RU2660594C1 - Автокорреляционный демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией второго порядка - Google Patents
Автокорреляционный демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией второго порядка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660594C1 RU2660594C1 RU2017108370A RU2017108370A RU2660594C1 RU 2660594 C1 RU2660594 C1 RU 2660594C1 RU 2017108370 A RU2017108370 A RU 2017108370A RU 2017108370 A RU2017108370 A RU 2017108370A RU 2660594 C1 RU2660594 C1 RU 2660594C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- multipliers
- delay element
- input
- output
- Prior art date
Links
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 title abstract description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 22
- 230000036039 immunity Effects 0.000 abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000844 transformation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 230000000254 damaging effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D3/00—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations
- H03D3/02—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике связи и может быть применено для обработки дискретных сигналов с относительной фазовой модуляцией второго порядка в системах с расширенным спектром (с псевдослучайными сигналами) при нестабильности несущей частоты и в условиях организованных (преднамеренных) помех. Технический результат - повышение помехоустойчивости приема сигналов с относительной фазовой модуляцией второго порядка за счет использования псевдослучайных преобразований сигналов, которые лишают возможности создавать эффективную помеху для нарушения процесса приема сигналов. Устройство содержит первый перемножитель 1, блок 2 синхронизации с генератором псевдослучайной последовательности, первый элемент задержки 3, второй элемент задержки 4, первый фазовращатель 5 на π/2, второй фазовращатель 6 на π/2, вторые перемножители 7, 8, четвертые перемножители 9, 10, первые интеграторы 11, 14, вторые интеграторы 12, 13, третьи перемножители 15, 16, сумматор 17, суммирующий накопитель 18, решающий блок 19. 2 ил.
Description
Изобретение относится к технике связи и может быть применено для обработки дискретных сигналов с относительной фазовой модуляцией второго порядка (ОФМ-2) в системах с расширенным спектром (с псевдослучайными или шумоподобными сигналами) при нестабильности несущей частоты из-за эффекта Доплера в канале связи и в условиях организованных (преднамеренных) помех.
Известны демодулятор сигналов с фазоразностной модуляцией второго порядка (А.С. 1053321, МКИ H04L 27/22, 1983), демодулятор с фазоразностной модуляцией (А.с. 1670799, МКИ H04L 27/22, 1991), цифровой демодулятор сигналов фазоразностной модуляции второго порядка (А.с. 1716616, МКИ H04L 27/22, 1992), способ демодуляции сигналов с относительной фазовой манипуляцией и устройство для его реализации (патент 2168869, МПК H04L 27/22, H03D 3/02, 2001).
Отметим, что здесь в описании используется термин «относительная фазовая модуляция второго порядка (ОФМ-2). В книгах Ю.Б. Окунева (Окунев Ю.Б. 1) Теория фазоразностной модуляции. - М.: Связь, 1979. - 216 с.; 2) Цифровая передача информации фазоманипулированными сигналами. - М.: Радио и связь, 1991) использован термин фазоразностная модуляция второго порядка (ФРМ-2), который равнозначен указанному выше. В иностранной литературе этот вид модуляции именуется: Double differential phase shift keying (DDPSK).
Сигналы ОФМ-2, существо которых описано в названных выше источниках автора Ю.Б. Окунева, в зарубежных публикациях, например: Van Al-phen D.К., Lindsey W.С. Higher-order differential phase shift keyed modulation. IEEE Trans. Commun. Vol. 42, p. 440-448, Apr. 1994 и др., обладают нечувствительностью к произвольным изменением фазы и к произвольным смещениям частоты, вызванных эффектом Доплера.
Информация в сигналы ОФМ-2 при модуляции вкладывается в значения разностей второго порядка фазы посылок сигнала. Другими словами, информационным параметром сигналов ОФМ-2 является разность между разностями фаз, которая определяется тремя последовательными посылками в отличие от сигналов относительной фазовой модуляции (ОФМ), где информация вкладывается в разность фаз только двух соседних посылок (элементов) сигнала.
Пусть частота колебания сигнала 
, 
- целое число, Т - длительность элемента сигнала изменилась на некоторую произвольную величину Δω. Тогда, если фаза (k-1)-го элемента сигнала равна (ϕk-1+ϕ0), где ϕ0 - начальная фаза, ϕk-1 - информационная фаза, то при передаче k-го элемента сигнала его фаза уже будет равна (ϕk+ϕ0+ΔωT), а фаза (k+1)-го элемента сигнала - ϕk+1+ϕ0+2ΔωT). Отсюда видно, что первые разности фаз при относительной фазовой модуляции на основе сравнения двух посылок
не зависят от начальной фазы ϕ0, но имеют зависимость от смещения частоты Δω.
В отличие от этого при ОФМ-2 вторая разность фаз
не зависит ни от начальной фазы ϕ0, ни от произвольного смещения ими сдвига частоты. Данное обстоятельство определяет возможность применения сигналов ОФМ-2 в каналах связи, характеризующихся доплеровским сдвигом частоты.
Названные выше известные технические решения обладают определенной помехоустойчивостью в условиях естественных помех в каналах связи с доплеровскими смещениями частоты несущего колебания сигнала. Однако при воздействии организованных или преднамеренных помех, которые по энергетике превосходят сигнал и совпадают с ним по структуре, они оказываются неработоспособны. Это вытекает из результатов, помещенных в работе: Агафонов А.А., Ложкин К.Ю., Поддубный В.Н. Методология и результаты синтеза и оценки преднамеренных помех приемникам дискретных сигналов // Радиотехника и электроника. 2003. Т. 48. №8. С. 956-962. Здесь доказано, что оптимальная помеха приемникам фазоманипулированных сигналов представляют собой также фазоманипулированное колебание, несущая частота и длительность посылок которого совпадают с соответствующими параметрами сигнала, в том числе, фазы сигнала и помехи скачкообразно меняются в одни и те же моменты времени. В случаях, когда сигнал и помеха оказываются в противофазе, то при воздействии более мощной (энергетически превосходящей сигнал) помехи демодулятор (приемник) регистрирует ее вместо сигнала.
Для защиты от воздействия такого рода преднамеренных помех в технике связи применяются системы с расширенным спектром, которые реализуются с помощью псевдослучайных или шумоподобных сигналов {Ипатов В.П. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналов. Принципы и приложения. - М.: Техносфера, 2007. - 488 с.; Скляр Б. Цифровая связь. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2007. - 1104 с.; Голдсмит А. Беспроводные коммуникации. - М.: Техносфера, 2011. - 904 с.). Обработка в демодуляторе (приемнике) псевдослучайных сигналов и одновременно с ним поступающей преднамеренной помехи приводит к тому, что помеха принимает вид, похожий на естественный шум, методы защиты от которого известны и во многих случаях весьма эффективны.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является автокорреляционный демодулятор сигналов с однократной ФРМ-2 (фазоразностной модуляцией второго порядка). См.: Окунев Ю.Б. Теория фазоразностной модуляции. - М.: Связь, 1979. - 216 с. (с. 140, рис. 4.11).
Этот демодулятор содержит первый элемент задержки, две ветви приема, каждая из которых состоит из последовательно соединенных вторых перемножителей, первых интеграторов, третьих перемножителей, подключенных ко входам сумматора, при этом выход первого элемента задержки соединен со вторым входом второго перемножителя в первой ветви непосредственно, а во второй - через первый фазовращатель на π/2.
Процедура обработки в данном демодуляторе реализуется на основе правила
где
uk(t), uk-1(t), uk-2(t) - три последовательные во времени посылки сигнала, являющиеся смесью сигнала и помехи; Т - длительность посылки сигнала; «*» - знак комплексного сопряжения; a i, i=1, 2, … - передаваемая информационная посылка, являющаяся «0» или «1»; rect(x) - реализует определение полярности (знака) посылки сигнала.
В источнике: Окунев Ю.Б. Теория фазоразностной модуляции. - М.: Связь, 1979 (с. 148-150) показано, что демодулятор-прототип обладает определенной помехоустойчивостью в условиях естественных помех в канале связи при некоторых смещениях частоты несущего колебания. Однако, когда в таких условиях дополнительно появляется специально организованная преднамеренная помеха, в частности в каналах радиосвязи с летательными аппаратами, причем мощность этой помехи превосходит мощность сигнала, то есть q=Рс/Рп≤1, где q - отношение мощностей сигнала Рс и помехи Рп, демодулятор-прототип, как и демодуляторы-аналоги, становится неработоспособным.
Цель изобретения - повышение помехоустойчивости приема сигналов с относительной фазовой модуляцией второго порядка (ОФМ-2) в каналах со смещением несущей частоты в условиях действия организованных (преднамеренных) помех, имеющих структуру, похожую на сигнал и превышающих его по мощности.
Для решения данной задачи можно применить названные выше псевдослучайные сигналы, формируемые на основе ОФМ-2.
Для достижения поставленной цели в известный автокорреляционный демодулятор, содержащий первый элемент задержки, две ветви приема, каждая из которых состоит из последовательно соединенных вторых перемножителей, первых интеграторов, третьих перемножителей, подключенных к входам сумматора, при этом выход первого элемента задержки соединен со вторым входом второго перемножителя в первой ветви непосредственно, а во второй - через первый фазовращатель на π/2, введены первый перемножитель, блок синхронизации с генератором псевдослучайной последовательности, второй элемент задержки, второй фазовращатель на π/2, суммирующий накопитель, а также третья и четвертая ветви приема, каждая из которых содержит последовательно соединенные четвертые перемножители и вторые интеграторы, выходы которых подключены ко вторым входам третьих перемножителей первой и второй ветвей приема, при этом выход первого элемента задержки подключен к первым входам четвертых перемножителей непосредственно, ко второму входу в третьей ветви приема - через второй элемент задержки, выход которого подключен ко второму входу в четвертой ветви приема - через второй фазовращатель на π/2, а также первый перемножитель, первый вход которого является входом устройства и подключен через блок синхронизации с генератором псевдослучайной последовательности к его второму входу, а выход соединен с объединенными входами первого элемента задержки и вторых перемножителей в первой и второй ветвях приема, кроме того, суммирующий накопитель включен между выходом сумматора и входом решающего блока, выход которого является выходом устройства.
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства. На фиг. 2 представлены результаты количественной оценки помехоустойчивости предлагаемого устройства.
Автокорреляционный демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией второго порядка содержит первый элемент задержки 3, две ветви приема, каждая из которых состоит из последовательно соединенных вторых перемножителей 7 и 8, первых интеграторов 11 и 14, третьих перемножителей 15 и 16, подключенных ко входам сумматора 17, при этом выход первого элемента задержки 3 соединен со вторым входом второго перемножителя 7 в первой ветви непосредственно, а во второй - через первый фазовращатель 5 на 7 π/2, кроме того, третью и четвертую ветви приема, каждая из которых содержит последовательно соединенные четвертые перемножители 9 и 10 и вторые интеграторы 12 и 13, выходы которых подключены ко вторым входам третьих перемножителей 15 и 16 первой и второй ветвей приема, при этом выход первого элемента задержки 3 подключен к первым входам четвертых перемножителей 9 и 10 непосредственно, ко второму входу 9 в третьей ветви приема - через второй элемент задержки 4, выход которого подключен ко второму входу блока 10 в четвертой ветви приема - через второй фазовращатель 6 на π/2, а также первый перемножитель 1, первый вход которого является входом устройства и подключен через блок 2 синхронизации с генератором псевдослучайной последовательности к его второму входу, а выход первого перемножителя 1 соединен с объединенными входами первого элемента задержки 3 и вторых перемножителей 7 и 8 в первой и второй ветвях приема, кроме того, суммирующий накопитель 18 включен между выходом сумматора 17 и входом решающего блока 19, выход которого является выходом устройства.
Новая совокупность, образованная за счет введения блоков и элементов, указанных выше, позволяет обрабатывать псевдослучайные сигналы на основе ОФМ-2, что приводит к положительному эффекту - повышению помехоустойчивости приема сигналов со смещением частоты колебания в условиях действия организованных (преднамеренных) помех, превышающих по мощности сигнал и похожих на него по структуре (форме).
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Принимаемый сигнал перемножается на псевдослучайную последовательность γ, формируемую генератором псевдослучайной последовательности блока 2 синхронизации. С выхода первого перемножителя 1 сигнал, с которого после процедуры перемножения снимается псевдослучайная последовательность, поступает одновременно по объединенному входу на первый элемент задержки 3 и вторые перемножители 7 и 8 в первой и второй ветви приема соответственно. Одновременно с сигналом на эти элементы поступает организованная (преднамеренная) помеха, которая после псевдослучайного преобразования «обеляется», становясь случайным процессом, напоминающим естественный шум канала связи.
Блок 2 синхронизации с генератором псевдослучайной последовательности может быть реализован в виде известных устройств синхронизации (например, патент на полезную модель 118495, МПК H04L 7/02, 2012).
На вторые входы вторых перемножителей 7 и 8, являющихся по существу фазовыми детекторами, поступает задержанный на время длительности одной посылки T сигнал с выхода первого элемента задержки 3, причем на второй перемножитель 7 непосредственно, а на второй перемножитель 8 - через первый фазовращатель 5 на π/2 с тем, чтобы в одной из ветвей реализовать автокорреляционную обработку компоненты косинуса, а в другой - компоненты синуса.
Кроме того, сигнал с выхода первого элемента задержки 3 поступает на первые входы четвертых перемножителей 9 и 10 в третьей и четвертой ветвях приема соответственно и одновременно с этим - на вход второго элемента задержки 4 на время длительности посылки Т.
По аналогии со вторыми перемножителями 7 и 8 четвертые перемножители 9 и 10 также выполняют роль фазовых детекторов. На их вторые входы поступает задержанный на время длительности двух посылок 2T сигнал, причем на перемножитель 9 в третьей ветви приема после прохождения элементов задержки 3 и 4 непосредственно, а на перемножитель 10 в четвертой ветви приема - через второй фазовращатель 6 на π/2. Таким образом, по аналогии со сказанным выше, в третьей и четвертой ветвях приема реализуется также автокорреляционная обработка компонент косинуса и синуса. Но в отличие от первой и второй ветвей приема, где обрабатываются посылки сигнала - текущая и задержанная на время T, в третьей и четвертой ветвях приема обрабатываются посылки сигнала с задержкой на T и 2T соответственно.
Посылки сигнала в совокупности с помехой после выполняющих роль фазовых детекторов перемножителей 7, 8, 9 и 10 проходят через первые 11 и 14 и вторые 12 и 13 интеграторы, которые выполняют функции фильтров нижних частот. Таким образом, на входы третьего перемножителя 15 поступают элементы сигнала вида
На входы третьего перемножителя 16 - элементы сигнала вида
где uk(t), uk-1(t), uk-2(t) - аддитивные смеси посылок сигнала и помехи - текущая (k), задержанные на длительность одной 1) и двух (k-2) посылок соответственно; Т - длительность посылки сигнала; «*» - знак комплексного сопряжения (преобразования по Гильберту); γk - текущий элемент псевдослучайной последовательности, выработанный генератором ПСП блока 2 синхронизации.
После соответствующего перемножения в перемножителях 15 и 16 и сложения в сумматоре 17 совокупные величины сигнала поступают на вход суммирующего накопителя 18, который рассчитан на сложение n посылок псевдослучайного сигнала.
Напомним, что псевдослучайный сигнал представляет собой совокупность n элементарных посылок, вид которых скрывается при помощи псевдослучайной последовательности, накладываемой при передаче. В демодуляторе с сигнала снимается псевдослучайная последовательность, в результате он представляет совокупный информационный символ (посылку сигнала) «0» или «1», состоящий из n элементов, часть из которых искажена помехой. Поскольку постановщик помехи не знает закона изменения псевдослучайной последовательности, накладываемой на сигнал, то ему остается воздействовать помехой наугад. Поэтому, увеличивая число элементарных посылок n, удается уменьшить поражающее воздействие помехи. Следовательно, для правильной регистрации сигнала, например соответствующего символу «0», в нем в совокупности из n элементарных посылок должны превалировать «нулевые» посылки. «Единичные» посылки в этом случае будут соответствовать результату воздействия помехи. И для окончательной регистрации в решающем блоке 19 производится сравнение поступившего из суммирующего накопителя 18 совокупного сигнала с пороговой величиной. Если совокупный сигнал превышает порог, то регистрируется сигнал, соответствующий «нулевому» символу, в противном случае решение принимается в пользу «единичного» символа.
Решающий блок 19 может быть реализован на компараторе, на один вход которого поступает сигнал, а на второй - пороговое напряжение. При превышении сигналом порогового напряжения на выходе компаратора появляется высокий логический уровень, в противном случае - низкий. При реализации блока 19 можно использовать интегральную микросхему К521СА2 (см.: Горошков Б.И. Радиоэлектронные устройства. Справочник. - М.: Радио и связь, 1985. С. 314, рис. 13.34б).
Суммирующий накопитель 18 может быть выполнен в виде интегратора на операционных усилителях со сбросом, осуществляющих накопление сигнала на временном интервале nT, где n - база (число элементов) составного псевдослучайного сигнала; Т - длительность элемента (см.: Сикарев А.А., Лебедев О.Н. Микроэлектронные устройства формирования и обработки сложных сигналов. - М.: Радио и связь, 1983. С. 198-200, рис. 7.10; Горошков Б.И. Радиоэлектронные устройства. Справочник. - М.: Радио и связь, 1985. С. 349, рис. 15.42).
Для оценки достигаемого положительного эффекта, то есть повышения помехоустойчивости приема сигналов с относительной фазовой модуляцией второго порядка в каналах со смещением несущей частоты в условиях действия организованных (преднамеренных) помех, имеющих структуру, похожую на сигнал и превышающих его по мощности, получим расчетное соотношение для вероятности ошибочного приема.
Пусть на передающей стороне формируются псевдослучайные ОФМ-2 сигналы вида
где 
, 0≤t≤nT, 
εk∈{0,1} - величина, связанная с γk следующими соотношениями, являющимися правилом формирования таких сигналов 
- знак сложения, по модулю два, Uc, ωс, ϕ(t) - амплитуда, частота сигнала и его фазовый сдвиг, в общем случае учитывающий доплеровское рассеяние.
Предположим, что помеха представляет собой фазоманипулированное колебания, согласованные с параметрами (частотой, скоростью манипуляции, границам тактовых интервалов) передаваемого псевдослучайного сигнала, и пусть помеха также имеет доплеровское рассеяние, закон которого совпадает с законом доплеровского рассеяния сигнала. Это может быть в том случае, если объект-постановщик преднамеренных помех движется по траектории, подобной траектории движения летательного аппарата, с которого осуществляется передача сигналов. Данный случай соответствует наиболее тяжелым условиям связи. Тогда для помехи N(t) можно записать следующее выражение
где πn(t)=(-1)δk, δk=∈{0,1} - равновероятные и взаимонезависимые случайные величины, определяющие фазовую манипуляцию помехи, которые формируются «наугад», так как постановщику не известен закон псевдослучайной последовательности, с помощью которой сформирован сигнал.
На приемной стороне для принятия решения о переданном информационном символе (посылке сигнала) в решающем блоке 19 определяется знак λ - совокупной величины сигнала на выходе суммирующего накопителя 18 путем сравнения с порогом в решающем блоке 19.
где
Другими словами, окончательное решение о принятом информационном символе «0» или «1» принимается в соответствии с его знаком.
В данном выражении произведения первых двух интегралов представляют собой совокупности сигнала и помехи на выходе третьего перемножителя 15, а произведения вторых двух интегралов - совокупности сигнала и помехи на выходе третьего перемножителя 16. Знак «+» указывает на сложение названных компонент сигнала в сумматоре 17, знак «Σ» с пределами от 1 до n указывает на накопление элементов сигнала в суммирующем накопителе 18.
Будем полагать, что передавался совокупный информационный символ «0» и соответствующий ему сигнал S0(t). Тогда ошибка при его приеме произойдет в случае, если λ<0, Иными словами, вероятность ошибочного приема после соответствующих преобразований запишется выражением:
После дальнейших несложных, но относительно громоздких преобразований, с учетом правила формирования псевдослучайного сигнала с относительной фазовой модуляции второго порядка: 
где γk и γ*k+1 - текущий и последующий элементы псевдослучайной последовательности, и введения обозначений
получим
Величины а k, bk и сk считаем взаимонезависимыми в результате псевдослучайных преобразований в демодуляторе в процессе обработки сигнала, поэтому все слагаемые Аk будут также взаимонезависимы при различных значениях k. Здесь в последнем выражении 
- отношение сигнал/помеха. Тогда, учитывая, что величины а k, bk и сk принимают значения +1 или -1, можно определить:
Найдем теперь математическое ожидание и дисперсию величины Аk:
используя которые, определим математическое ожидание и дисперсию величины λ
Наконец, воспользовавшись гауссовской аппроксимацией, которая вытекает из характера упомянутых выше псевдослучайных преобразований в процессе обработки сигнала, окончательно получаем формулу для вероятности ошибки
где 
- интеграл вероятностей; q - отношение мощностей элементов сигнала и преднамеренной помехи; n - число посылок (база) псевдослучайного сигнала.
Результаты расчетов по данному соотношению для значений базы псевдослучайного сигнала n=100 и n=200 в виде графических зависимостей вероятности ошибки от соотношения сигнал/помеха q представлены на фиг. 2.
Так как здесь рассматривается задача повышения помехоустойчивости в условиях действия организованных преднамеренных помех, по мощности превосходящих сигнал, то прототип, как сказано выше, оказывается неработоспособен. В то же время, как следует из результатов расчетов, показанных на фиг. 2, предлагаемое техническое решение позволяет повысить помехоустойчивость приема псевдослучайных сигналов с ОФМ-2 в канале со смещением несущей частоты в условиях воздействия преднамеренных помех. Так, при помехе, вдвое превышающей сигнал, когда отношение сигнал/помеха q=0,5 вероятности ошибочного приема при n=100 Pош≈6,21⋅10-3, а при n=200 Рош≈2,00⋅10-4. Это позволяет уверенно говорить о достижении положительного эффекта. (В названных условиях прототип неработоспособен, то есть он реализует вариант «обрыва канала», когда вероятность ошибки Рош=0,5).
Таким образом, использование новых элементов, указанных в отличительной части формулы изобретения, выгодно отличает предлагаемое техническое решение от прототипа и позволяет получить положительный эффект в виде повышения помехоустойчивости приема псевдослучайных сигналов с ОФМ-2 в каналах со смещением несущей частоты в условиях действия организованных (преднамеренных) помех, имеющих вид, похожий на сигнал, и превышающий его по мощности.
Обозначение блоков
1. Первый перемножитель.
2. Блок синхронизации с генератором ПСП.
3. Первый элемент задержки.
4. Второй элемент задержки.
5. Первый фазовращатель на π/2.
6. Второй фазовращатель на π/2.
7. 8. Вторые перемножители.
9, 10. Четвертые перемножители.
11, 14. Первые интеграторы.
12, 13. Вторые интеграторы.
15, 16. Третьи перемножители.
17. Сумматор.
18. Суммирующий накопитель.
19. Решающий блок.
Литература
1. Агафонов А.А., Ложкин К.Ю., Поддубный В.Н. Методология и результаты синтеза и оценки преднамеренных помех приемникам дискретных сигналов // Радиотехника и электроника. 2003. Т. 48. №8.
2. А.с. 1053321, МКИ H04L 27/22, 1983.
3. А.с. 1670799, МКИ H04L 27/22, 1991.
4. А.с. 1716616, МКИ H04L 27/22, 1992.
5. Голдсмит А. Беспроводные коммуникации. - М.: Техносфера, 2011.
6. Горошков Б.И. Радиоэлектронные устройства. Справочник. - М.: Радио и связь, 1985.
7. Ипатов В.П. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналов. Принципы и приложения. - М.: Техносфера, 2007.
8. Окунев Ю.Б. Теория фазоразностной модуляции. - М.: Связь, 1979.
9. Окунев Ю.Б. Цифровая передача информации фазоманипулированными сигналами. - М.: Радио и связь, 1991.
10. Патент 2168869, МПК H04L 27/22, H03D 3/02, 2001.
11. Патент на полезную модель 118495, МПК H04L 7/02, 2012.
12. Сикарев А.А., Лебедев О.Н. Микроэлектронные устройства формирования и обработки сложных сигналов. - М.: Радио и связь, 1983.
13. Скляр Б. Цифровая связь. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2007.
14. Van Alphen D.К., Lindsey W.С. Higher-order differential phase shift keyed modulation. IEEE Trans. Commun. Vol. 42. Apr. 1994.
Claims (1)
- Автокорреляционный демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией второго порядка, содержащий первый элемент задержки, две ветви приема, каждая из которых состоит из последовательно соединенных вторых перемножителей, первых интеграторов, третьих перемножителей, подключенных ко входам сумматора, при этом выход первого элемента задержки соединен со вторым входом второго перемножителя в первой ветви непосредственно, а во второй - через первый фазовращатель на π/2, отличающийся тем, что введены первый перемножитель, блок синхронизации с генератором псевдослучайной последовательности, второй элемент задержки, второй фазовращатель на π/2, суммирующий накопитель, а также третья и четвертая ветви приема, каждая из которых содержит последовательно соединенные четвертые перемножители и вторые интеграторы, выходы которых подключены ко вторым входам третьих перемножителей первой и второй ветвей приема, при этом выход первого элемента задержки дополнительно подключен к первым входам четвертых перемножителей непосредственно, ко второму входу в третьей ветви приема - через второй элемент задержки, выход которого дополнительно соединен через второй фазовращатель на π/2 с вторым входом четвертой ветви приема, причем первый перемножитель, первый вход которого является входом устройства, подключен через блок синхронизации с ПСП к его второму входу, а выход соединен с объединенными входами первого элемента задержки и вторых перемножителей в первой и второй ветвях приема, кроме того, суммирующий накопитель включен между выходом сумматора и входом решающего блока, выход которого является выходом устройства.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017108370A RU2660594C1 (ru) | 2017-03-13 | 2017-03-13 | Автокорреляционный демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией второго порядка |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017108370A RU2660594C1 (ru) | 2017-03-13 | 2017-03-13 | Автокорреляционный демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией второго порядка |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2660594C1 true RU2660594C1 (ru) | 2018-07-06 |
Family
ID=62815435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017108370A RU2660594C1 (ru) | 2017-03-13 | 2017-03-13 | Автокорреляционный демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией второго порядка |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2660594C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU186407U1 (ru) * | 2018-10-25 | 2019-01-21 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Адаптивный демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией |
| RU189032U1 (ru) * | 2019-02-26 | 2019-05-07 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Устройство приема псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией |
| RU203976U1 (ru) * | 2020-12-22 | 2021-04-29 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Адаптивное устройство приема псевдослучайных сигналов |
| RU2782450C1 (ru) * | 2021-10-27 | 2022-10-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Способ демодуляции сигналов с относительной фазовой манипуляцией |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4715047A (en) * | 1986-04-04 | 1987-12-22 | Harris Corporation | Digital differential phase shift keyed demodulator |
| RU2168869C1 (ru) * | 2000-02-09 | 2001-06-10 | Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" | Способ демодуляции сигналов с относительной фазовой манипуляцией и устройство для его реализации |
| EP1694017A1 (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for demodulating an optical differential phase-shift keying signal |
| US7315587B2 (en) * | 2002-12-26 | 2008-01-01 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Demodulation method and apparatus based on differential detection system for π/4 shifted QPSK modulated wave |
| RU2460225C1 (ru) * | 2011-08-22 | 2012-08-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства Обороны Российской Федерации (Минобороны России) | Демодулятор сигналов с относительной фазовой модуляцией |
| RU2505922C2 (ru) * | 2011-07-22 | 2014-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Цифровой демодулятор сигналов с относительной фазовой манипуляцией |
| RU159121U1 (ru) * | 2015-08-31 | 2016-01-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Адаптивный автокорреляционный демодулятор сигналов с относительной фазовой манипуляцией |
-
2017
- 2017-03-13 RU RU2017108370A patent/RU2660594C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4715047A (en) * | 1986-04-04 | 1987-12-22 | Harris Corporation | Digital differential phase shift keyed demodulator |
| RU2168869C1 (ru) * | 2000-02-09 | 2001-06-10 | Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" | Способ демодуляции сигналов с относительной фазовой манипуляцией и устройство для его реализации |
| US7315587B2 (en) * | 2002-12-26 | 2008-01-01 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Demodulation method and apparatus based on differential detection system for π/4 shifted QPSK modulated wave |
| EP1694017A1 (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for demodulating an optical differential phase-shift keying signal |
| RU2505922C2 (ru) * | 2011-07-22 | 2014-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Цифровой демодулятор сигналов с относительной фазовой манипуляцией |
| RU2460225C1 (ru) * | 2011-08-22 | 2012-08-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства Обороны Российской Федерации (Минобороны России) | Демодулятор сигналов с относительной фазовой модуляцией |
| RU159121U1 (ru) * | 2015-08-31 | 2016-01-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Адаптивный автокорреляционный демодулятор сигналов с относительной фазовой манипуляцией |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ОКУНЕВ Ю.Б. Теория фазоразностной модуляции, Москва, "Связь", 1979 г., стр.139-150, рис.4.11. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU186407U1 (ru) * | 2018-10-25 | 2019-01-21 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Адаптивный демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией |
| RU189032U1 (ru) * | 2019-02-26 | 2019-05-07 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Устройство приема псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией |
| RU203976U1 (ru) * | 2020-12-22 | 2021-04-29 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Адаптивное устройство приема псевдослучайных сигналов |
| RU2782450C1 (ru) * | 2021-10-27 | 2022-10-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Способ демодуляции сигналов с относительной фазовой манипуляцией |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2660594C1 (ru) | Автокорреляционный демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией второго порядка | |
| US5081642A (en) | Reciprocal saw correlator method and apparatus | |
| RU2505922C2 (ru) | Цифровой демодулятор сигналов с относительной фазовой манипуляцией | |
| US5687190A (en) | Non-coherent direct sequence spread spectrum receiver for detecting bit/symbol chip sequences using threshold comparisons of chip sequence correlations | |
| RU2431919C1 (ru) | Корреляционный приемник шумоподобных сигналов | |
| RU2625529C2 (ru) | Демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией | |
| RU186407U1 (ru) | Адаптивный демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией | |
| RU2708372C1 (ru) | Способ обнаружения пачки радиоимпульсов с произвольной степенью когерентности и устройство его осуществления | |
| JP2018124148A (ja) | 伝搬距離推定装置 | |
| RU2660595C1 (ru) | Автокорреляционный демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией | |
| RU2460225C1 (ru) | Демодулятор сигналов с относительной фазовой модуляцией | |
| RU2691384C1 (ru) | Способ передачи информации широкополосными сигналами | |
| RU2358401C1 (ru) | Устройство для передачи и приема дискретных сообщений с использованием сигналов с прямым расширением и автокорреляционным сжатием спектра | |
| Bedzhev et al. | ANALYSIS OF THE CONDITIONS FOR SYNTHESIS OF EFFICIENT SIDE-LOBES SUPPRESSION FILTERS FOR PHASE MANIPULATED SIGNALS: ANALYSIS OF THE CONDITIONS FOR SYNTHESIS OF EFFICIENT SIDE-LOBES SUPPRESSION FILTERS FOR PHASE MANIPULATED SIGNALS | |
| CN105812023A (zh) | 基于序列互相关特性的扩频调制和解扩解调方法及装置 | |
| JP4945747B2 (ja) | 非同期符号変調信号受信装置 | |
| US11025230B2 (en) | Filter that minimizes in-band noise and maximizes detection sensitivity of exponentially-modulated signals | |
| RU203976U1 (ru) | Адаптивное устройство приема псевдослучайных сигналов | |
| RU189032U1 (ru) | Устройство приема псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией | |
| RU2168869C1 (ru) | Способ демодуляции сигналов с относительной фазовой манипуляцией и устройство для его реализации | |
| RU218369U1 (ru) | Устройство передачи и приема сигналов с относительной фазовой модуляцией и расширенным спектром | |
| RU2460224C1 (ru) | Демодулятор сигналов с относительной фазовой модуляцией | |
| Iliev et al. | A method for synthesis of nearly ideal phase manipulated signals | |
| RU2740001C1 (ru) | Устройство передачи четверично-кодированных радиосигналов | |
| RU2450445C2 (ru) | Устройство компенсации структурных помех |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190314 |