RU2776973C1 - Frequency shift keying signal conditioner - Google Patents
Frequency shift keying signal conditioner Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776973C1 RU2776973C1 RU2021119055A RU2021119055A RU2776973C1 RU 2776973 C1 RU2776973 C1 RU 2776973C1 RU 2021119055 A RU2021119055 A RU 2021119055A RU 2021119055 A RU2021119055 A RU 2021119055A RU 2776973 C1 RU2776973 C1 RU 2776973C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- signal
- bus
- signals
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 6
- 230000003595 spectral Effects 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 230000000051 modifying Effects 0.000 description 1
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования сигналов с минимальной частотной манипуляцией и управляемой межсимвольной интерференцией на двух символьных интервалах в системах передачи дискретной информации.The invention relates to radio engineering and can be used to generate signals with minimal frequency shift keying and controlled intersymbol interference in two symbol intervals in discrete information transmission systems.
Уровень техникиState of the art
Наиболее близким к предлагаемому является формирователь сигналов с непрерывной частотной манипуляцией (частотный манипулятор), содержащий формирователь элементарных сигналов (первый и второй задающие генераторы, выходы которых образуют выходную сигнальную шину формирователя элементарных сигналов и подключены к первому и второму входам смесителя, выход которого соединен со входом удвоителя частоты, выход которого является синхровыходом формирователя элементарных сигналов), синхровыход которого подключен к синхровходу синхронизатора, вход которого является входом устройства, коммутатор (переключатель частот), выход которого является выходом устройства, элемент задержки и преобразователь элементарных сигналов (первый и второй переключатели фаз, информационные входы и выходы которых образуют соответственно входную и выходную сигнальные шины преобразователя элементарных сигналов, управляющие входы первого и второго переключателей фаз подключены к выходам соответственно первого и второго триггеров, счетные входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго элементов И, первый вход второго элемента И соединен через инвертор с первым входом первого элемента И и является первым управляющим входом преобразователя элементарных сигналов, второй управляющий вход которого подключен ко вторым входам соответственно первого и второго элементов И), входная сигнальная шина которого подключена к выходной сигнальной шине формирователя элементарных сигналов, а выходная сигнальная шина соединена с входной сигнальной шиной (с первым и вторым информационными входами переключателя частот) коммутатора, управляющий вход которого подключен к первому управляющему входу преобразователя элементарных сигналов и к выходу синхронизатора, синхровход которого соединен через элемент задержки со вторым управляющим входом преобразователя элементарных сигналов [1].Closest to the present invention is a signal generator with continuous frequency shift keying (frequency manipulator) containing an elementary signal generator (first and second master oscillators, the outputs of which form the output signal bus of the elementary signal generator and are connected to the first and second inputs of the mixer, the output of which is connected to the input frequency doubler, the output of which is the sync output of the elementary signal generator), the sync output of which is connected to the sync input of the synchronizer, the input of which is the input of the device, the switch (frequency switch), the output of which is the output of the device, the delay element and the converter of elementary signals (the first and second phase switches, information inputs and outputs of which form, respectively, the input and output signal buses of the elementary signal converter, the control inputs of the first and second phase switches are connected to the outputs of the first and second three, respectively. ggers, the counting inputs of which are connected to the outputs of the first and second AND elements, respectively, the first input of the second AND element is connected through the inverter to the first input of the first AND element and is the first control input of the elementary signal converter, the second control input of which is connected to the second inputs of the first and second, respectively elements AND), the input signal bus of which is connected to the output signal bus of the elementary signal generator, and the output signal bus is connected to the input signal bus (with the first and second information inputs of the frequency switch) of the switch, the control input of which is connected to the first control input of the elementary signal converter and to the output of the synchronizer, the synchronization input of which is connected through the delay element with the second control input of the converter of elementary signals [1].
Известный формирователь сигналов с непрерывной частотной манипуляцией (частотный манипулятор) позволяет формировать МЧМ сигналы с минимальной частотной манипуляцией (частотно-манипулированные сигналы с индексом модуляции D=0,5 и без разрыва фазы). Однако, спектр МЧМ сигналов недостаточно быстро убывает с увеличением расстройки частоты. Следовательно, недостатком известного формирователя сигналов с непрерывной частотной манипуляцией является недостаточная спектральная эффективность формируемых сигналов.Known signal generator with continuous frequency shift keying (frequency manipulator) allows you to generate MFM signals with minimal frequency shift keying (frequency-shift keyed signals with a modulation index D=0.5 and without phase discontinuity). However, the spectrum of MFM signals does not decrease fast enough with increasing frequency detuning. Therefore, a disadvantage of the known signal generator with continuous frequency shift keying is the insufficient spectral efficiency of the generated signals.
Технический результат состоит в повышении спектральной эффективности формируемых сигналов за счет формирования сигналов с минимальной частотной манипуляцией и управляемой межсимвольной интерференцией на двух символьных интервалах (2МЧМ).The technical result consists in increasing the spectral efficiency of the generated signals by generating signals with minimal frequency shift keying and controlled intersymbol interference over two symbol intervals (2MFM).
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Для достижения указанного технического результата в формирователь сигналов с непрерывной частотной манипуляцией, содержащий элемент задержки, формирователь элементарных сигналов, синхровыход которого подключен к синхровходу синхронизатора, вход которого является входом устройства, а также коммутатор, выход которого является выходом устройства, введены устройство задержки и устройство выбора сигнального пути, информационный вход которого соединен с выходом синхронизатора и со входом элемента задержки, выход которого подключен к первому управляющему входу устройства выбора сигнального пути, выходная шина которого соединена с входной управляющей шиной коммутатора и с входной шиной устройства задержки, выходная шина которого подключена ко второму управляющему входу устройства выбора сигнального пути, при этом выходная сигнальная шина формирователя элементарных сигналов подключена к входной сигнальной шине коммутатора.To achieve the specified technical result, a signal generator with continuous frequency shift keying, containing a delay element, an elementary signal generator, the sync output of which is connected to the sync input of the synchronizer, the input of which is the input of the device, as well as the switch, the output of which is the output of the device, has a delay device and a selection device signal path, the information input of which is connected to the output of the synchronizer and to the input of the delay element, the output of which is connected to the first control input of the signal path selection device, the output bus of which is connected to the input control bus of the switch and to the input bus of the delay device, the output bus of which is connected to the second to the control input of the device for selecting the signal path, while the output signal bus of the elementary signal generator is connected to the input signal bus of the switch.
Предлагаемый формирователь сигналов с непрерывной частотной манипуляцией обеспечивает повышение спектральной эффективности формируемых сигналов за счет формирования 2МЧМ сигналов.The proposed signal generator with continuous frequency shift keying provides an increase in the spectral efficiency of the generated signals due to the formation of 2MFM signals.
Предлагаемый формирователь сигналов с непрерывной частотной манипуляцией может быть реализован с помощью известных функциональных элементов.The proposed signal generator with continuous frequency shift keying can be implemented using known functional elements.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого формирователя сигналов с непрерывной частотной манипуляцией.In FIG. 1 shows a block diagram of the proposed signal generator with continuous frequency shift keying.
На фиг. 2 показана таблица декодирования устройства 4 выбора сигнального пути при формировании 2МЧМ сигналов.In FIG. 2 shows the decoding table of the
На фиг. 3 показана диаграммы сигнальных переходов сигналов с непрерывной частотной манипуляцией: МЧМ сигналов (фиг. 3, а) и 2МЧМ сигналов (фиг. 3, б), а также временные диаграммы соответствующих элементарных сигналов (фиг. 3, в).In FIG. Figure 3 shows signal transition diagrams of signals with continuous frequency shift keying: MFM signals (Fig. 3, a) and 2MFM signals (Fig. 3, b), as well as timing diagrams of the corresponding elementary signals (Fig. 3, c).
На фиг. 4 приведены последовательность передаваемых логических символов (фиг. 4, а), временная диаграмма формируемого 2МЧМ сигнала (фиг. 4, б) и его сигнальный путь (фиг. 4, в).In FIG. Figure 4 shows the sequence of transmitted logical symbols (Figure 4, a), the timing diagram of the generated 2MFM signal (Figure 4, b) and its signal path (Figure 4, c).
На фиг. 5 представлены спектры сигналов с непрерывной частотной манипуляцией: на фиг. 5, а - спектр МЧМ сигнала, на фиг. 5, б - спектр 2МЧМ сигнала.In FIG. 5 shows the spectra of signals with continuous frequency shift keying: in Fig. 5a - spectrum of the MFM signal, in Fig. 5b - spectrum of the 2MFM signal.
Формирователь сигналов с непрерывной частотной манипуляцией содержит формирователь 1 элементарных сигналов, элемент 2 задержки, коммутатор 3, устройство 4 выбора сигнального пути, синхронизатор 5 и устройство 6 задержки (см. фиг. 1).The signal generator with continuous frequency shift keying contains a
Входом устройства является вход синхронизатора 5, синхровход которого подключен к синхровыходу формирователя 1 элементарных сигналов, выходная сигнальная шина которого подключена к входной сигнальной шине коммутатора 3. Выход коммутатора 3 является выходом устройства, а его входная управляющая шина соединена с выходной шиной устройства 4 выбора сигнального пути непосредственно и со вторым управляющим входом устройства 4 выбора сигнального пути через устройство 6 задержки. Выход синхронизатора 5 подключен к информационному входу устройства 4 выбора сигнального пути непосредственно и к первому управляющему входу устройства 4 выбора сигнального пути через элемент 2 задержки.The input of the device is the input of the
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Предлагаемый формирователь сигналов с непрерывной частотной манипуляцией формирует сигналы с минимальной частотной манипуляцией и управляемой межсимвольной интерференцией на двух символьных интервалах и функционирует следующим образом.The proposed signal generator with continuous frequency shift keying generates signals with minimum frequency shift keying and controlled intersymbol interference over two symbol intervals and operates as follows.
Формирователь 1 элементарных сигналов на любом к-ом символьном интервале длительностью Сформирует двенадцать элементарных сигналов
где А и - амплитуда и начальная фаза сигнала на границе к-го символа,where A and - amplitude and initial phase of the signal at the boundary of the k-th symbol,
и ƒн - частоты элементарных сигналов. and ƒ n - frequencies of elementary signals.
Элементарные сигналы S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S11 и S12 показаны на фиг. 3, в.Chips S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S11 and S12 are shown in FIG. 3, c.
При формировании МЧМ сигнала без управляемой межсимвольной интерференции используют только восемь из указанных элементарных сигналов: S2, S3, S5, S6, S8, S9, 11 и S12. При этом в соответствии с диаграммой сигнальных переходов МЧМ сигналов (см. фиг. 3, а) передаче логического символа «1» соответствуют элементарные сигналы S2, S6, S9 и S12 с частотой ƒ1 с начальными фазами соответственно 0, π/2, π и -π/2. Передаче логического символа «0» соответствуют элементарные сигналы S3, S5, S8 и S11 с частотой ƒ0 с начальными фазами соответственно 0, π/2, π и -π/2.When forming an MFM signal without controlled intersymbol interference, only eight of the indicated elementary signals are used: S2, S3, S5, S6, S8, S9, 11 and S12. In this case, in accordance with the diagram of signal transitions of the MFM signals (see Fig. 3, a), the transmission of the logical symbol "1" corresponds to elementary signals S2, S6, S9 and S12 with a frequency of ƒ 1 with initial phases, respectively, 0, π/2, π and -π/2. The transmission of the logical symbol "0" corresponds to elementary signals S3, S5, S8 and S11 with a frequency ƒ 0 with initial phases of 0, π/2, π and -π/2, respectively.
При формировании 2МЧМ сигнала с управляемой межсимвольной интерференцией на двух символьных интервалах используют все двенадцать указанных элементарных сигналов. При этом в соответствии с диаграммой сигнальных переходов 2МЧМ сигналов (см. фиг. 3, б) передаче логического символа «1» соответствуют элементарные сигналы S2, S6, S9 и S12 с частотой ƒ1 с начальными фазами соответственно 0, π/2, π и -π/2. Передаче логического символа «0» соответствуют элементарные сигналы S3, S5, S8 и S11 с частотой ƒ0 с начальными фазами соответственно 0, π/2, π и -π/2. Чередованию логических символов «1» и «0» в любом порядке соответствуют элементарные сигналы S1, S4, S7 и S10 с частотой ƒн с начальными фазами соответственно 0, π/2, π и -π/2.When forming a 2MFM signal with controlled intersymbol interference on two symbol intervals, all twelve of these elementary signals are used. At the same time, in accordance with the diagram of signal transitions of 2MFM signals (see Fig. 3, b), the transmission of the logical symbol "1" corresponds to elementary signals S2, S6, S9 and S12 with a frequency of ƒ 1 with initial phases, respectively, 0, π/2, π and -π/2. The transmission of the logical symbol "0" corresponds to elementary signals S3, S5, S8 and S11 with a frequency ƒ 0 with initial phases of 0, π/2, π and -π/2, respectively. The alternation of logical symbols "1" and "0" in any order corresponds to elementary signals S1, S4, S7 and S10 with a frequency ƒ n with initial phases, respectively, 0, π/2, π and -π/2.
Элементарные сигналы S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S11 и S12 подают с выходной сигнальной шины формирователя 1 элементарных сигналов на входную сигнальную шину коммутатора 3. Коммутатор 3 выдает на выход устройства поочередно один из элементарных сигналов так, чтобы получить 2МЧМ сигнал без разрыва фазы. Для этого коммутатором 3 управляет устройство 4 выбора сигнального пути, которое формирует в соответствии с таблицей декодирования (см. фиг. 2) и выдает управляющий сигнал с его выходной шины на входную управляющую шину коммутатора 3. В первой и второй колонках таблицы декодирования приведены значения предыдущего символа управляющего сигнала соответственно в десятичной и двоичной формах представления. В третьей колонке таблицы декодирования показаны значения предыдущего символа видеосигнала только для тех случаев, когда на предыдущем символьном интервале передавался элементарный сигнал с частотой ƒн (в остальных случаях значение предыдущего символа видеосигнала не влияет на значение текущего символа управляющего сигнала). В четвертой и пятой колонках таблицы декодирования приведены значения текущего символа управляющего сигнала соответственно в десятичной и двоичной формах представления при значении «0» текущего символа видеосигнала. В шестой и седьмой колонках таблицы декодирования приведены значения текущего символа управляющего сигнала соответственно в десятичной и двоичной формах представления при значении «1» текущего символа видеосигнала.The elementary signals S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S11 and S12 are supplied from the output signal bus of the
Формирование управляющего сигнала осуществляют следующим образом. С синхровыхода формирователя 1 элементарных сигналов на синхровход синхронизатора 4 поступают синхроимпульсы, которые обеспечивают на выходе синхронизатора 4 получение видеосигнала с длительностью T символьного интервала, переносящего последовательность передаваемых логических символов (см. фиг. 4, а). Видеосигнал с выхода синхронизатора 4 поступает на информационный вход устройства 4 выбора сигнального пути непосредственно и на первый управляющий вход устройства 4 выбора сигнального пути через элемент 2 задержки. Поэтому на любом к-ом символьном интервале длительностью Т на информационный вход устройства 4 выбора сигнального пути поступает текущий символ «0» или «1» видеосигнала (заголовки столбцов 4-7 таблицы декодирования на фиг. 2), а на его первый управляющий вход - предыдущий символ видеосигнала (столбец 3 таблицы декодирования на фиг. 2). В то же время управляющий сигнал с выходной шины устройства 4 выбора сигнального пути поступает через устройство 6 задержки на второй управляющий вход устройства 4 выбора сигнального пути. При этом на любом к-ом символьном интервале длительностью Т на второй управляющий вход устройства 4 выбора сигнального пути поступает предыдущий символ управляющего сигнала (столбы 1 и 2 таблицы декодирования на фиг. 2). В результате на выходной шине устройства 4 выбора сигнального пути формируют текущий символ управляющего сигнала при значении «0» текущего символа видеосигнала (столбы 4 и 5 таблицы декодирования на фиг. 2) или при значении «1» текущего символа видеосигнала (столбы 6 и 7 таблицы декодирования на фиг. 2). Последовательность символов на выходе устройства 4 выбора сигнального пути показана на фиг. 4, б. Соответствующий этой последовательности сигнальный путь изображен на фиг. 4, в.The formation of the control signal is carried out as follows. From the sync output of the
Символы управляющего сигнала с выходной шины устройства 4 выбора сигнального пути поступают на входную управляющую шину коммутатора 3.The symbols of the control signal from the output bus of the
В результате на выходе коммутатора 3 получают 2МЧМ сигнал без разрыва фазы (см. фиг. 4, б).As a result, at the output of the
На фиг. 5 показаны спектры сигналов с непрерывной частотной манипуляцией: МЧМ сигналов (см. фиг. 5, а) и формируемых предлагаемым устройством 2МЧМ сигналов (см. фиг. 5, б). Анализ этих спектров показывает, что спектр 2МЧМ сигналов убывает с увеличением расстройки частоты быстрее, чем спектр МЧМ сигналов. Следовательно, предлагаемый формирователь сигналов с непрерывной частотной манипуляцией позволяет формировать 2МЧМ сигналы с более компактным спектром, чем спектр МЧМ сигналов.In FIG. Figure 5 shows the spectra of signals with continuous frequency shift keying: MFM signals (see Fig. 5, a) and 2MFM signals generated by the proposed device (see Fig. 5, b). An analysis of these spectra shows that the spectrum of 2MFM signals decreases with increasing frequency detuning faster than the spectrum of MFM signals. Therefore, the proposed CFM signal generator makes it possible to generate 2MFM signals with a more compact spectrum than the spectrum of MFM signals.
Таким образом обеспечивается формирование 2МЧМ сигналов с минимальной частотной манипуляцией и управляемой межсимвольной интерференцией на двух символьных интервалах. В результате достигается положительный технический результат - повышение спектральной эффективности формируемых сигналов.This ensures the formation of 2MFM signals with minimal frequency shift keying and controlled intersymbol interference on two symbol intervals. As a result, a positive technical result is achieved - an increase in the spectral efficiency of the generated signals.
Источники информации:Sources of information:
1. Частотный манипулятор: Авт. свид. СССР №604177 / Аношкин А.В., Герасимов Ю.С.; опубл. 25.04.1978, Бюл. №15. - 2 с.1. Frequency keyer: Aut. certificate USSR No. 604177 / Anoshkin A.V., Gerasimov Yu.S.; publ. 04/25/1978, Bull. No. 15. - 2 s.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2776973C1 true RU2776973C1 (en) | 2022-07-29 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU604177A1 (en) * | 1976-09-15 | 1978-04-25 | Военная Орденов Ленина,Октябрьской Революции И Суворова Академия Им.Ф.Э.Дзержинского | Frequency manipulator |
RU2223610C1 (en) * | 2002-06-03 | 2004-02-10 | Военная академия Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого | Device for generating frequency-keyed signals |
US7463600B2 (en) * | 2000-01-20 | 2008-12-09 | Nortel Networks Limited | Frame structure for variable rate wireless channels transmitting high speed data |
RU2674462C1 (en) * | 2015-09-18 | 2018-12-11 | Абб Швайц Аг | Low-voltage electric contact system with improved arc-inhibition effect |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU604177A1 (en) * | 1976-09-15 | 1978-04-25 | Военная Орденов Ленина,Октябрьской Революции И Суворова Академия Им.Ф.Э.Дзержинского | Frequency manipulator |
US7463600B2 (en) * | 2000-01-20 | 2008-12-09 | Nortel Networks Limited | Frame structure for variable rate wireless channels transmitting high speed data |
RU2223610C1 (en) * | 2002-06-03 | 2004-02-10 | Военная академия Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого | Device for generating frequency-keyed signals |
RU2674462C1 (en) * | 2015-09-18 | 2018-12-11 | Абб Швайц Аг | Low-voltage electric contact system with improved arc-inhibition effect |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4393301A (en) | Serial-to-parallel converter | |
US20060132213A1 (en) | Clock generator circuit, signal multiplexing circuit, optical transmitter, and clock generation method | |
RU2776973C1 (en) | Frequency shift keying signal conditioner | |
US20110068959A1 (en) | Parallel-to-serial converter and parallel data output device | |
US4153814A (en) | Transition coding method for synchronous binary information and encoder and decoder employing the method | |
US4131854A (en) | Switching circuit for regulating the repetition rate of clock pulses | |
RU2794104C1 (en) | Digital oscillator of variable frequency | |
CN105811967A (en) | Circuit for generating fractional frequency-division clock based on HDMI standard | |
US5712878A (en) | Digital FSK modulator | |
RU2749876C1 (en) | Method for formation of interference hybrid phasomanipulated signals | |
RU2776971C1 (en) | Minimum frequency shift keying signal generator | |
SU1464296A2 (en) | Shaper of phase-manipulated signals | |
RU1815803C (en) | Digital generator of signals manipulated by minimal shift | |
RU2776972C1 (en) | Minimum frequency shift keying signal generator | |
RU2794215C1 (en) | Digital signal conditioner with minimal frequency manipulation | |
RU2141170C1 (en) | Radio signal generator with minimal frequency keying | |
SU652725A1 (en) | Frequncy manipulator | |
SU1658411A1 (en) | Device for generating minimum-shift frequency-shift-keyed signals | |
CN108233940B (en) | Miller coding circuit based on ISO14443A protocol | |
SU1658414A1 (en) | Device for generating double phase-difference modulated signals | |
RU2223610C1 (en) | Device for generating frequency-keyed signals | |
SU1706050A1 (en) | Device for forming frequency-shift signals | |
SU815958A1 (en) | Device for shaping double phase telegraphy signals | |
JP3125651B2 (en) | Rate generator | |
SU1144194A1 (en) | Frequency-shift keyer |