally obtain
S 3 = (4 + AC + BD) sin φ + (AD - BC) (cos φ - 1) (15)
The expectation of expression (15) has the form
S 3 = 4sin φ, (16) i.e. satisfies condition (2), which proves the ability of the device to estimate the phase of the reference oscillation and to track phase mismatches between the carrier frequency and the reference oscillation, i.e., the ability of the device to restore the carrier frequency of the KAM-16 signals.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ВОССТАНОВЛЕНИЯ НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫ СИГНАЛОВ ШЕСТНАДЦАТИПОЗИЦИОННОЙ КВАДРАТУРНОЙ АМПЛИТУДНОЙ МАНИПУЛЯЦИИ, содержащее первый и второй фазовые детекторы, первые входы которых соединены и являются входом устройства, выход первого фазового детектора соединен с первым входом первого сумматора и через первый компаратор с вторым входом первого сумматора, выход второго фазового детектора соединен с первым входом второго сумматора и через второй компаратор с вторым входом второго сумматора, выход первого компаратора соединен с первым входом первого перемножителя, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, выход второго компаратора соединен с первым входом второго перемножителя, выход которого соединен с вторым входом третьего сумматора, выход которого соединен с входом управляемого генератора, выход которого соединен с вторым входом первого фазового детектора и через фазовращатель с вторым входом второго фазового детектора, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены третий и четвертый компараторы, четвертый и пятый сумматоры, причем выход первого сумматора через третий компаратор соединен с первым входом четвертого сумматора, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого фазового детектора и вторым входом второго перемножителя, выход второго сумматора через четвертый компаратор соединен с первым входом пятого сумматора, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго фазового детектора и вторым входом первого перемножителя. DEVICE FOR RECEIVING THE CARRIER FREQUENCY OF THE SIXTEEN-POSITION SQUARE AMPLITUDE SIGNALS, containing the first and second phase detectors, the first inputs of which are connected and are the input of the device, the output of the first phase detector is connected to the first input of the first adder and the second adder and the first adder and connected to the first input of the second adder and through the second comparator to the second input of the second adder, the output of the first comparator is connected to the first the input of the first multiplier, the output of which is connected to the first input of the third adder, the output of the second comparator is connected to the first input of the second multiplier, the output of which is connected to the second input of the third adder, the output of which is connected to the input of the controlled generator, the output of which is connected to the second input of the first phase detector and through a phase shifter with a second input of the second phase detector, characterized in that, in order to increase noise immunity, the third and fourth comparators, the fourth and fifth sums, are introduced and the output of the first adder through the third comparator is connected to the first input of the fourth adder, the second input and output of which are connected respectively to the output of the first phase detector and the second input of the second multiplier, the output of the second adder through the fourth comparator is connected to the first input of the fifth adder, the second input and the output of which is connected respectively to the output of the second phase detector and the second input of the first multiplier.
SU4941216 1991-06-03 1991-06-03 Device for reconstruction of carrier frequency of signals of sixteen-position quadrature on-off keying RU2019052C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4941216 RU2019052C1 (en) 1991-06-03 1991-06-03 Device for reconstruction of carrier frequency of signals of sixteen-position quadrature on-off keying

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4941216 RU2019052C1 (en) 1991-06-03 1991-06-03 Device for reconstruction of carrier frequency of signals of sixteen-position quadrature on-off keying

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2019052C1 true RU2019052C1 (en) 1994-08-30

Family

ID=21577150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4941216 RU2019052C1 (en) 1991-06-03 1991-06-03 Device for reconstruction of carrier frequency of signals of sixteen-position quadrature on-off keying

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2019052C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Заявка Японии N 59-14939. Изобретения в СССР и за рубежом, 1984, N 23, с. 82. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen Discrete-time signals and systems
WO1979000050A1 (en) An improved interferometric amplifier
US5200715A (en) Waveform modulation and demodulation methods and apparatus
JP3137370B2 (en) Digital PLL circuit
JPS63311804A (en) Digital ssb modulator
RU2019052C1 (en) Device for reconstruction of carrier frequency of signals of sixteen-position quadrature on-off keying
EP0521525A2 (en) Delay demodulation method, for DPSK, insensitive to carrier frequency offsets
US5917737A (en) Fourier transform mechanization using one bit kernel function
US5079513A (en) Demodulator and radio receiver having such a demodulator
US5068876A (en) Phase shift angle detector
RU2020767C1 (en) Signal demodulator of sixteen-position square-law on-off keying
GB882253A (en) Electrical memory apparatus
US3185982A (en) Monopulse receiver system
JPH06245383A (en) Positive phase/negative phase component detector for three-phase electric amounts
RU2019055C1 (en) Demodulator of signals of sixteen-position quadrature on-off keying
US5394118A (en) Digital circuit for the extraction of the phase and envelope signals of a single sideband signal
RU2168869C1 (en) Method of demodulation of signals with relative phase-shift keying and device for realization
WO2023234387A1 (en) Drive control device for quantum bit elements
RU2044409C1 (en) Device for recovery of carrier frequency of phase- manipulated signals
RU2113062C1 (en) Reference-wave shaper for detecting phase-keyed signals
US3828261A (en) Solid state compass follower
RU2195074C2 (en) Analog phase-modulated single-sideband signal receiver
US3413555A (en) Analog data converter for a phase comparison telemetry system
Couch et al. A relationship between beat waveforms of a driven oscillator
RU2007886C1 (en) Device for detection of signals having double relative phase modulation