RU2205518C1 - Procedure forming signals with quadrature phase modulation - Google Patents
Procedure forming signals with quadrature phase modulation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2205518C1 RU2205518C1 RU2001133282/09A RU2001133282A RU2205518C1 RU 2205518 C1 RU2205518 C1 RU 2205518C1 RU 2001133282/09 A RU2001133282/09 A RU 2001133282/09A RU 2001133282 A RU2001133282 A RU 2001133282A RU 2205518 C1 RU2205518 C1 RU 2205518C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- quadrature
- phase
- oscillations
- signals
- cophasal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электросвязи, а именно к цифровой радиосвязи, и может быть использовано в системах передачи сигналов с фазовой манипуляцией. The invention relates to telecommunications, namely to digital radio communications, and can be used in signal transmission systems with phase shift keying.
Известен способ формирования сигналов с квадратурной фазовой манипуляцией (Петрович Н.Т. Передача дискретной информации в каналах с фазовой манипуляцией. - М. : Связьиздат, 1965, с. 32-33), называемых автором сигналами двукратной фазовой телеграфии (ДФТ). A known method of generating signals with quadrature phase shift keying (Petrovich N.T. Transmission of discrete information in channels with phase shift keying. - M.: Svyazizdat, 1965, p. 32-33), called the author of the signals of double phase telegraphy (DFT).
Недостатком известного способа формирования сигналов с квадратурной фазовой манипуляцией является высокий уровень внеполосных излучений при их передаче, что обусловлено наличием разрывов на 180o фазы формируемых сигналов на границах символов.The disadvantage of this method of generating signals with quadrature phase shift keying is the high level of out-of-band emissions during their transmission, which is due to the presence of breaks at 180 o phase of the generated signals at the boundaries of the characters.
Наиболее близким к предлагаемому является способ формирования сигналов с квадратурной фазовой модуляцией, также называемых авторами сигналами ДФТ (авт. св. СССР 692109, кл. Н 04 L 27/20, 1979), заключающийся в том, что расщепляют несущее колебание на синфазное и квадратурное колебания, сдвинутые один относительно другого по фазе на 90o, сдвигают поступающие от двух источников сообщения манипулирующие последовательности двоичных видеосигналов на половину длительности символа одну относительно другой, производят манипуляцию синфазного и квадратурного колебаний по фазе на 180o манипулирующими последовательностями двоичных видеосигналов, производят балансную модуляцию синфазного и квадратурного двоично-манипулированных колебаний сдвинутыми один относительно другого по фазе на 90o синфазным и квадратурным гармоническими сигналами с частотой, равной половине частоты следования символов, так, что огибающие полученных колебаний равны нулю в начале и конце каждого символа, и суммируют полученные колебания.Closest to the proposed is a method of generating signals with quadrature phase modulation, also called authors DFT signals (ed. St. USSR 692109, CL N 04 L 27/20, 1979), which consists in splitting the carrier wave into in-phase and quadrature the oscillations shifted one relative to the other in phase by 90 o shift the manipulating sequences of binary video signals from two message sources by half the symbol duration one relative to the other, in-phase and quadrature are manipulated Nogo oscillations in phase by 180 o manipulating sequences of binary video signals produce a balanced modulation phase and quadrature binary manipulated oscillations are shifted relative to one another in phase by 90 o in-phase and quadrature harmonic signals with a frequency equal to half the symbol rate, so that the envelopes of the obtained oscillations are equal to zero at the beginning and end of each symbol, and summarize the resulting oscillations.
Известный способ позволяет формировать сигналы с квадратурной фазовой модуляцией (КФМ), фаза которых непрерывна на границах символов, а огибающая постоянна. В результате по сравнению с аналогом обеспечивается уменьшение уровня внеполосных излучений при передаче формируемых радиосигналов при высоком коэффициенте полезного действия передатчика. The known method allows you to generate signals with quadrature phase modulation (CPM), the phase of which is continuous at the boundaries of the symbols, and the envelope is constant. As a result, in comparison with the analogue, the level of out-of-band emissions is reduced when transmitting generated radio signals at a high transmitter efficiency.
Однако недостатком известного способа формирования сигналов с КФМ также является высокий уровень внеполосных излучений при передаче формируемых радиосигналов, что обусловлено наличием разрывов первой производной формируемых сигналов на границах символов. However, the disadvantage of the known method of generating signals with CPM is also a high level of out-of-band emissions during transmission of generated radio signals, due to the presence of gaps in the first derivative of generated signals at the boundaries of symbols.
Для устранения указанного недостатка необходимо обеспечить непрерывность первой производной формируемых сигналов на границах символов, т.к. известно, что чем большее производных формируемых сигналов непрерывны на границах символов, тем больше скорость убывания их спектров и тем меньше уровень внеполосных излучений (см., например, Гуревич М.С. Спектры радиосигналов. - М.: Связьиздат, 1963, с. 77). To eliminate this drawback, it is necessary to ensure the continuity of the first derivative of the generated signals at the boundaries of symbols, because it is known that the greater the derivatives of the generated signals are continuous at the boundaries of the characters, the greater the rate of decrease of their spectra and the lower the level of out-of-band emissions (see, for example, Gurevich MS Spectra of radio signals. - M .: Svyazizdat, 1963, p. 77 )
Задачей изобретения является уменьшение уровня внеполосных излучений при передаче формируемых радиосигналов при сохранении высокого коэффициента полезного действия передатчика. The objective of the invention is to reduce the level of out-of-band emissions when transmitting generated radio signals while maintaining a high transmitter efficiency.
Достигается решение поставленной задачи тем, что в известный способ формирования сигналов с квадратурной фазовой модуляцией, согласно которому выполняют следующие операции: расщепляют несущее колебание на синфазное и квадратурное колебания, сдвинутые один относительно другого по фазе на 90o, сдвигают поступающие от двух источников сообщения манипулирующие последовательности двоичных видеосигналов на половину длительности символа одну относительно другой, производят манипуляцию синфазного и квадратурного колебаний на 180o манипулирующими последовательностями двоичных видеосигналов, производят балансную модуляцию синфазного и квадратурного двоично-манипулированных колебаний сдвинутыми один относительно другого по фазе на 90o синфазным и квадратурным гармоническими сигналами с частотой, равной половине частоты следования символов, так, что огибающие полученных колебаний равны нулю в начале и конце каждого символа, и суммируют полученные колебания, введена операция формирования синфазного и квадратурного гармонических сигналов путем деления частоты синфазного и квадратурного колебаний в (4k+1) раз, где k - целое, причем операцию сдвига поступающих от двух источников сообщений манипулирующих последовательностей двоичных видеосигналов на половину длительности символа одну относительно другой выполняют так, что фазы синфазного и квадратурного гармонических сигналов совпадают с фазами соответственно синфазного и квадратурного колебаний в начале и конце каждого символа.A solution to the problem is achieved by the fact that in the known method of generating signals with quadrature phase modulation, according to which the following operations are performed: split the carrier wave into in-phase and quadrature waves, phase shifted relative to each other by 90 ° in phase, shift the manipulating sequences received from two message sources binary video signal to half the duration of one symbol with respect to other produce keying phase and quadrature oscillation manipulator 180 o uyuschimi sequences of binary video signals produce a balanced modulation phase and quadrature binary manipulated oscillations are shifted relative to one another in phase by 90 o in-phase and quadrature harmonic signals with a frequency equal to half the symbol rate, so that envelopes received vibrations are zero at the beginning and end each symbol, and the resulting oscillations are summarized, the operation of generating in-phase and quadrature harmonic signals by dividing the in-phase frequency is introduced о and quadrature oscillations by (4k + 1) times, where k is an integer, and the operation of shifting the manipulating sequences of binary video signals from two message sources by half the symbol duration one relative to the other is performed so that the phases of the in-phase and quadrature harmonic signals coincide with the phases, respectively in-phase and quadrature oscillations at the beginning and end of each symbol.
Предлагаемый способ формирования сигналов с квадратурной фазовой модуляцией позволяет формировать сигналы с квадратурной фазовой модуляцией таким образом, что текущее значение формируемых сигналов всегда принимает максимальное или минимальное значения на границах всех символов. В результате первая производная формируемых сигналов будет неразрывна на границах всех символов (фиг.1,б), что и обеспечивает уменьшение уровня внеполосных излучений. The proposed method of generating signals with quadrature phase modulation allows you to generate signals with quadrature phase modulation in such a way that the current value of the generated signals always takes the maximum or minimum values at the boundaries of all characters. As a result, the first derivative of the generated signals will be inextricable at the boundaries of all symbols (Fig. 1, b), which ensures a decrease in the level of out-of-band emissions.
Сравнительный анализ с прототипом показал, что предлагаемый способ формирования сигналов с квадратурной фазовой модуляцией включает в себя новые существенные признаки - введена операция формирования синфазного и квадратурного гармонических сигналов путем деления частоты синфазного и квадратурного колебаний в (4k+1) раз, где k - целое, причем операцию сдвига поступающих от двух источников сообщений манипулирующих последовательностей двоичных видеосигналов на половину длительности символа одну относительно другой выполняют так, что фазы синфазного и квадратурного гармонических сигналов совпадают с фазами соответственно синфазного и квадратурного колебаний в начале и конце каждого символа. Следовательно, техническое решение соответствует критерию "новизна". A comparative analysis with the prototype showed that the proposed method of generating signals with quadrature phase modulation includes new significant features - the operation of generating in-phase and quadrature harmonic signals by dividing the frequency of in-phase and quadrature oscillations by (4k + 1) times, where k is an integer, moreover, the shift operation coming from two message sources of the manipulating sequences of binary video signals by half the duration of the symbol one relative to the other is performed so that the phases The in-phase and quadrature harmonic signals coincide with the phases of the in-phase and quadrature oscillations, respectively, at the beginning and end of each symbol. Therefore, the technical solution meets the criterion of "novelty."
Так как требуемый технический результат достигается всей вновь введенной совокупностью существенных признаков, которые в известной патентной и научной литературе на дату подачи заявки не обнаружены, то техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень". Since the required technical result is achieved by the entire newly introduced set of essential features that are not found in the well-known patent and scientific literature at the filing date, the technical solution meets the criterion of "inventive step".
Предлагаемый способ формирования сигналов с квадратурной фазовой модуляцией предполагает выполнение известных в цифровой связи операций, которые могут быть реализованы с помощью известных функциональных элементов. The proposed method of generating signals with quadrature phase modulation involves the execution of operations known in digital communication, which can be implemented using known functional elements.
На фиг. 1 показаны фрагменты сигналов в области границы символов, формируемых с помощью известного и предлагаемого способов формирования сигналов с квадратурной фазовой модуляцией, на фиг.2 - диаграммы, поясняющие последовательность операций, выполняемых при реализации предлагаемого способа формирования сигналов с квадратурной фазовой модуляцией, на фиг.3 - структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ формирования сигналов с квадратурной фазовой модуляцией. In FIG. 1 shows fragments of signals in the region of the boundary of symbols generated using the known and proposed methods for generating signals with quadrature phase modulation, FIG. 2 is a diagram explaining the sequence of operations performed when implementing the proposed method for generating signals with quadrature phase modulation, FIG. 3 - structural diagram of a device that implements the proposed method of generating signals with quadrature phase modulation.
Фиг. 1,а поясняет факт наличия на границах символов разрывов первой производной сигналов, формируемых с помощью известного способа формирования сигналов с КФМ, что обуславливает высокий уровень внеполосных излучений при их передаче. FIG. 1a, it explains the fact that there are gaps of the first derivative of signals at the symbol boundaries that are generated using the well-known method of generating signals with QPS, which leads to a high level of out-of-band emissions during their transmission.
Фиг. 1, б подтверждает факт отсутствия на границах символов разрывов первой производной сигналов, формируемых с помощью предлагаемого способа формирования сигналов с КФМ, что и обеспечивает уменьшение уровня внеполосных излучений. FIG. 1b confirms the fact that there are no gaps of the first derivative of signals generated by the proposed method for generating signals with CPM at the symbol boundaries, which ensures a decrease in the level of out-of-band emissions.
При осуществлении предлагаемого способа формирования сигналов с квадратурной фазовой модуляцией выполняют следующие операции:
1) расщепляют несущее колебание на синфазное и квадратурное колебания, сдвинутые один относительно другого по фазе на 90o,
2) формируют сдвинутые один относительно другого по фазе на 90o синфазный и квадратурный гармонические сигналы (показаны сплошными линиями соответственно на фиг.2,д и 2,е) путем деления частоты синфазного и квадратурного колебаний в (4k+1) раз, где k - целое,
3) сдвигают поступающие от двух источников сообщения манипулирующие последовательности двоичных видеосигналов на половину длительности символа (фиг. 2, а и 2,б) одну относительно другой так, что фазы синфазного и квадратурного гармонических сигналов совпадают с фазами соответственно синфазного и квадратурного колебаний в начале и конце каждого символа (см. соответственно фиг.2,в и 2,д, а также фиг.2,г и 2,е),
4) производят манипуляцию синфазного и квадратурного колебаний по фазе на 180o сдвинутыми один относительно другого на половину длительности символа манипулирующими последовательностями двоичных видеосигналов (см. соответственно фиг.2,в и 2,г),
5) производят балансную модуляцию синфазного и квадратурного двоично-манипулированных колебаний сдвинутыми один относительно другого по фазе на 90o синфазным и квадратурным гармоническими сигналами с частотой, равной половине частоты следования символов, так, что огибающие полученных колебаний равны нулю в начале и конце каждого символа (см. соответственно фиг.2, д и 2,е),
6) суммируют полученные колебания (см. фиг.2,ж).When implementing the proposed method of generating signals with quadrature phase modulation, the following operations are performed:
1) split the carrier oscillation into in-phase and quadrature oscillations shifted one relative to the other in phase by 90 o ,
2) form phase-in-phase and quadrature harmonic signals shifted one relative to the other by 90 ° in phase (shown by solid lines in FIGS. 2, e and 2, f, respectively) by dividing the frequency of the in-phase and quadrature oscillations by (4k + 1) times, where k - the whole
3) shift the manipulating sequences of binary video signals from two message sources by half the symbol duration (Fig. 2, a and 2, b) one relative to the other so that the phases of the in-phase and quadrature harmonic signals coincide with the phases of the in-phase and quadrature oscillations, respectively, at the beginning and the end of each symbol (see, respectively, FIG. 2, c and 2, e, as well as FIG. 2, g and 2, e),
4) manipulate the in-phase and quadrature oscillations in phase by 180 o shifted by one half the duration of the symbol by the manipulating sequences of binary video signals (see, respectively, Fig.2, c and 2, d),
5) balance modulation of the in-phase and quadrature binary-manipulated oscillations is performed, 90 o phase-in-phase and quadrature harmonic signals are shifted relative to each other in phase with a frequency equal to half the symbol repetition rate, so that the envelopes of the obtained oscillations are zero at the beginning and end of each symbol ( see, respectively, figure 2, d and 2, e),
6) summarize the received vibrations (see figure 2, g).
Возможный вариант устройства для осуществления предлагаемого способа формирования сигналов с квадратурной фазовой модуляцией (см. фиг.3) содержит источники сообщений 1 и 2, фазовые манипуляторы 3 и 4, фазовращатели 5 и 6, балансные модуляторы 7 и 8, сумматор 9, делитель частоты 10, синхронизаторы 11 и 12. A possible device for implementing the proposed method of generating signals with quadrature phase modulation (see figure 3) contains
Несущее гармоническое колебание расщепляют на синфазное и квадратурное колебания, сдвинутые один относительно другого по фазе на 90o, с помощью фазовращателя 5.The carrier harmonic oscillation is split into in-phase and quadrature oscillations, 90 ° shifted from each other in phase, using a
Сдвинутые один относительно другого по фазе на 90o синфазный и квадратурный гармонические сигналы (показаны сплошными линиями соответственно на фиг.2,д и 2,е) формируют с помощью делителя частоты 10 в (4k+1) раз, где k - целое, и фазовращателя 6.The phase-in-phase and quadrature harmonic signals shifted one relative to the other by 90 ° in phase (shown by solid lines in FIGS. 2, 2 and 2, e, respectively) are formed using a
Сдвигают поступающие от двух источников сообщения манипулирующие последовательности двоичных видеосигналов на половину длительности символа (фиг.2, а и 2,б) одну относительно другой так, что фазы синфазного и квадратурного гармонических сигналов совпадают с фазами соответственно синфазного и квадратурного колебаний в начале и конце каждого символа (см. соответственно фиг.2,в и 2,д, а также фиг.2,г и 2,е), с помощью синхронизаторов 11 и 12. The manipulating sequences of binary video signals from two message sources are shifted by half the symbol duration (Fig. 2, a and 2, b) one relative to the other so that the phases of the in-phase and quadrature harmonic signals coincide with the phases of the in-phase and quadrature oscillations, respectively, at the beginning and end of each symbol (see, respectively, figure 2, c and 2, e, as well as figure 2, d and 2, e), using
Манипуляцию синфазного и квадратурного колебаний по фазе на 180o сдвинутыми один относительно другого на половину длительности символа манипулирующими последовательностями двоичных видеосигналов (см. соответственно фиг. 2,в и 2,г) производят с помощью фазовых манипуляторов 3 и 4.The manipulation of the in-phase and quadrature oscillations in phase by 180 ° is shifted from one another by half the symbol duration by manipulating sequences of binary video signals (see, respectively, Figs. 2, c and 2, d) using
Балансную модуляцию синфазного и квадратурного двоично-манипулированных колебаний сдвинутыми один относительно другого по фазе на 90o синфазным и квадратурным гармоническими сигналами с частотой, равной половине частоты следования символов, так, что огибающие полученных колебаний равны нулю в начале и конце каждого символа (см. соответственно фиг.2,д и 2,е), производят с помощью балансных модуляторов 7 и 8.Balanced modulation of in-phase and quadrature binary-manipulated oscillations 90 ° phase-shifted in phase and in-phase harmonic signals with a frequency equal to half the symbol repetition rate, so that the envelopes of the resulting oscillations are zero at the beginning and end of each symbol (see, respectively figure 2, d and 2, e), produced using
Суммируют полученные колебания (см. фиг.2,ж) с помощью сумматора 9. Summarize the fluctuations (see figure 2, g) using the
Сигнал на выходе сумматора 9 (фиг.2,ж и 1,б) имеет то преимущество, что его огибающая является постоянной, а на границах символов отсутствуют разрывы первой производной сигнала, что обеспечивает уменьшение уровня внеполосных излучений при максимально возможном КПД передатчика. The signal at the output of the adder 9 (Fig.2, g and 1, b) has the advantage that its envelope is constant, and at the boundaries of the symbols there are no gaps in the first derivative of the signal, which ensures a reduction in out-of-band emissions at the maximum possible transmitter efficiency.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001133282/09A RU2205518C1 (en) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | Procedure forming signals with quadrature phase modulation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001133282/09A RU2205518C1 (en) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | Procedure forming signals with quadrature phase modulation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2205518C1 true RU2205518C1 (en) | 2003-05-27 |
Family
ID=20254643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001133282/09A RU2205518C1 (en) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | Procedure forming signals with quadrature phase modulation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2205518C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2579951C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-04-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства Обороны Российской Федерации (Минобороны России) | Method of generating four-position quadrature phase-shift keyed signals |
-
2001
- 2001-12-11 RU RU2001133282/09A patent/RU2205518C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2579951C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-04-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства Обороны Российской Федерации (Минобороны России) | Method of generating four-position quadrature phase-shift keyed signals |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2439819C1 (en) | Method and device to generate signals of quadrature amplitude manipulation | |
| JP4448168B2 (en) | Method and apparatus for achieving a smooth transition between adjacent symbol bursts transmitted in different modulation formats | |
| US6025758A (en) | Method and apparatus for performing digital data signal modulation | |
| US7733984B2 (en) | Implementing phase rotator circuits with embedded polyphase filter network stage | |
| RU2205518C1 (en) | Procedure forming signals with quadrature phase modulation | |
| US3378770A (en) | System for quadrature modulation of ternary signals with auxiliary oscillation for use in carrier regeneration at receiver | |
| JPS5928101B2 (en) | phase locked circuit | |
| RU2223610C1 (en) | Device for generating frequency-keyed signals | |
| RU165173U1 (en) | DEVICE FOR FORMING SIGNALS WITH FOUR-POSITION SQUARE MANIPULATION | |
| RU2749876C1 (en) | Method for formation of interference hybrid phasomanipulated signals | |
| RU2773265C2 (en) | Dual phase modulation signal generator | |
| RU2801873C1 (en) | Method for forming noise-like signals | |
| RU2804430C1 (en) | Single phase difference modulation method | |
| RU2579951C1 (en) | Method of generating four-position quadrature phase-shift keyed signals | |
| RU2141170C1 (en) | Radio signal generator with minimal frequency keying | |
| RU2784030C1 (en) | Method for noise-proof transmission of discrete signals based on single-sideband modulation | |
| RU2705198C1 (en) | Method for clock and cognitive synchronization with quality estimation when transmitting discrete messages over decametric communication channels | |
| SU786039A1 (en) | Discrete information transmitting method | |
| US10979260B2 (en) | High spectral efficiency zero bandwidth modulation process without side bands | |
| RU2688135C1 (en) | Device for generating signals with multi-position manipulation | |
| US8824591B2 (en) | Digital radio frequency clocking methods | |
| RU2069035C1 (en) | Multichannel radio communication device | |
| JP2944040B2 (en) | Optical transmission system | |
| JP2007103988A (en) | Coding circuit and coding apparatus | |
| SU185967A1 (en) | METHOD FOR SWITCHING FREQUENCIES IN SYSTEMS WITH FREQUENCY MANIPULATION |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061212 |