RU2115250C1

RU2115250C1 - Device for detection of signals with frequency-shift keying

Info

Publication number: RU2115250C1
Application number: RU94042785A
Authority: RU
Inventors: В.И. Чугаева; Л.А. Волошин; Ю.И. Гришкин
Original assignee: Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority date: 1994-12-05
Filing date: 1994-12-05
Publication date: 1998-07-10
Also published as: RU94042785A

Abstract

FIELD: radio engineering, applicable in receiving devices of frequency-shift keying. SUBSTANCE: the device uses series-connected intermediate- frequency filter 1, limiter 2 whose output is connected via two branches, each having channel filter 3 and amplitude detector 4 with two inputs of subtracter 5. The output of subtracter 5 via low-pass filter 6 is connected to the input of first threshold unit 7. The output of the first threshold unit is connected to solver 12, whose second input is connected to the output of second threshold unit 11. The output of intermediate-frequency filter 1 is also connected to amplifier 13, whose output via third amplitude detector 8 is connected to band-pass filter 9. The output of band-pass filter 9 via fourth amplitude detector 10 is connected to the input of second threshold unit 11. EFFECT: improved design.

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в приемных устройствах частотной телеграфии. The invention relates to radio engineering and may find application in receiving devices of frequency telegraphy.

Известны устройства детектирования частотно-манипулированных сигналов, основанные на использовании фильтрового дискриминатора, предназначенного для приема m-значного кода (см. монографию Немировского М.С. Помехоустойчивость радиосвязи. М.: Энергия, 1966, с. 162, рис. 11-4), фильтрового дискриминатора при двоичном коде (см. упомянутую выше монографию Немировского М.С. с. 163, рис. 11-5), а также линейного дискриминатора (там же, с. 163, рис. 11-6), недостатком которых является низкая помехоустойчивость к узкополосным помехам. Known devices for detecting frequency-manipulated signals based on the use of a filter discriminator designed to receive an m-digit code (see MS Nemirovsky’s monograph Radio noise immunity. M: Energy, 1966, p. 162, Fig. 11-4) , a filter discriminator with a binary code (see the above-mentioned monograph by Nemirovsky M.S. p. 163, Fig. 11-5), as well as a linear discriminator (ibid., p. 163, Fig. 11-6), the disadvantage of which is low noise immunity to narrowband interference.

Наиболее близким к предлагаемому является фильтровый дискриминатор частотной телеграфии при двоичном коде (см. монографию Немировского М.С. Помехоустойчивость радиосвязи. М.: Энергия, 1966, рис. 11-5, с. 163). Входом устройства является вход ФПЧ, выход которого соединен с входом ограничителя. Выход ограничителя через две ветви, каждая из которых содержит последовательно соединенные канальный фильтр и амплитудный детектор, соединен с первым и вторым входами вычитателя, выход которого через фильтр нижних частот соединен с входом порогового блока. Выход порогового блока является выходом устройства. Closest to the proposed one is a filter discriminator of frequency telegraphy with a binary code (see MS Nemirovsky’s monograph. Radio noise immunity. M: Energy, 1966, Fig. 11-5, p. 163). The input of the device is the input of the PLL, the output of which is connected to the input of the limiter. The output of the limiter through two branches, each of which contains a channel filter and an amplitude detector connected in series, is connected to the first and second inputs of the subtractor, the output of which is connected to the input of the threshold block through a low-pass filter. The output of the threshold block is the output of the device.

Недостатком такого дискриминатора является низкая помехоустойчивость к узкополосным помехам. The disadvantage of this discriminator is the low noise immunity to narrowband interference.

Для устранения этого недостатка в устройство, содержащее последовательно соединенные фильтр промежуточных частот и ограничитель, выход которого через две ветви, каждая из которых содержит последовательно соединенные канальный фильтр и амплитудный детектор, соединен с входами вычитателя, выход которого через фильтр нижних частот соединен с пороговым блоком, введены последовательно соединенные усилитель, вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, третий амплитудный детектор, полосовой фильтр, детектор, второй пороговый блок, решающий блок, второй вход которого соединен с выходом первого порогового блока. To eliminate this drawback, a device containing a series-connected filter of intermediate frequencies and a limiter, the output of which through two branches, each of which contains a series-connected channel filter and an amplitude detector, is connected to the inputs of the subtractor, the output of which through a low-pass filter is connected to a threshold block, a series-connected amplifier is introduced, the input of which is connected to the output of a low-pass filter, a third amplitude detector, a bandpass filter, a detector, and a second threshold b ok deciding unit, a second input coupled to an output of the first threshold unit.

Предлагаемое устройство представлено на чертеже, где 1 - фильтр промежуточных частот, 2 - ограничитель, 3₁, 3₂ - канальные фильтры, 4₁, 4₂, 8, 10 - амплитудные детекторы, 5 - вычитатель, 6 - фильтр нижних частот, 7, 11 - пороговые блоки, 9 - полосовой фильтр, 12 - решающий блок, 13 - усилитель.The proposed device is shown in the drawing, where 1 is an intermediate frequency filter, 2 is a limiter, 3 ₁ , 3 ₂ are channel filters, 4 ₁ , 4 ₂ , 8, 10 are amplitude detectors, 5 is a subtractor, 6 is a low-pass filter, 7 , 11 - threshold blocks, 9 - band-pass filter, 12 - decision block, 13 - amplifier.

Устройство содержит последовательно соединенные фильтр промежуточных частот 1, ограничитель 2, последовательно соединенные вычитатель 5, фильтр нижних частот 6, пороговый блок 7, решающий блок 12. Между выходом ограничителя 2 и двумя входами вычитателя 5 присоединены две ветви, каждая из которых содержит последовательно соединенные канальный фильтр 3 и амплитудный детектор 4. Между выходом фильтра промежуточных частот 1 и вторым входом решающего блока 12 присоединены последовательно соединенные усилитель 13, третий амплитудный детектор 8, полосовой фильтр 9, четвертый амплитудный детектор 10 и второй пороговый блок 11. The device contains a series-connected filter of intermediate frequencies 1, a limiter 2, a series-connected subtractor 5, a low-pass filter 6, a threshold block 7, a decision block 12. Two branches are connected between the output of the limiter 2 and two inputs of the subtractor 5, each of which contains a channel connected in series filter 3 and amplitude detector 4. Between the output of the intermediate frequency filter 1 and the second input of the deciding unit 12 are connected in series connected amplifier 13, the third amplitude detector 8, the floor owl filter 9, a fourth amplitude detector 10 and a second threshold unit 11.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

Входная смесь, содержащая полезный сигнал с частотной манипуляцией и узкополосную помеху, поступает на фильтр промежуточных частот 1, с выхода которого разветвляется на две ветви: основную, содержащую ограничитель 2, канальные фильтры 3₁ и 3₂, амплитудные детекторы 4₁ и 4₂, вычислитель 5, фильтр нижних частот 6, пороговый блок 7, и дополнительную, содержащую усилитель 13, амплитудный детектор 8, полосовой фильтр 9, амплитудный детектор 10 и пороговый блок 11.The input mixture, containing a useful signal with frequency shift keying and narrow-band interference, enters the intermediate frequency filter 1, the output of which branches out into two branches: the main one containing the limiter 2, channel filters 3 ₁ and 3 ₂ , amplitude detectors 4 ₁ and 4 ₂ , a calculator 5, a low-pass filter 6, a threshold block 7, and an additional one containing an amplifier 13, an amplitude detector 8, a band-pass filter 9, an amplitude detector 10, and a threshold block 11.

В основной ветви смесь ограничивается в ограничителе 2, после чего подается на две линейки, содержащие фильтр 3 и амплитудный детектор 4. Линейки отличаются между собой частотами настройки фильтров 3, соответствующими приему "1" и "0". Напряжения выходов фильтров 3₁ и 3₂ детектируются амплитудными детекторами 4₁ и 4₂, сравниваются между собой в вычитателе 5. Разностный сигнал фильтруются в фильтре нижних частот 6 и через пороговый блок 7 подается на решающий блок 12.In the main branch, the mixture is limited in limiter 2, after which it is fed to two rulers containing a filter 3 and an amplitude detector 4. The rulers differ in frequency between the settings of the filters 3, corresponding to the reception of “1” and “0”. The voltage of the outputs of the filters 3 ₁ and 3 _{2 are} detected by the amplitude detectors 4 ₁ and 4 ₂ , compared with each other in the subtractor 5. The difference signal is filtered in the low-pass filter 6 and fed to the decision block 12 through the threshold block 7.

В дополнительной ветви входная смесь через усилитель 13 поступает на амплитудный детектор 8, после которого разностный сигнал выделяется фильтром 9. При полосе одного канального фильтра 3, равной ΔF_к , фильтр 9 должен перекрывать полосу от 0,5ΔF_к до 1,5ΔF_к , при этом обеспечиваются пропускание фильтром 9 разностного сигнала только в том случае, если помеха и сигнал находятся в разных канальных фильтрах 3, и непропускание его, если помеха и сигнал находятся в одном канальном фильтре 3.In an additional branch, the input mixture through the amplifier 13 enters the amplitude detector 8, after which the difference signal is extracted by the filter 9. With a band of one channel filter 3 equal to ΔF _k , filter 9 should overlap the band from 0.5ΔF _to 1.5ΔF _k , This ensures that the filter 9 passes the differential signal only if the noise and signal are in different channel filters 3, and not to pass it if the noise and signal are in the same channel filter 3.

Выделенный разностный сигнал, прошедший через фильтр 9, детектируется амплитудным детектором 10 и продетектированный сигнал сравнивается с порогом в пороговом блоке 11. Сигнал о превышении порога ("1") или непревышении ("0") с выхода блока 11 подается на решающий блок 12, на второй вход которой подаются "1" или "0" с выхода порогового блока 7. При наличии на выходе блока 11 единицы ("1") решающий блок 12 инвертирует информационный символ, поступивший с выхода блока 7. При наличии на выходе блока 11 нуля ("0"), решающий блок 12 пропускает сигнал блока 7 без изменения. The extracted difference signal passing through the filter 9 is detected by the amplitude detector 10 and the detected signal is compared with a threshold in the threshold block 11. A signal about exceeding the threshold ("1") or not exceeding ("0") from the output of block 11 is supplied to the decision block 12, to the second input of which "1" or "0" is supplied from the output of the threshold block 7. If there is a unit at the output of block 11 ("1"), the decision block 12 inverts the information symbol received from the output of block 7. If there is zero at the output of block 11 ("0"), decision block 12 passes the signal of block 7 without being changed and I.

Таким образом, если помеха попадает в тот же канальный фильтр (первый или второй), что и полезный сигнал, то разностная частота (и суммарная), образовавшаяся в амплитудном детекторе 8 за счет взаимодействия помехи и сигнала, не попадает в полосу фильтра 9. В этом случае на выходе порогового блока формируется "0" и решающий блок 12 пропускает информационные символы с выхода порогового блока 7 на выход устройства без изменения. Thus, if the interference enters the same channel filter (first or second) as the useful signal, then the difference frequency (and the total) formed in the amplitude detector 8 due to the interaction of noise and the signal does not fall into the filter band 9. V In this case, “0” is generated at the output of the threshold block and the decision block 12 passes information symbols from the output of the threshold block 7 to the output of the device without change.

В том случае, когда сигнал и помеха находятся в разных канальных фильтрах, их разностная частота попадает в полосовой фильтр 9. При достаточно большом уровне помехи напряжение на выходе амплитудного детектора 10 превысит фиксированный, заранее установленный порог в блоке 11. В этом случае на выходе блока 11 выделяется "1", которая инвертирует информационные символы ("1" или "0"), поступающие на второй вход решающего блока 12 с выхода блока 7. In the case when the signal and the noise are in different channel filters, their difference frequency falls into the bandpass filter 9. With a sufficiently high level of interference, the voltage at the output of the amplitude detector 10 will exceed a fixed, predetermined threshold in block 11. In this case, at the output of the block 11, "1" is highlighted, which inverts the information symbols ("1" or "0") received at the second input of the decision block 12 from the output of block 7.

Для прототипа в том случае, если сигнал находится в первом канальном фильтре, а помеха поражает второй канальный фильтр, или сигнал находится во втором канальном фильтре, а помеха попадает в первый канальный фильтр, устройство выносит неверное решение, т.е. принимается решение о выделении "1", в то время как передается "0", или наоборот. For the prototype, if the signal is in the first channel filter, and the noise hits the second channel filter, or the signal is in the second channel filter, and the noise gets into the first channel filter, the device makes the wrong decision, i.e. a decision is made to allocate "1" while "0" is transmitted, or vice versa.

В заявляемом устройстве в указанных случаях принимается правильное решение. Если сигнал и помеха находятся в одном канальном фильтре, то их разностная частота не попадает в полосу полосового фильтра, порог в пороговом блоке 11 не превышается и решающий блок 12 пропускает сигнал с выхода блока 7 без изменений, при этом принимается правильное решение. In the inventive device in these cases, the right decision is made. If the signal and interference are in the same channel filter, then their difference frequency does not fall into the bandpass filter band, the threshold in the threshold block 11 is not exceeded, and the decision block 12 passes the signal from the output of block 7 without changes, and the right decision is made.

Если сигнал находится в одном канальном фильтре, а помеха - в другом, то их разностная частота попадает в полосу полосового фильтра 9, детектируется в блоке 10, продетектированное напряжение сравнивается с заранее установленным порогом в блоке 11. При превышении порога в блоке 11 в решающем блоке 12 инвертируются информационные символы, поступающие с выхода блока 7, т.е. опять принимается правильное решение. If the signal is in one channel filter and the noise is in another, then their difference frequency falls into the band of the bandpass filter 9, is detected in block 10, the detected voltage is compared with a predetermined threshold in block 11. If the threshold in block 11 is exceeded in the decision block 12 information symbols coming from the output of block 7 are inverted, i.e. again the right decision is made.

Claims

A signal detection device with frequency telegraphy containing a series-connected filter of an intermediate frequency, a limiter, the output of which through two branches, each of which contains a series-connected channel filter and an amplitude detector, is connected to two inputs of the subtractor, the output of which is connected through the low-pass filter to the input of the first threshold unit, characterized in that a series-connected amplifier, a third amplitude detector, a bandpass filter, and a fourth amplitude detector are introduced Torr, a second threshold unit, deciding unit, a second input coupled to an output of the first threshold unit, the amplifier input coupled to an output of the intermediate frequency filter.