RU2714222C1 - Coherent signal detector with double absolute phase manipulation by 180 °c - Google Patents
Coherent signal detector with double absolute phase manipulation by 180 °c Download PDFInfo
- Publication number
- RU2714222C1 RU2714222C1 RU2018146584A RU2018146584A RU2714222C1 RU 2714222 C1 RU2714222 C1 RU 2714222C1 RU 2018146584 A RU2018146584 A RU 2018146584A RU 2018146584 A RU2018146584 A RU 2018146584A RU 2714222 C1 RU2714222 C1 RU 2714222C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- inputs
- harmonic
- filter
- double
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к области приема радиосигналов.The invention relates to the field of receiving radio signals.
Уровень техникиState of the art
Известны когерентные детекторы сигналов с двукратной абсолютной фазовой манипуляцией (ФМн) на 180°, описанные в источниках, например в:Known coherent signal detectors with double absolute phase shift keying (PSK) at 180 °, described in sources, for example in:
1. Петрович Н.Т. Передача дискретной информации в каналах с фазовой манипуляцией. - М.: Советское радио, 1965. - С.113.1. Petrovich N.T. Discrete information transmission in channels with phase shift keying. - M .: Soviet Radio, 1965. - P.113.
2. А.с. СССР №10038. Прием фазовой телеграфии без синхронного гетеродина / Ярославский Л.И. и др. Приоритет от 1951 г. 2. A.S. USSR No. 10038. Reception of phase telegraphy without a synchronous local oscillator / Yaroslavsky L.I. and other Priority from 1951
3. А.с. СССР №34038. Устройства для приема двукратной радиотелеграфной передачи / Сифоров В.И. Приоритет от 21.09.1932 г. 3. A.S. USSR No. 34038. Devices for receiving double radio telegraphic transmission / Siforov V.I. Priority 09/21/1932
По технической сущности наиболее близким к данному изобретению является устройство, описанное в первом источнике, которое по этой причине и принимается за его прототип. В остальных источниках раскрыты аналоги изобретения.By technical nature, the closest to this invention is the device described in the first source, which for this reason is taken as its prototype. Other sources disclose analogues of the invention.
Прототип состоит из двух когерентных детекторов сигналов с относительной ФМн (ОФМн) на 180° синфазного и квадратурного каналов и формирователя опорного колебания (ФОК). Абсолютная ФМн на 180° не используется на практике из-за обратной работы когерентного детектора ее сигналов, хотя она превосходит ОФМн по помехоустойчивости в 2 раза. Но детектор сигналов с ОФМн по методу сравнения полярностей содержит и детектор сигналов с абсолютной ФМн на 180°. В состав каждого когерентного детектора прототипа входят последовательно включенные перемножитель сигналов, фильтр нижних частот (ФНЧ), декодер ОФМн и оба входа перемножителей соединены между собой через ФОК. ФОК состоит из блока временной задержки, выход которого соединен с первыми входами указанных перемножителей сигналов, и из последовательно соединенных первого квадратора и фильтра четвертой гармоники, где входы блока временной задержки первого квадратора являются входами ДФМн на 180°.The prototype consists of two coherent signal detectors with relative PSK (PSK) at 180 ° in-phase and quadrature channels and a reference oscillator (FOK). The absolute QPSK at 180 ° is not used in practice due to the reverse operation of the coherent detector of its signals, although it is 2 times higher than the CSPSK in noise immunity. But the signal detector with OFMn by the method of comparing the polarities also contains a signal detector with an absolute PSK of 180 °. The structure of each coherent detector of the prototype includes serially connected signal multiplier, low-pass filter (low-pass filter), the OFMn decoder, and both inputs of the multipliers are interconnected via the FOC. FOK consists of a time delay block, the output of which is connected to the first inputs of the indicated signal multipliers, and of the first quadrator and the fourth harmonic filter connected in series, where the inputs of the time delay block of the first quadrator are 180 ° DPSK inputs.
Основным недостатком прототипа является сравнительно низкая помехоустойчивость радиосвязи при ОФМн, уступающая помехоустойчивости при абсолютной ФМн на 180° в 2 раза.The main disadvantage of the prototype is the relatively low noise immunity of radio communications with OFMn, inferior to noise immunity with absolute FMN by 180 ° in 2 times.
Раскрытие изобретенияDisclosure of Invention
Техническим результатом изобретения является повышение в 2 раза помехоустойчивости радиосвязи за счет использования вместо ОФМн абсолютной ФМн на 180°, у которой устранена обратная работа когерентного детектора его сигналов за счет введенных элементов.The technical result of the invention is a 2-fold increase in the noise immunity of radio communications due to the use of an absolute PSK by 180 ° instead of OFPS, which eliminated the reverse operation of the coherent detector of its signals due to the introduced elements.
Сущность изобретения состоит в том, что в когерентный детектор сигналов с двукратной абсолютной фазовой манипуляцией (ДФМн) на 180° состоящий из двух параллельно включенных когерентных детекторов сигналов с однократной абсолютной ФМн на 180°, один из которых относится к синфазному каналу, а другой - к квадратурному каналу, и формирователя опорного колебания (ФОК) из входного сигнала; каждый когерентный детектор сигнала с однократной абсолютной ФМн состоит из перемножителя сигналов и фильтра нижних частот (ФНЧ) на его выходе, а ФОК состоит из блока временной задержки, выход которого соединен с первыми входами указанных перемножителей сигналов, и из последовательно соединенных первого квадратора и фильтра четвертой гармоники, где входы блока временной задержки первого квадратора являются входами ДФМн на 180°, дополнительно введены 2 регенератора сигналов, 2 дополнительных перемножителя сигналов, 2 фильтра первой гармоники, 2 частотных детектора, 2 триггера, 1 усилитель-ограничитель амплитуды сигнала, причем усилитель-ограничитель амплитуды сигнала включен между фильтром четвертой гармоники и делителем частоты на 4, а к ФНЧ каждого канала подключены последовательно регенератор сигнала, веденный перемножитель сигналов, частотный детектор, триггер; делитель частоты на 4 выполнен на двойном Д-триггере, у которого прямой выход первого Д-триггера соединен с вторыми входами обоих перемножителей синфазного канала через первый фильтр первой гармоники, а прямой выход второго Д-триггера соединен со вторыми входами обоих перемножителей квадратурного канала через второй фильтр первой гармоники.The essence of the invention lies in the fact that in a coherent signal detector with double absolute phase shift keying (DPSK) at 180 ° consisting of two parallel coherent signal detectors with a single absolute PSK at 180 °, one of which relates to the common mode channel, and the other to a quadrature channel, and a driver of the reference oscillation (FOK) from the input signal; each coherent signal detector with a single absolute QPSK consists of a signal multiplier and a low-pass filter (low-pass filter) at its output, and the FOC consists of a time delay block, the output of which is connected to the first inputs of these signal multipliers, and from the first square and the fourth filter harmonics, where the inputs of the time delay block of the first quadrator are 180 ° PPSK inputs, 2 signal regenerators, 2 additional signal multipliers, 2 filters of the first harmo are additionally introduced there are 2 frequency detectors, 2 triggers, 1 signal amplitude limiting amplifier, and the signal amplitude limiting amplifier is connected between the fourth harmonic filter and the frequency divider by 4, and a signal regenerator, a guided signal multiplier, and a frequency detector are connected in series to the low-pass filter of each channel trigger; the frequency divider by 4 is made on a double D-trigger, in which the direct output of the first D-trigger is connected to the second inputs of both multiphase channels through the first filter of the first harmonic, and the direct output of the second D-trigger is connected to the second inputs of both multipliers of the quadrature channel through the second first harmonic filter.
Существенным отличием изобретения являются введенные элементы последетекторной обработки сигнала и элементов ФОК.A significant difference of the invention are the introduced elements of the post-detector signal processing and elements of the FOC.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Объекты изобретения иллюстрируется чертежами на фигурах 1, 2, 3. На фигуре 1 представлена структурная схема предлагаемого когерентного детектора сигналов с двукратной абсолютной ФМн на 180°, на фигуре 2 представлена принципиальная схема делителя частоты в 4 раза на двойном Д-триггере, а на фигуре 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу.The objects of the invention are illustrated by the drawings in figures 1, 2, 3. Figure 1 shows a structural diagram of the proposed coherent signal detector with double absolute PSK at 180 °, figure 2 shows a schematic diagram of a
На фигуре 1 обозначено:In figure 1 is indicated:
1, 2 - устройства, возводящие входной сигнал в квадрат (квадраторы);1, 2 - devices that square the input signal into a square (quadrants);
3 - фильтр четвертой гармоники;3 - fourth harmonic filter;
4 - блок временной задержки;4 - block time delay;
5 - делитель частоты в 4 раза;5 -
6 - усилитель-ограничитель амплитуды сигнала;6 - amplifier limiter of the signal amplitude;
7, 10, 15, 16 - перемножители входных сигналов;7, 10, 15, 16 - input signal multipliers;
8, 9 - фильтры первой гармоники колебаний несущей частоты (опорного колебания);8, 9 - filters of the first harmonic of the oscillations of the carrier frequency (reference oscillation);
11, 12 - ФНЧ;11, 12 - low-pass filter;
13, 14 - регенераторы сигналов;13, 14 - signal regenerators;
17, 18 - частотные детекторы;17, 18 - frequency detectors;
19, 20 - триггеры.19, 20 - triggers.
Введенные элементы обведены пунктирной линией.Entered elements are outlined with a dashed line.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Работа схемы на фигуре 1 происходит следующим образом.The operation of the circuit in figure 1 is as follows.
Входной сигнал с двукратной абсолютной ФМн на 180° uвх(t) поступает на входы перемножителей 7, 10 через блок временной задержки 4 и параллельно на вход первого квадратора 1 непосредственно. Аналитически uвх(t) можно представить (согласно учебнику Зюко А.Г, Коробов Ю.Ф. Теория передачи сигналов - М.: связь 1972. - С.76) в виде , где γ1(t)=±1; γ2(е)=±1 - модулирующие сигналы, которые в общем случае не равны между собой, так как порядок следования «1» и «-1» у них разный. Поэтому на выходе первого квадратора сигналThe input signal with a double absolute QPS at 180 ° u in (t) is fed to the inputs of the
Видно, что первый квадратор не устранил ФМн на 180°. Поэтому сигнал с выхода первого квадратора 1 поступает на вход второго квадратора 2 через конденсатор, устраняющий постоянную составляющую. В результате на выходе второго квадратора образуется колебаниеIt can be seen that the first quadrator did not eliminate the QPS by 180 °. Therefore, the signal from the output of the
Видно, что второй введенный квадратор полностью устранил ФМн на 180° и сформировал гармоническое колебание, частота которого в 4 раза больше несущей частоты ФМн колебания. Для когерентного детектирования ФМн колебания необходима первая его гармоника. Поэтому колебание u2вых(t) поступает на делитель 5 частоты в 4 раза через усилитель-ограничитель 6 амплитуды этого колебания. На выходе блока 5 получаются прямоугольные импульсы. Принципиальная схема делителя 5 на двойном Д-триггере представлена на фигуре 2, а его работа поясняется временными диаграммами на фигуре 3, из которой следует, что сигнал на прямом выходе второго Д-триггера сдвинут по фазе на 90° относительно сигнала на прямом выходе первого Д-триггера. Сигнал с прямого выхода первого Д-триггера u12(t)=cosωt подается через первый фильтр 8 первой гармоники на вторые входы двух перемножителей синфазного канала, а сигнал с прямого выхода второго Д-триггера u9(t)=sinωt подается через второй фильтр 9 первой гармоники на вторые входы двух перемножителей квадратурного канала. На выходе первого перемножителя 7 синфазного канала образуется сигналIt can be seen that the second introduced quadrator completely eliminated the QPSK by 180 ° and formed a harmonic oscillation, the frequency of which is 4 times the carrier frequency of the QPSK oscillation. For coherent detection of the PSK vibration, its first harmonic is needed. Therefore, the oscillation u 2out (t) is supplied to the
ФНЧ 11 устраняет высокочастотные (ВЧ) составляющие и поэтому с выхода блока 11 будет сигналThe low-
то есть переданный цифровой сигнал синфазного канала.that is, a transmitted common mode digital signal.
На выходе второго перемножителя 10 образуется сигналAt the output of the second multiplier 10, a signal is generated
ФНЧ 12 устраняет в.ч. составляющие, в результате чего на его выходе формируется переданный цифровой сигнал квадратурного каналаLow-
Так как опорное колебание , то у опорных колебаний u8(t) и u9(t) будут случайные скачки фазы на 180°, порождающие обратную работу когерентных детекторов 7, 11 и 10, 12, когда на выходах их ФНЧ появляются обратные цифровые сигналы. Для устранения обратной работы когерентных детекторов предложена последетекторная обработка сигналов блоками, которые последовательно подключены к выходам ФНЧ каналов. Опорное колебание, отфильтровано от помех фильтрами четвертых и первых гармоник, а регенераторы 13, 14 восстанавливают искаженные импульсы и дополнительно подавляют помехи. В блоках 15 и 16 перемножаются между собой колебания, имеющие совпадающие по времени случайные фазы на 180°, отчего этот сдвиг фаз исчезает. В результате восстанавливается сигнал с абсолютной ФМн на 180°, без помех и искажений. Такой сигнал поступает на вход частотных детекторов 17, 18 на выходе которых имеют место только фронты и срезы прямоугольных импульсов, так как круговая частота ω(t) и фаза ω(t) сигнала с ФМ связанным между собой соотношением . Эти фронты и срезы импульсов поступают на вход триггеров (интеграторов) 19, 20 на выходе которых образуются неискаженные переданные прямоугольные импульсы цифровых сигналов.Since the reference oscillation , then the reference oscillations u 8 (t) and u 9 (t) will have random phase jumps of 180 °, generating the inverse operation of
Технико-экономическим эффектом изобретения является повышение помехоустойчивости в 2 раза за счет использования вместо двукратной относительной фазовой манипуляции двукратной абсолютной фазовой манипуляции на 180°, у которой устранена обратная работа за счет введенных элементов.The technical and economic effect of the invention is to increase the noise immunity by a factor of 2 due to the use of double absolute phase manipulation by 180 ° instead of twice the relative phase manipulation, in which the reverse operation due to the introduced elements is eliminated.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146584A RU2714222C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Coherent signal detector with double absolute phase manipulation by 180 °c |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146584A RU2714222C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Coherent signal detector with double absolute phase manipulation by 180 °c |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2714222C1 true RU2714222C1 (en) | 2020-02-13 |
Family
ID=69625969
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018146584A RU2714222C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Coherent signal detector with double absolute phase manipulation by 180 °c |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2714222C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2745852C1 (en) * | 2020-10-23 | 2021-04-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) | Signal detector with 180 ° absolute phase manipulation |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5131008A (en) * | 1989-04-28 | 1992-07-14 | Motorola, Inc. | DSP-based GMSK coherent detector |
US5878089A (en) * | 1997-02-21 | 1999-03-02 | Usa Digital Radio Partners, L.P. | Coherent signal detector for AM-compatible digital audio broadcast waveform recovery |
RU124461U1 (en) * | 2012-07-06 | 2013-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) | Coherent Signal Detector with 180 ° Phase Manipulation |
RU2485671C1 (en) * | 2012-02-16 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) | METHOD FOR COHERENT DETECTION OF SIGNALS WITH ABSOLUTE PHASE-SHIFT KEYING BY 180º AND DEVICE FOR ITS REALISATION |
US8654899B2 (en) * | 2004-10-12 | 2014-02-18 | The Governors Of The University Of Alberta | Pilot symbol assisted modulation signal processing systems and methods |
-
2018
- 2018-12-26 RU RU2018146584A patent/RU2714222C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5131008A (en) * | 1989-04-28 | 1992-07-14 | Motorola, Inc. | DSP-based GMSK coherent detector |
US5878089A (en) * | 1997-02-21 | 1999-03-02 | Usa Digital Radio Partners, L.P. | Coherent signal detector for AM-compatible digital audio broadcast waveform recovery |
US8654899B2 (en) * | 2004-10-12 | 2014-02-18 | The Governors Of The University Of Alberta | Pilot symbol assisted modulation signal processing systems and methods |
RU2485671C1 (en) * | 2012-02-16 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) | METHOD FOR COHERENT DETECTION OF SIGNALS WITH ABSOLUTE PHASE-SHIFT KEYING BY 180º AND DEVICE FOR ITS REALISATION |
RU124461U1 (en) * | 2012-07-06 | 2013-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) | Coherent Signal Detector with 180 ° Phase Manipulation |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2745852C1 (en) * | 2020-10-23 | 2021-04-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) | Signal detector with 180 ° absolute phase manipulation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7751503B2 (en) | Method for acquiring timing and carrier synchronization of offset-QPSK modulated signals | |
US3675131A (en) | Coherent single sideband phase locking technique | |
RU2714222C1 (en) | Coherent signal detector with double absolute phase manipulation by 180 °c | |
CN107154790B (en) | Feedback signal control method and system based on FPGA and optical module modulator | |
EP0055373B1 (en) | Method for demodulating single sideband signals | |
US8107582B2 (en) | Methods and apparatus for digital clock recovery | |
US2709218A (en) | Method and means for anti-jamming in radio | |
US3701023A (en) | Phase jitter extraction method for data transmission systems | |
US3517338A (en) | Duo-binary frequency modulators | |
US3710261A (en) | Data-aided carrier tracking loops | |
US3378770A (en) | System for quadrature modulation of ternary signals with auxiliary oscillation for use in carrier regeneration at receiver | |
US20190372823A1 (en) | Circuits and systems for wideband quadrature signal generation | |
RU2307474C1 (en) | Method for receipt of noise-like signals with minimal frequency manipulation | |
RU2485671C1 (en) | METHOD FOR COHERENT DETECTION OF SIGNALS WITH ABSOLUTE PHASE-SHIFT KEYING BY 180º AND DEVICE FOR ITS REALISATION | |
RU2358401C1 (en) | Device for transmitting and receiving discrete messages using signals with direct spreading and autocorrelation compression of spectrum | |
US9042486B2 (en) | Sideband suppression in angle modulated signals | |
RU2439830C1 (en) | Coherent detector of radio signals with phase manipulation by 180° | |
CN113612522A (en) | Frequency domain deviation processing method and device | |
RU124461U1 (en) | Coherent Signal Detector with 180 ° Phase Manipulation | |
US4455680A (en) | Method and apparatus for receiving and tracking phase modulated signals | |
FI97662B (en) | Method for carrier recovery | |
RU163281U1 (en) | 180 ° SIGNAL DETECTOR WITH ABSOLUTE PHASE MANIPULATION | |
RU2782450C1 (en) | Method for demodulating signals with relative phase manipulation | |
Volkov et al. | Development of a coherent detector without reverse operation for signals with absolute phase-shift keying at 1800 | |
Kuznetsov et al. | PLL and Costas loop based carrier recovery circuits for 4QAM: non-linear analysis and simulation |