RU2656722C1 - Phase modulator of noise-like oscillation - Google Patents
Phase modulator of noise-like oscillation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2656722C1 RU2656722C1 RU2017107857A RU2017107857A RU2656722C1 RU 2656722 C1 RU2656722 C1 RU 2656722C1 RU 2017107857 A RU2017107857 A RU 2017107857A RU 2017107857 A RU2017107857 A RU 2017107857A RU 2656722 C1 RU2656722 C1 RU 2656722C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- phase
- noise
- oscillation
- Prior art date
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims abstract description 10
- 102100028929 Formin-1 Human genes 0.000 claims description 8
- 101001059390 Homo sapiens Formin-1 Proteins 0.000 claims description 8
- 101100029576 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) cwg2 gene Proteins 0.000 claims description 6
- 102100028924 Formin-2 Human genes 0.000 claims description 5
- 101001059398 Homo sapiens Formin-2 Proteins 0.000 claims description 5
- 102100021269 Regulator of G-protein signaling 1 Human genes 0.000 claims description 4
- 101710140408 Regulator of G-protein signaling 1 Proteins 0.000 claims description 4
- 102100021258 Regulator of G-protein signaling 2 Human genes 0.000 claims description 4
- 101710140412 Regulator of G-protein signaling 2 Proteins 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 101100477527 Mus musculus Shpk gene Proteins 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 101100329534 Haloarcula marismortui (strain ATCC 43049 / DSM 3752 / JCM 8966 / VKM B-1809) csg1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100385368 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) CSG2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100422777 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) SUR1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- FVTCRASFADXXNN-SCRDCRAPSA-N flavin mononucleotide Chemical compound OP(=O)(O)OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O FVTCRASFADXXNN-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J1/00—Frequency-division multiplex systems
- H04J1/02—Details
- H04J1/04—Frequency-transposition arrangements
- H04J1/05—Frequency-transposition arrangements using digital techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиопередающим устройствам, а именно к модуляторам шумоподобного колебания.The invention relates to radio transmitting devices, namely to modulators of noise-like oscillations.
Уровень техникиState of the art
Известны модуляторы шумоподобного сигнала (ШПС), описанные в источниках, например, в:Known modulators of a noise-like signal (SHPS), described in sources, for example, in:
1. Горелов Г.В., Волков А.А., Шелухин В.И. Каналообразующие устройства телемеханики и связи - М.: ГОИ. 2007. С. 196-199, 183-187.1. Gorelov G.V., Volkov A.A., Shelukhin V.I. Channel-forming devices of telemechanics and communications - M .: GOI. 2007.S. 196-199, 183-187.
2. Варакин Л.Е. Системы связи с ШПС - М.: Радио и связь. 1965.2. Varakin L.E. Communication systems with ShPS - M .: Radio and communications. 1965.
3. Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами - М.: Радио и связь, 2002. С. 120-127.3. Makoveeva M.M., Shinakov Yu.S. Communication systems with moving objects - M .: Radio and communications, 2002. S. 120-127.
По технической сущности наиболее близким к данному изобретению является модулятор, описанный в первом источнике, который по этой причине и принимается за его прототип. В других источниках - аналоги изобретения.By technical nature, the closest to this invention is the modulator described in the first source, which for this reason is taken as its prototype. In other sources, analogues of the invention.
Прототип состоит из фазового манипулятора на 180° сигналов, генератора шумоподобного колебания несущей частоты (ГШКНЧ) в виде М-последовательности, генератора тактовых импульсов (ГТИ), синхронизатора, причем информационный вход фазового модулятора на 180° соединен с другим его входом через последовательно включенные синхронизатор, ГШКНЧ, к тактовым входам которого подключен выход ГТИ. На информационный вход фазового манипулятора на 180° подается цифровой сигнал (ЦС), а на другой его вход - шумоподобное колебание несущей частоты с генератором шумоподобного колебания несущей частоты (ГШКНЧ) в виде М-последовательности, в результате чего на выходе этого фазового модулятора на 180° получается информационный шумоподобный сигнал (ШПС) в виде колебания с фазовой манипуляцией на 180°. Полученный информационный ШПС является широкополосным, полоса частот которого обычно составляет 1,5 МГц. С точки зрения основной проблемы радиосвязи - дефицита частотного ресурса надо экономить полосу частот. При гармонической несущей (не шумоподобной) для этого используют фазовое уплотнение двух сигналов с фазовой манипуляцией на 180°, называемой также двойной фазовой манипуляцией на 180°, когда два сигнала с фазовой манипуляцией на 180° передаются в одной полосе частот, т.е. когда экономится целая полоса частот. В этом случае модулятор состоит из двух перемножителей сигналов, одного генератора гармонического колебания несущей частоты, фазовращателя (ФВ) этого колебания на 90° и сумматора, причем генератор колебания несущей частоты подключается к высокочастотному (в.ч.) входу одного перемножителя непосредственно, а к в.ч. входу другого - через ФВ на 90°: Выходы перемножителей подключаются ко входам сумматора, выход которого является выходом всего модулятора, а входом - информационные входы перемножителей. Для шумоподобного колебания такая схема нереализуема, так как полоса частот ГШКНЧ очень широкая (1,5 МГц), что не позволяет реализовать широкополосный фазовращатель ФВ на 90° с необходимой погрешностью в 0,2°. Поэтому до сих пор в системах связи с ШПС, использующих М-последовательности, двойная ФМн на 180° не применяется.The prototype consists of a phase manipulator for 180 ° signals, a generator of noise-like oscillations of the carrier frequency (GSCH) in the form of an M-sequence, a clock generator (GTI), a synchronizer, and the information input of the 180 ° phase modulator is connected to its other input through a synchronizer connected in series , GSCHF, to the clock inputs of which the GTI output is connected. A digital signal (DS) is fed to the information input of the phase manipulator by 180 °, and to its other input is a noise-like oscillation of the carrier frequency with a generator of noise-like oscillation of the carrier frequency (MFNF) in the form of an M-sequence, as a result of which the output of this phase modulator is 180 ° an informational noise-like signal (SHPS) is obtained in the form of an oscillation with phase shift by 180 °. The resulting informational BSS is broadband, the frequency band of which is usually 1.5 MHz. From the point of view of the main problem of radio communications - the shortage of frequency resources, it is necessary to save the frequency band. For a harmonic carrier (not noise-like), phase compression of two signals with 180 ° phase shift keying is used for this, also called 180 ° double phase shift keying, when two signals with 180 ° phase shift keying are transmitted in the same frequency band, i.e. when the whole frequency band is saved. In this case, the modulator consists of two signal multipliers, one generator of harmonic oscillations of the carrier frequency, a phase shifter (PV) of this oscillation by 90 °, and an adder, and the generator of the carrier frequency oscillation is connected to the high-frequency (rf) input of one multiplier directly, and h the input of the other - through the PV by 90 °: The outputs of the multipliers are connected to the inputs of the adder, the output of which is the output of the entire modulator, and the input is the information inputs of the multipliers. For a noise-like oscillation, such a scheme is not feasible, since the HFNF frequency band is very wide (1.5 MHz), which makes it impossible to realize a broadband phase shifter of the PV by 90 ° with the required error of 0.2 °. Therefore, until now, in communication systems with ShPS using M-sequences, double FMN at 180 ° is not used.
Основным недостатком прототипа является относительно низкая его частотная эффективность.The main disadvantage of the prototype is its relatively low frequency efficiency.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Техническим результатом изобретения является повышение частотной эффективности в 2 раза шумоподобного сигнала.The technical result of the invention is to increase the frequency efficiency by a factor of 2 of a noise-like signal.
Сущность изобретения состоит в том, что в фазовый модулятор шумоподобного колебания ФМШПК, состоящий из фазового манипулятора на 180° ФМн1, генератора шумоподобного колебания ГШПК1, регистра сдвига РГС1, генератора тактовых импульсов ГТИ, причем первый вход ФМн1 соединен с выходом РГС1, а второй его вход соединен с выходом ГШПК1; выход ГТИ подключен ко второму входу РГС1, дополнительно введены второй ГШПК2, второй фазовый манипулятор на 180° ФМн2, второй РГС2, умножитель частоты УЧ, фазовращатель на 90° ФВ, блок временной задержки БВЗ, сумматор, причем выход ГТИ соединен также с тактовым выходом ГШПК1 через умножитель частоты и со вторым входом второго РГС2 через блок временной задержки БВЗ, а на первый вход РГС2 подается параллельный код ЦС второго канала; выход РГС2 соединен непосредственно с информационным входом ФМн2, на второй вход которого поступает колебание ГШПК2, а тактовый вход ГШПК2 соединен с выходом умножителя частоты через фазовращатель на 90°; выход ФМн1 соединен с первым входом сумматора, а выход ФМн2 - со вторым его входом, на выходе которого имеет место 2 квадратурных фазомодулированных канала с фазовой манипуляцией сигнала на 180° каждый.The essence of the invention lies in the fact that in the phase modulator of noise-like vibration FMShPK, consisting of a phase manipulator 180 ° FMN1, a generator of noise-like vibration GShPK1, shift register RGS1, clock generator GTI, the first input of FMN1 connected to the output of RGS1, and its second input connected to the output of GSHPK1; the GTI output is connected to the second input of the RGS1, a second GShPK2, a second phase manipulator of 180 ° FMn2, a second RGS2, a frequency multiplier UCH, a phase shifter of 90 ° FV, a time delay block BVZ, an adder are added, and the GTI output is also connected to the clock output of GShPK1 through the frequency multiplier and with the second input of the second CWG2 through the time delay block BWZ, and at the first input of the CWG2 the parallel code of the second channel CS is supplied; the RGS2 output is connected directly to the information input ФМн2, the second input of which receives the oscillation ГШПК2, and the clock input ГШПК2 is connected to the output of the frequency multiplier through a 90 ° phase shifter; the output of FMN1 is connected to the first input of the adder, and the output of FMN2 is connected to its second input, at the output of which there are 2 quadrature phase-modulated channels with phase shift keying of 180 ° each.
Существенным отличием изобретения является подключение тактового входа ГШПК к выходу ГТИ первого регистра сдвига через умножитель частоты, что позволило полностью синхронизировать длительность Т элемента посылки цифрового сигнала первого канала с ГШПК1, когда начало их совпадают и в длительность Т укладывается целый период ГШПК. Аналогично синхронизируется и второй канал.A significant difference of the invention is the connection of the clock input of the GSHPK to the output of the GTI of the first shift register through the frequency multiplier, which made it possible to completely synchronize the duration T of the sending element of the digital signal of the first channel with GSHPK1, when their beginning coincides and the entire period of the GSHPK fits into the duration T. The second channel is synchronized in the same way.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг. 1 представлена структурная схема разработанного фазового модулятора шумоподобного колебания, на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу, на фиг. 3 - простейшая схема формирователя шумоподобного колебания несущей частоты в виде М-последовательностей, а на фиг. 4 - векторные диаграммы суммарных колебаний.In FIG. 1 is a structural diagram of a developed phase modulator of noise-like oscillation; FIG. 2 is a timing chart explaining its operation; FIG. 3 is the simplest diagram of a driver of a noise-like oscillation of a carrier frequency in the form of M-sequences, and in FIG. 4 - vector diagrams of total oscillations.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
На фиг. 1 обозначено: 1, 4 - регистры сдвига (РГС1, РГС2), преобразующие параллельный код в последовательный; 2 - генератор тактовых импульсов (ГТИ), 3 - блок временной задержки (БВЗ), 5 - умножитель частоты (УЧ), 6 - фазовращатель ШПК на 90° (ФВ), 7, 10 - фазовые манипуляторы сигналов (ФМн1, ФМн2) на 180°, 8, 9 - генераторы ШПК (ГШПК1, ГШПК2), 11 - сумматор (∑). Введенные элементы объединены пунктирной линией.In FIG. 1 is indicated: 1, 4 - shift registers (CWG1, CWG2), converting a parallel code into a serial one; 2 - a clock pulse generator (GTI), 3 - a time delay unit (BW), 5 - a frequency multiplier (UCH), 6 - a 90 ° phase shift phase shifter (PV), 7, 10 - phase signal manipulators (FMn1, FMn2) on 180 °, 8, 9 - ShPK generators (GShPK1, GShPK2), 11 - adder (∑). Entered elements are joined by a dashed line.
Работа схемы происходит следующим образом.The operation of the circuit is as follows.
Параллельный код цифрового сигнала (ЦС) первого канала поступает на информационный вход первого регистра сдвига РГС1, а параллельный код ЦС второго канала поступает на информационный вход второго регистра сдвига РГС2. С генератора ГТИ тактовые импульсы ТИ поступают на второй вход РГС1 непосредственно и на второй вход РГС2 - через блок временной задержки. В результате параллельные коды ЦС преобразуются в последовательные. С выхода РГС1 последовательный код ЦС поступает на информационный вход фазового манипулятора (ФМн1), а с выхода РГС2 - на информационный вход ФМн2. На второй вход ФМн1 поступает шумоподобное колебание (ШПК) с выхода ГШПК 1, на тактовые входы которого подается колебание с выхода ГТИ через умножитель частоты УЧ, который по сути является синхронизатором ЦС и ШПК. Синхронизация состоит в том, чтобы начало ЦС совпадало с началом периода ШПК и чтобы в длительности элементарной посылки Т ЦС укладывался целый период ШПК. Как известно [1, 2] период ШПК определяется выражением N=2к-1, где к - число триггеров в ГШПК, то есть Т=(2к-1)τ0, где τ0 - длительность элементарной посылки ГШПК. Тогда кратность умножения частоты в блоке УЧ составит 
На второй вход ФМн2 поступает колебание с выхода ГШПК2, на тактовые входы которого поступают колебание с выхода умножителя частоты УЧ через фазовращатель на 90°.The second input of FMn2 receives oscillation from the output of GShPK2, to the clock inputs of which oscillation comes from the output of the frequency multiplier of the frequency converter through a 90 ° phase shifter.
Сдвиг по фазе на 90° эквивалентен сдвигу периодических импульсов на четверть периода, а при длительности импульса, равной длительности паузы, - на половину длительности импульса 
С выхода ФМн1 колебание поступает на один вход сумматора ∑, а с выхода ФМн2 - на второй вход сумматора На фиг. 3 показано колебание на выходе ∑.From the output of FMN1, the oscillation goes to one input of the adder ∑, and from the output of FMN2 to the second input of the adder. FIG. 3 shows the oscillation at the output ∑.
Поскольку ГШПК1 и ГШПК2 формируются по одному и тому же алгоритму, то они по сути представляют один ГШПК, который подает колебание на второй вход ФМн1 непосредственно, а на второй вход ФМн2 - через ФВ на 90°. В результате имеем фазовое уплотнение двух ШПС, как показано на фиг. 4.Since GShPK1 and GShPK2 are formed according to the same algorithm, they essentially represent one GShPK, which feeds the oscillation directly to the second input of FMN1, and to the second input of FMN2 through 90 ° through the PV. As a result, we have a phase seal of two BSCs, as shown in FIG. four.
В этом случае 2 ШПС передаются в одной полосе частот, то есть экономится одна полоса частот, которая для ШПС составляет 1,5 МГц.In this case, 2 BSCs are transmitted in the same frequency band, that is, one frequency band is saved, which for the BSC is 1.5 MHz.
Технико-экономическим эффектом изобретения является повышение частотной эффективности ШПС в 2 раза, то есть на 1,5 МГц, что существенно снизит дефицит частотного ресурса, являющийся основной проблемой радиосвязи.The technical and economic effect of the invention is to increase the frequency efficiency of SHPS by 2 times, i.e. by 1.5 MHz, which will significantly reduce the frequency resource deficit, which is the main problem of radio communications.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017107857A RU2656722C1 (en) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | Phase modulator of noise-like oscillation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017107857A RU2656722C1 (en) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | Phase modulator of noise-like oscillation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2656722C1 true RU2656722C1 (en) | 2018-06-06 |
Family
ID=62560492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017107857A RU2656722C1 (en) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | Phase modulator of noise-like oscillation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2656722C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU95106961A (en) * | 1995-05-03 | 1997-02-20 | Акционерное общество "БСД/СИЛИКОН" | System for transmitting digital information with noise-like signals |
| RU2101871C1 (en) * | 1996-04-18 | 1998-01-10 | Военная академия связи | Radio line with amplitude-phase-manipulated noise-type signals |
| RU2156541C1 (en) * | 1999-07-09 | 2000-09-20 | Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи | Radio transmission line using phase-keyed noise- like signals |
| RU53521U1 (en) * | 2005-11-17 | 2006-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) | NOISE SIGNAL TRANSMITTER |
| RU79363U1 (en) * | 2007-08-22 | 2008-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) | NOISE SIGNAL RECEIVER |
-
2017
- 2017-03-10 RU RU2017107857A patent/RU2656722C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU95106961A (en) * | 1995-05-03 | 1997-02-20 | Акционерное общество "БСД/СИЛИКОН" | System for transmitting digital information with noise-like signals |
| RU2101871C1 (en) * | 1996-04-18 | 1998-01-10 | Военная академия связи | Radio line with amplitude-phase-manipulated noise-type signals |
| RU2156541C1 (en) * | 1999-07-09 | 2000-09-20 | Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи | Radio transmission line using phase-keyed noise- like signals |
| RU53521U1 (en) * | 2005-11-17 | 2006-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) | NOISE SIGNAL TRANSMITTER |
| RU79363U1 (en) * | 2007-08-22 | 2008-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) | NOISE SIGNAL RECEIVER |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2008256568A (en) | Pulse compression radar device and method of phase modulation of the pulse compression radar device | |
| US4167737A (en) | Hybrid pulse compression system | |
| US4680775A (en) | Device for coding-decoding a binary digital signal bit stream for an "OQPSK" digital modulator-demodulator with four phase states | |
| RU2656722C1 (en) | Phase modulator of noise-like oscillation | |
| US4447907A (en) | Multiple mixer spread spectrum modulation and method therefor | |
| RU2699817C1 (en) | Method of generating signals with a spread spectrum | |
| RU2731681C1 (en) | Method of forming noise-like phase-shift keyed signals | |
| RU2699818C1 (en) | Method of generating signals with a spread spectrum | |
| RU2580055C1 (en) | Method of transmitting information in reverse channel of on-board equipment of command-measuring system by quadrature phase modulation of carrier frequency, coded by m-sequence with low-bit codes, and device therefor | |
| RU92270U1 (en) | Pseudorandom Binary Sequence Generator | |
| US5214396A (en) | Method and apparatus for providing a biphase modulated signal having flat envelope characteristics without a direct current component | |
| RU2699819C1 (en) | Method of generating signals with a spread spectrum | |
| RU2696021C1 (en) | Method of transmitting information in a communication system with broadband signals | |
| RU2734230C1 (en) | Method of forming noise-like phase-shift keyed signals | |
| RU2699816C1 (en) | Method for spreading signals spectrum | |
| RU2801873C1 (en) | Method for forming noise-like signals | |
| JPH0549140B2 (en) | ||
| RU2325041C1 (en) | Noise signal frequency tracker | |
| RU2804430C1 (en) | Single phase difference modulation method | |
| RU2778439C1 (en) | Method for transmission of radio control commands with spread spectrum signals | |
| RU2714300C1 (en) | Method for spreading signals spectrum | |
| SU1317683A1 (en) | Device for correlation reception of phase-shift keyed pseudorandom signals | |
| RU2801461C1 (en) | Method for forming noise-like phase-keyed signals | |
| RU2801875C1 (en) | Method for packet data transmission by noise-like phase key signals | |
| RU2262201C1 (en) | Method for forming of signal in mobile communication system with temporal separation of channels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200311 |