RU2469487C1 - Method of signal demodulation with relative phase demodulation - Google Patents
Method of signal demodulation with relative phase demodulation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2469487C1 RU2469487C1 RU2011128867/08A RU2011128867A RU2469487C1 RU 2469487 C1 RU2469487 C1 RU 2469487C1 RU 2011128867/08 A RU2011128867/08 A RU 2011128867/08A RU 2011128867 A RU2011128867 A RU 2011128867A RU 2469487 C1 RU2469487 C1 RU 2469487C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- value
- signal
- correlation function
- amplitude
- threshold value
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике, а именно к способам приема цифровых сигналов, передаваемых методом относительной фазовой модуляции (ОФМ), и может быть реализовано в системах передачи данных.The invention relates to radio engineering, and in particular to methods for receiving digital signals transmitted by the method of relative phase modulation (OFM), and can be implemented in data transmission systems.
Известен способ демодуляции сигналов с ОФМ, описанный в [Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь. Пер. с англ. / Под ред. В.В.Маркова. - М.: Связь, 1979, с.300]. Известный способ-аналог заключается в том, что формируют два (синфазный и квадратурный) опорных гармонических сигнала с частотой, равной средней частоте демодулируемого сигнала. Вычисляют на длительности элемента сигнала корреляционные функции раздельно с синфазным и квадратурным опорными сигналами. В момент окончания элемента сигнала фиксируют отсчеты указанных корреляционных функций. Оценку фазы демодулируемого сигнала выполняют путем вычисления функции arctg для отношения этих отсчетов. Затем сравнивают полученную оценку фазы с соответствующей оценкой фазы, полученной на предшествующем элементе сигнала, после чего принимают решение по методу сравнения фаз о переданном информационном элементе.There is a method of demodulating signals from OFM, described in [Spilker J. Digital satellite communications. Per. from English / Ed. V.V. Markova. - M .: Communication, 1979, p. 300]. The known analogue method is that they form two (in-phase and quadrature) reference harmonic signals with a frequency equal to the average frequency of the demodulated signal. The correlation functions are calculated on the duration of the signal element separately from the in-phase and quadrature reference signals. At the end of the signal element, the samples of the indicated correlation functions are fixed. The phase estimation of the demodulated signal is performed by calculating the arctg function for the ratio of these samples. Then, the obtained phase estimate is compared with the corresponding phase estimate obtained on the previous signal element, after which a decision is made by the phase comparison method of the transmitted information element.
Недостатком указанного способа-аналога является относительно низкая его помехозащищенность, поскольку в условиях помех оценка фазы на выходе демодулятора перестает быть линейно-зависимой от фазы демодулируемого сигнала.The disadvantage of this analogue method is its relatively low noise immunity, since under interference conditions the phase estimation at the output of the demodulator ceases to be linearly dependent on the phase of the demodulated signal.
Известен способ-аналог [патент РФ №2099892, 1997 г., МПК6 H04L 27/22], заключающийся в том, что для ослабления влияния помех, находящихся вне полосы частот демодулируемого сигнала, предварительно осуществляют его фильтрацию. Так как в сигнале ОФМ информационным параметром является изменение фазы несущей, то для повышения помехозащищенности после фильтрации сигналов ОФМ осуществляют их ограничение по амплитуде. В результате из гармонического сигнала S(t) формируют последовательность прямоугольных импульсов Sп(t), соответствующих знаку мгновенных значений сигнала S(t). Затем формируют пару опорных последовательностей прямоугольных импульсов синSп(t) и квадSп(t), соответствующих знаку мгновенных значений синфазного и квадратурного гармонических сигналов с частотой, равной средней частоте демодулируемого сигнала. После этого вычисляют на длительности элемента сигнала две корреляционные функции Y и Х последовательности Sп(t) прямоугольных импульсов с опорными импульсными последовательностями синSп(t) и квадSп(t), соответственно. В результате получают в момент окончания элемента сигнала отсчеты Yп и Хп указанных корреляционных функций и принимают решение о переданном информационном символе на основе сформированной оценки фазы сигнала. Затем определяют знаки отсчетов Yп и Хп, вычисляют абсолютные значения отсчетов и формируют оценку фазы сигнала путем сравнения с константой.The known analogue method [RF patent No. 2099892, 1997, IPC6 H04L 27/22], which consists in the fact that to attenuate the effects of interference outside the frequency band of the demodulated signal, it is preliminarily filtered. Since the information parameter in the OFM signal is the change in the phase of the carrier, in order to increase the noise immunity after filtering the OFM signals, they are limited in amplitude. As a result, a sequence of rectangular pulses S p (t) corresponding to the sign of the instantaneous values of the signal S (t) is formed from the harmonic signal S (t). Then form a pair of reference sequences of rectangular pulses of syn S p (t) and quad S p (t) corresponding to the sign of the instantaneous values of the in-phase and quadrature harmonic signals with a frequency equal to the average frequency of the demodulated signal. After that, two correlation functions of the sequence S p (t) of rectangular pulses with the reference pulse sequences syn S p (t) and quad S p (t) are calculated for the duration of the signal element, respectively. As a result, samples Y p and X p of the indicated correlation functions are obtained at the end of the signal element and a decision is made on the transmitted information symbol based on the generated signal phase estimate. Then determine the signs of the samples Y p and X p , calculate the absolute values of the samples and form an estimate of the phase of the signal by comparing it with a constant.
Недостатком данного способа-аналога является относительно низкая помехозащищенность из-за отсутствия возможности учета изменения фазы демодулируемого сигнала, произошедшие под воздействием помех, действующих в полосе частот принимаемого сигнала.The disadvantage of this analogue method is the relatively low noise immunity due to the lack of the ability to account for phase changes of the demodulated signal that occurred under the influence of interference in the frequency band of the received signal.
Наиболее близким к заявляемому является способ демодуляции сигналов с ОФМ по патенту РФ №2271071, 2006 год, МПК6 H04L 27/22. В ближайшем аналоге принимают сигнал S(t), фильтруют и выравнивают его, генерируют опорный сигнал S0(t), вычисляют корреляционную функцию Y(t) между опорным сигналом S0(t) и отфильтрованным сигналом с выровненной амплитудой SC(t). Затем фильтруют результат произведения сигналов S0(t) и SC(t) в блоке уменьшения уровня помехи, обусловленной изменением полярности видеосигнала на выходе фильтра низких частот за время τ, т.е. времени, в течение которого на длительности элемента сигнала Т формируют корреляционную функцию Y(t). Затем интегрируют корреляционную функцию Y(t) последовательно на длительности Т и фиксируют ее значение Yn по окончании элемента сигнала. Вычисляют абсолютное значение разности |PYn| между текущим и предшествующим значением корреляционных функций Yn и Yn-1, соответственно на n-м и на (n-1)-м временных интервалах Т. Полученное значение модуля разности |PYn| сравнивают с предварительно сформированным порогом Yпор по правилу: если выполняется неравенство |PYn|-Yпор>0, то решение о демодулируемом элементе принимают равным «единица», а в случае невыполнения неравенства принимают равным «нуль».Closest to the claimed is a method of demodulating signals with OFM according to the patent of the Russian Federation No. 2271071, 2006, IPC 6 H04L 27/22. In the closest analogue, a signal S (t) is received, filtered and equalized, a reference signal S 0 (t) is generated, a correlation function Y (t) between the reference signal S 0 (t) and the filtered signal with equalized amplitude S C (t) is calculated . Then, the result of the product of signals S 0 (t) and S C (t) is filtered in the block for reducing the noise level due to a change in the polarity of the video signal at the output of the low-pass filter over time τ, i.e. time during which the duration of the signal element T form the correlation function Y (t). Then integrate the correlation function Y (t) sequentially over the duration T and fix its value Y n at the end of the signal element. The absolute value of the difference is calculated | P Y n | between the current and previous value of the correlation functions Y n and Y n-1 , respectively, at the nth and (n-1) -th time intervals T. The obtained value of the difference modulus | P Y n | compare with a preformed threshold Y then according to the rule: if the inequality | P Y n | -Y then > 0, then the decision on the demodulated element is taken to be "one", and in case of inequality, they are taken to be "zero".
Недостатком способа-прототипа является относительно низкая помехозащищенность, обусловленная тем, что решение о демодулируемом символе принимают путем сравнения с предварительно сформированным в отсутствии помех неизменным порогом Yпор, который не учитывает изменения фазы демодулируемого сигнала в результате воздействия помехи.The disadvantage of the prototype method is the relatively low noise immunity, due to the fact that the decision on the demodulated symbol is made by comparing with the constant pore threshold Y then preformed in the absence of interference, which does not take into account the phase change of the demodulated signal as a result of interference.
Целью заявленного технического решения является разработка способа демодуляции сигналов с ОФМ, обеспечивающего повышение помехозащищенности за счет адаптивного изменения значения порога принятия решения о принятом информационном элементе в зависимости от вероятности появления значений «единица» и «нуль» в выходной последовательности демодулятора в условиях изменения в широких пределах уровня демодулируемого сигнала.The purpose of the claimed technical solution is to develop a method of demodulating signals from the OFM, providing increased noise immunity due to adaptive changes in the threshold value of the decision on the adopted information element depending on the probability of occurrence of the values "one" and "zero" in the output sequence of the demodulator under conditions of wide variation demodulated signal level.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе демодуляции сигналов с ОФМ принимают сигнал S(t), фильтруют и выравнивают его амплитуду, генерируют опорный сигнал S0(t), вычисляют корреляционную функцию Y(t) между опорным сигналом S0(t) и отфильтрованным сигналом с выровненной амплитудой SC(t) путем их перемножения Y(t)=SC(t)S0(t) интегрируют корреляционную функцию Y(t) последовательно на временных интервалах длительностью Т и фиксируют ее значение Yn по окончании n-го интервала времени T, где n=1, 2, …, вычисляют модуль разницы |PYn| значений корреляционных функций Yn и Yn-1, соответственно на n-м и на (n-1)-м временных интервалах Т, полученное значение модуля разницы |PYn| сравнивают с предварительно заданным пороговым значением Yпор корреляционной функции и при выполнении условия |PYn|>Yпор присваивают принятому информационному элементу значение «единица», в противном случае - «нуль». Перед вычислением модуля разности |PYn| ограничивают амплитуду значения корреляционной функции Yn-1, а полученное значение модуля разницы |PYn| сравнивают с скорректированным пороговым значением , которое вычисляют путем алгебраического сложения предварительно заданного порогового значения корреляционной функции Yпор и заданного отклонения , причем значение отклонения выбирают со знаком плюс, если информационному элементу на выходе демодулятора присвоено значение «единица», и со знаком «минус», если информационному элементу на выходе демодулятора присвоено значение «нуль». Пороговое значение корреляционной функции Yпор выбирают равным половинному значению суммы модуля значения элемента корреляционной функции Yn и ограниченному по амплитуде модулю значения Yn-1. Амплитуду сигнала S(t) выравнивают до уровня, равного амплитуде сигнала S0(t), и сохраняют это значение на всем интервале времени существования сигнала S(t).This goal is achieved by the fact that in the known method of demodulating signals with OFMs, they receive a signal S (t), filter and equalize its amplitude, generate a reference signal S 0 (t), calculate the correlation function Y (t) between the reference signal S 0 (t) and the filtered signal with aligned amplitude S C (t) by multiplying them Y (t) = S C (t) S 0 (t) integrates the correlation function Y (t) sequentially at time intervals of duration T and fix its value Y n at the end of the nth time interval T, where n = 1, 2, ..., calculate the difference modulus | P Y n | values of the correlation functions Y n and Y n-1 , respectively, on the nth and (n-1) -th time intervals T, the obtained value of the difference modulus | P Y n | compare with a predetermined threshold value Y then the correlation function and when the condition | P Y n |> Y then assign the value "one" to the received information element, otherwise - "zero". Before calculating the difference modulus | P Y n | limit the amplitude of the value of the correlation function Y n-1 , and the resulting value of the modulus of the difference | P Y n | compared with the adjusted threshold value , which is calculated by algebraic addition of a predetermined threshold value of the correlation function Y then and a given deviation , and the deviation value choose with a plus sign if the information element at the output of the demodulator is assigned the value "one", and with a minus sign if the information element at the output of the demodulator is assigned the value "zero". The threshold value of the correlation function Y then is chosen equal to half the sum of the module of the value of the element of the correlation function Y n and the amplitude module of the value Y n-1 limited in amplitude. The amplitude of the signal S (t) is aligned to a level equal to the amplitude of the signal S 0 (t), and this value is stored over the entire time interval of the existence of the signal S (t).
Благодаря новой совокупности существенных признаков в заявленном способе обеспечивается возможность адаптивного изменения значений порога принятия решения о принятом информационном элементе в зависимости от частости появления значений «единица» и «нуль» в выходной последовательности демодулятора, что указывает на повышение помехозащищенности способа демодуляции сигналов с ОФМ.Thanks to the new set of essential features in the claimed method, it is possible to adaptively change the threshold values for deciding on the adopted information element depending on the frequency of occurrence of the values “one” and “zero” in the output sequence of the demodulator, which indicates an increase in the noise immunity of the method of demodulation of signals with OFM.
Заявленное изобретение поясняется чертежами, на которыхThe claimed invention is illustrated by drawings, in which
фиг.1 поясняет принцип демодуляции сигналов с ОФМ без помех, вносимых каналом;figure 1 explains the principle of demodulation of signals with OFM without interference introduced by the channel;
фиг.2 поясняет принцип демодуляции сигналов с ОФМ в условиях помех, приводящих к преобладанию значений «единица» в демодулированной последовательности;figure 2 explains the principle of demodulation of signals with OFM in the conditions of interference, leading to the predominance of the values of "one" in the demodulated sequence;
фиг.3 поясняет принцип демодуляции сигналов с ОФМ в условиях помех, приводящих к преобладанию значений «нуль» в демодулированной последовательности.figure 3 explains the principle of demodulation of signals with OFM in the conditions of interference, leading to the predominance of "zero" in the demodulated sequence.
Реализация заявленного способа заключается в следующем.The implementation of the claimed method is as follows.
Существующая проблема заключается в том, что использование предварительно установленного порогового значения Yпор корреляционной функции между опорным сигналом S0(t) и отфильтрованным сигналом с выровненной амплитудой SС(t) не позволяет учитывать результат воздействия помехи на канал приема, приводящей к увеличению частости появления или только значений «единица», или только значений «нуль».The existing problem is that the use of a predetermined threshold value Y then of the correlation function between the reference signal S 0 (t) and the filtered signal with aligned amplitude S C (t) does not allow to take into account the result of the interference on the receiving channel, which leads to an increase in the frequency of occurrence or only “one” values, or only “zero” values.
Поэтому предлагается корректировать значение предварительно заданного порога Yпор в зависимости от частости появления значений «единица» и «нуль» на выходе демодулятора и тем самым компенсировать результат негативного воздействия помех, что и обеспечивается в заявляемом способе.Therefore, it is proposed to adjust the value of the predefined threshold Y pores depending on the frequency of occurrence of the values "one" and "zero" at the output of the demodulator and thereby compensate for the result of the negative effects of interference, which is provided in the present method.
Последовательность действий над сигналом реализуется следующим образом.The sequence of actions on the signal is implemented as follows.
Сигнал с ОФМ принимают в виде аналогового сигнала S(t) по тракту приема. Процедуры приема аналоговых сигналов известны и описаны, например, в [Дж.Возенкрафт, И.Джекобс. Теоретические основы техники связи. Пер. с англ. - М.: Издат «Мир», 1969. С.216-226].The signal from the OFM is received in the form of an analog signal S (t) along the reception path. The procedures for receiving analog signals are known and described, for example, in [J. Wosencraft, I. Jacobs. Theoretical foundations of communication technology. Per. from English - M .: Publishing house "Mir", 1969. S.216-226].
Затем принятый аналоговый сигнал S(t) фильтруют и выравнивают его амплитуду. После этого генерируют опорный сигнал S0(t). Операции фильтрации, выравнивания амплитуды аналоговых сигналов и генерации опорного сигнала известны и описаны в [Б.Скляр. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. с.135-138]. Причем операцию выравнивания амплитуды по п.3 формулы заявляемого способа можно реализовать на основе применения усилителя-ограничителя.Then, the received analog signal S (t) is filtered and its amplitude equalized. After that, a reference signal S 0 (t) is generated. The operations of filtering, equalizing the amplitude of analog signals and generating a reference signal are known and described in [B. Sklyar. Digital communication. Theoretical foundations and practical application. Ed. 2nd, rev .: Per. from English - M .: Publishing house "Williams", 2003. S. 135-138]. Moreover, the operation of equalizing the amplitude according to claim 3 of the formula of the proposed method can be implemented based on the use of an amplifier-limiter.
Вычисляют корреляционную функцию Y(t) между сигналами SC(t) и SC(t) путем их перемножения Y(t)=SC(t)S0(t). Операция вычисления корреляционной функции известна и описана в [Сато Ю. Обработка сигналов. Первое знакомство. / Пер. с яп.,/ Под ред. Есифуми Амэмия. - М.: Издательский дом «Додека-XXI», 2002. - 176 с., с.66].The correlation function Y (t) between the signals S C (t) and S C (t) is calculated by multiplying them Y (t) = S C (t) S 0 (t). The operation of calculating the correlation function is known and described in [Sato Yu. Signal Processing. First meeting. / Per. with Japanese., / Ed. Yesifumi Amemiya. - M .: Publishing house "Dodeka-XXI", 2002. - 176 p., S.66].
Интегрируют корреляционную функцию Y(t) последовательно на временных интервалах длительностью Т и фиксируют ее значение Yn окончании n-го интервала времени Т, где п=1, 2, …. Указанные операции известны и описаны, например, в [Б.Скляр. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. с.135-138].Integrate the correlation function Y (t) sequentially at time intervals of duration T and fix its value Y n at the end of the n-th time interval T, where n = 1, 2, .... These operations are known and described, for example, in [B. Sklyar. Digital communication. Theoretical foundations and practical application. Ed. 2nd, rev .: Per. from English - M .: Publishing house "Williams", 2003. S. 135-138].
Затем вычисляют модуль разницы |PYn| значений корреляционных функций Yn и Yn-1, соответственно на n-м и на (n-1)-м временных интервалах Т. Причем перед вычислением модуля разности |PYn| ограничивают амплитуду значения корреляционной функции Yn-1. Ограничение амплитуды корреляционной функции Yn-1 можно реализовать, например, за счет использования усилителя-ограничителя. Операции вычисления модуля разности |PYn| также известны и описаны, например, в [Б.Скляр. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. с.223-224].Then, the difference modulus | P Y n | values of the correlation functions Y n and Y n-1 , respectively, at the n-th and (n-1) -th time intervals T. Moreover, before calculating the modulus of the difference | P Y n | limit the amplitude of the value of the correlation function Y n-1 . The limitation of the amplitude of the correlation function Y n-1 can be implemented, for example, through the use of an amplifier-limiter. Difference Modulus Computation Operations | P Y n | also known and described, for example, in [B. Sklyar. Digital communication. Theoretical foundations and practical application. Ed. 2nd, rev .: Per. from English - M .: Publishing house "Williams", 2003. S. 223-224].
После этого полученное значение модуля разницы |PYn| сравнивают с скорректированным пороговым значением , которое вычисляют путем алгебраического сложения предварительно заданного порогового значения корреляционной функции Yпор и заданного отклонения , причем значение отклонения выбирают со знаком плюс, если информационному элементу на выходе демодулятора присвоено значение «единица», а если информационному элементу на выходе демодулятора присвоено значение «нуль», то отклонение , выбирают со знаком «минус». Операции сложения и принятия решения известны и описаны, например, в [Б.Скляр. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. с.206-210]. Задать пороговое значение можно, например, путем установления напряжения соответствующего номинала на потенциометре, а также изменять его в зависимости от значения информационного элемента «единица» и «нуль» на выходе демодулятора.After that, the obtained value of the modulus of difference | P Y n | compared with the adjusted threshold value , which is calculated by algebraic addition of a predetermined threshold value of the correlation function Y then and a given deviation , and the deviation value choose with a plus sign, if the information element at the output of the demodulator is assigned the value "one", and if the information element at the output of the demodulator is assigned the value "zero", then the deviation , choose with a minus sign. The operations of addition and decision making are known and described, for example, in [B. Sklyar. Digital communication. Theoretical foundations and practical application. Ed. 2nd, rev .: Per. from English - M.: Williams Publishing House, 2003. p.206-210]. You can set a threshold value, for example, by setting the voltage of the corresponding nominal value on the potentiometer, and also change it depending on the value of the information element "unit" and "zero" at the output of the demodulator.
Выбор порогового значения Yпор, равного половине значения суммы модуля элемента корреляционной функции Yn и ограниченному по амплитуде модулю значения Yn-1, можно реализовать путем выполнения операций, которые описаны, например, в [Б.Скляр. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. с.206-210].The choice of a threshold value of Y then equal to half the value of the sum of the module of the element of the correlation function Y n and the amplitude module of the value Y n-1 limited in amplitude can be realized by performing the operations described, for example, in [B. Sklyar. Digital communication. Theoretical foundations and practical application. Ed. 2nd, rev .: Per. from English - M.: Williams Publishing House, 2003. p.206-210].
При выполнении условия |PYn|>Yпор присваивают принятому информационному элементу значение «единица», в противном случае - «нуль». Указанные операции известны и описаны, например, в способе-прототипе [патент РФ №2271071, 2006 год, МПК H04L 27/22].Under the condition | P Y n |> Y then assign the value "one" to the received information element, otherwise - "zero". These operations are known and described, for example, in the prototype method [RF patent No. 2271071, 2006, IPC H04L 27/22].
В основу сущности способа демодуляции сигналов с ОФМ положен принцип увеличения помехоустойчивости за счет изменения порога принятия решения о принятом символе в выходной последовательности демодулятора. Двоичный сигнал на выходе отдельных ступеней формирования групповых потоков может иметь произвольную статистическую структуру следования значений «единица» и «нуль», что не удовлетворяет требованиям к постоянству спектральной плотности мощности передаваемого сигнала. Поэтому в передающей части канала связи после операции кодирования осуществляют операцию скремблирования, обеспечивающую равномерное распределение информационных элементов «единица» и «нуль» в выходной последовательности [Григорьев В.А. Сигналы современных зарубежных систем электросвязи: Учебник. - СПб.: ВАС, 2007. с.126-127].The essence of the method of demodulating signals from OFMs is based on the principle of increasing noise immunity by changing the decision threshold for a received symbol in the output sequence of the demodulator. The binary signal at the output of individual stages of formation of group streams can have an arbitrary statistical structure of following the values “one” and “zero”, which does not satisfy the requirements for the constancy of the spectral power density of the transmitted signal. Therefore, in the transmitting part of the communication channel after the encoding operation, a scrambling operation is carried out, which ensures uniform distribution of the information elements “one” and “zero” in the output sequence [V. Grigoryev Signals of modern foreign telecommunication systems: Textbook. - St. Petersburg: YOU, 2007. p.126-127].
Следовательно, если появление значений «единица» и «нуль» в выходной последовательности модулятора перестает быть равномерным, то это говорит о воздействии помех на передаваемые сигналы в канале связи. А аддитивное изменение порога принятия решения о принятом символе при демодуляции сигнала позволяет исправлять эти ошибки.Therefore, if the appearance of the values “one” and “zero” in the output sequence of the modulator ceases to be uniform, then this indicates the effect of interference on the transmitted signals in the communication channel. And an additive change in the decision threshold for the adopted symbol during signal demodulation allows you to correct these errors.
На» фиг.1 представлена иллюстрация принципа демодуляции сигнала с ОФМ при отсутствии помехи в канале связи.On "figure 1 presents an illustration of the principle of demodulation of the signal from the OFM in the absence of interference in the communication channel.
Решение о принятом символе осуществляют на основе сравнения модуля разницы значения корреляционной функции |PYn| с предварительно заданным пороговым значением этой корреляционной функции Yпор (для способа-прототипа) или рассчитанным значением по окончании предыдущего такта Т (для заявляемых способов-вариантов).The decision on the adopted symbol is carried out on the basis of comparing the modulus of the difference in the value of the correlation function | P Y n | with a predetermined threshold value of this correlation function Y then (for the prototype method) or a calculated value at the end of the previous measure T (for the claimed methods, options).
На фиг.1а показана автокорреляционная функция Y(t) опорного сигнала S0(t) и отфильтрованного сигнала с выровненной амплитудой SC(t). На фиг.1б показана функция Yп, представляющая результат интегрирования автокорреляционной функции Y(t) на каждом из временных интервалов Т. На фиг.1в изображена функция Yn-1, представляющая сдвинутую на один тактовый интервал функцию Yn, с уменьшенным значением амплитуды. На фиг.1г показана функция |PYn|, представляющая значение модуля разницы между функциями Yn и Yn-1 на каждом временном интервале. Здесь же нанесено предварительно заданное пороговое значение Yпор (для способа-прототипа) и рассчитываемое на каждом шаге значение путем сложения или вычитания исходного значения Yпор и отклонения порогового значения корреляционной функции . На фиг.1д показан результирующий демодулированный сигнал.On figa shows the autocorrelation function Y (t) of the reference signal S 0 (t) and the filtered signal with aligned amplitude S C (t). 1b shows a function on Y n representing the result of integration of the autocorrelation function Y (t) at each time interval T. Figure 1B shows the function Y n-1 representing shifted by one clock interval Y n function with a reduced amplitude value . On fig.1g shows the function | P Y n |, representing the value of the modulus of the difference between the functions Y n and Y n-1 at each time interval. Here, a predefined threshold value of Y then is plotted (for the prototype method) and the value calculated at each step by adding or subtracting the initial value of Y then and deviating the threshold value of the correlation function . On fig.1d shows the resulting demodulated signal.
Процессы формирования функций Y(t), Yn, Yn-1 и |PYn| известны и описаны в патенте РФ №2271071,2006 год, МПК6 H04L 27/22.The processes of formation of functions Y (t), Y n , Y n-1 and | P Y n | are known and described in the patent of the Russian Federation No. 2271071,2006 year, IPC 6 H04L 27/22.
На фиг.2 представлена иллюстрация принципа демодуляции сигнала с ОФМ в условиях помех в канале связи, приводящих к ошибкам, увеличивающих частость следования значений «единица». Ошибки в корреляционной функции Y(t) показаны пунктирной линией (см. фиг 2a). А ошибки функций Yn, Yn-1 и |PYn| показаны серым цветом (см. фиг.2б, 2в, 2г). В ситуации, представленной на фиг.2, возникшие в канале связи помехи привели к ошибкам функции |PYn| на интервалах Т4 и Т5. (В демодуляторе сигналов с ОФМ ошибка на входе ведет к удвоению ошибок на выходе, поскольку неправильно принятый сигнал используется для определения текущего значения функции |PYn| на интервале Тn и Tn+1 [Б.Скляр. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. с.222]). В результате при неизменном пороговом значении корреляционной функции Yпор на выходе демодулятора ошибки возникли на интервале Т4 и T5. В то же время использование порогового значения позволило вдвое сократить число ошибок на выходе демодулятора. Ошибка только на интервале T5 (см. фиг.2д).Figure 2 presents an illustration of the principle of demodulation of a signal with OFM under conditions of interference in the communication channel, leading to errors that increase the frequency of following the values of "one". Errors in the correlation function Y (t) are shown by a dashed line (see FIG. 2a). And the errors of the functions Y n , Y n-1 and | P Y n | shown in gray (see figb, 2B, 2G). In the situation shown in figure 2, the noise arising in the communication channel led to errors in the function | P Y n | at intervals T 4 and T 5 . (In the demodulator of signals with OFM, an input error leads to a doubling of output errors, since an incorrectly received signal is used to determine the current value of the function | P Y n | in the interval T n and T n + 1 [B. Sklyar. Digital Communication. Theoretical Background and practical application, 2nd ed., rev .: Translated from English - M .: Williams Publishing House, 2003. p.222]). As a result, with a constant threshold value of the correlation function Y then at the output of the demodulator, errors occurred in the interval T 4 and T 5 . At the same time, using a threshold value allowed to halve the number of errors at the output of the demodulator. The error is only on the interval T 5 (see fig.2d).
На фиг.3 представлена иллюстрация принципа демодуляции сигнала с ОФМ в условиях помех в канале связи, приводящих к ошибкам, увеличивающих частость следования логических значений «нуль». Ошибки в корреляционной функции Y(t) показаны пунктирной линией (см.3а). А ошибки функций Yn, Yn-1 и |PYn| показаны серым цветом (см. фиг.3б, 3в, 3г). В ситуации, представленной на фиг.3, возникшие в канале связи помехи привели к ошибкам функции |PYn| на интервалах Т10 и Т11. В результате при неизменном пороговом значении корреляционной функции Yпор на выходе демодулятора ошибки возникли на интервале Т10 и Т11. В то же время использование порогового значения позволило вдвое сократить число ошибок на выходе демодулятора. Ошибка только на интервале T11 (см. фиг.3д).Figure 3 presents an illustration of the principle of demodulation of a signal with OFM under conditions of interference in the communication channel, leading to errors that increase the repetition rate of logical values of "zero". Errors in the correlation function Y (t) are shown by a dashed line (see 3a). And the errors of the functions Y n , Y n-1 and | P Y n | shown in gray (see figb, 3b, 3g). In the situation presented in figure 3, the noise that occurred in the communication channel led to errors in the function | P Y n | at intervals T 10 and T 11 . As a result, with a constant threshold value of the correlation function Y then at the output of the demodulator, errors occurred in the interval T 10 and T 11 . At the same time, using a threshold value allowed to halve the number of errors at the output of the demodulator. The error is only on the interval T 11 (see fig.3d).
Таким образом, в заявленном техническом решении достигается сформулированный технический результат - повышение помехозащищенности при демодуляции сигналов с ОФМ.Thus, in the claimed technical solution, the formulated technical result is achieved - increasing the noise immunity during demodulation of signals from the OFM.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011128867/08A RU2469487C1 (en) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | Method of signal demodulation with relative phase demodulation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011128867/08A RU2469487C1 (en) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | Method of signal demodulation with relative phase demodulation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2469487C1 true RU2469487C1 (en) | 2012-12-10 |
Family
ID=49255913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011128867/08A RU2469487C1 (en) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | Method of signal demodulation with relative phase demodulation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2469487C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549360C1 (en) * | 2014-01-28 | 2015-04-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства Обороны Российской Федерации (Минобороны России) | Signal demodulator with relative phase modulation |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2099892C1 (en) * | 1995-05-10 | 1997-12-20 | Сибирская государственная академия телекоммуникаций и информатики | Method and device for relative phase modulated signal demodulation |
EP1041786A2 (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-04 | ABBPATENT GmbH | Method for demodulating FSK-modulated signals |
RU2271071C2 (en) * | 2003-07-07 | 2006-02-27 | Александр Петрович Романов | Method and device for demodulating relative phase modulated signals |
-
2011
- 2011-07-12 RU RU2011128867/08A patent/RU2469487C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2099892C1 (en) * | 1995-05-10 | 1997-12-20 | Сибирская государственная академия телекоммуникаций и информатики | Method and device for relative phase modulated signal demodulation |
EP1041786A2 (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-04 | ABBPATENT GmbH | Method for demodulating FSK-modulated signals |
RU2271071C2 (en) * | 2003-07-07 | 2006-02-27 | Александр Петрович Романов | Method and device for demodulating relative phase modulated signals |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549360C1 (en) * | 2014-01-28 | 2015-04-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства Обороны Российской Федерации (Минобороны России) | Signal demodulator with relative phase modulation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0639914A2 (en) | MSK phase acquisition and tracking method | |
RU2408996C2 (en) | Method to demodulate signals of relative phase modulation and device for its realisation | |
CN110832817A (en) | Transmitter, receiver and corresponding method | |
EP1098468B1 (en) | Method and apparatus for multiple access in a communication system | |
RU2469487C1 (en) | Method of signal demodulation with relative phase demodulation | |
RU2460225C1 (en) | Differential phase-shift keyed signal demodulator | |
CN110880964B (en) | Bit synchronization tracking system based on data conversion tracking loop | |
RU2634382C2 (en) | Digital detector of phase-animated signals | |
RU2454014C1 (en) | Method of demodulating differential phase-shift keying modulation signals (versions) | |
RU2461119C1 (en) | Method for demodulation of signals with relative phase demodulation | |
RU186407U1 (en) | Relative phase modulation adaptive pseudo random signal demodulator | |
RU2500069C1 (en) | Method of generating codes for generating signal ensembles in telecommunication networks | |
RU2307474C1 (en) | Method for receipt of noise-like signals with minimal frequency manipulation | |
RU2286017C2 (en) | Method for transferring information in communication system with noise-like signals | |
US20070133720A1 (en) | Receiver of pulses of an ultra wide band type signal and associated method | |
RU2423798C1 (en) | Clock synchronisation device | |
RU2781271C1 (en) | Amplitude shift keying demodulator | |
RU2460224C1 (en) | Differential phase-shift keyed signal demodulator | |
SU1053306A1 (en) | Synchronization device | |
RU2549360C1 (en) | Signal demodulator with relative phase modulation | |
KR101496323B1 (en) | Extended manchester code, encoding apparatus using the same, and clock and data recovery method and appatus for signal coded by the same | |
Van Horn | A theoretical synchronization system for use with noisy digital signals | |
RU2808227C1 (en) | Amplitude shift keying demodulator | |
RU2782676C2 (en) | Method for third decisive scheme of accelerated search and effective reception of broadband signals | |
RU2709184C1 (en) | Method of protecting channels with frequency manipulation from artificial radio interference |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130713 |