RU2781271C1 - Amplitude shift keying demodulator - Google Patents

Amplitude shift keying demodulator Download PDF

Info

Publication number
RU2781271C1
RU2781271C1 RU2022108363A RU2022108363A RU2781271C1 RU 2781271 C1 RU2781271 C1 RU 2781271C1 RU 2022108363 A RU2022108363 A RU 2022108363A RU 2022108363 A RU2022108363 A RU 2022108363A RU 2781271 C1 RU2781271 C1 RU 2781271C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
signal
multiplier
voltage
Prior art date
Application number
RU2022108363A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Дворников
Сергей Сергеевич Дворников
Александр Федотович Крячко
Владислав Александрович Суслин
Александр Владимирович Суслин
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения"
Application granted granted Critical
Publication of RU2781271C1 publication Critical patent/RU2781271C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio communications.
SUBSTANCE: invention relates to radio communications and can be used in the demodulation of amplitude shift keying (ASK) signals. The effect is achieved due to a set of essential features in the claimed device, due to which an adaptive change in the decision threshold values ​​occurs based on the results of summing the amplitude values ​​of the signal packages processed on the current and previous cycles, which makes it possible to receive and demodulate ASK signals in channels with fading. Wherein the value of the adaptive decision threshold for the duration of each signal message is determined as a quarter of the result of summing the amplitude of the current and previous pulses of the sequence formed at the reception.
EFFECT: providing the possibility of receiving and demodulating ASK signals in channels with fading.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано при демодуляции сигналов амплитудной манипуляции (АМ) в каналах с замираниями.The invention relates to radio communications and can be used in the demodulation of amplitude shift keying (AM) signals in fading channels.

Известен «Демодулятор АМ- и ЧТ- сигналов (Патент RU № 2287217, H03D 5/00, опубл. 10.11.2006, Бюл. № 31).Known "Demodulator of AM and CT signals (Patent RU No. 2287217, H03D 5/00, publ. 10.11.2006, Bull. No. 31).

В известном демодуляторе AM- и ЧТ-сигналов, содержащем восемь умножителей сигналов, два фильтра низкой частоты (ФНЧ), два усилителя с коэффициентом усиления Ку=2, два генератора синусоидальных колебаний, умножитель частоты на 2, два фазовращателя (ФВ), осуществляющих сдвиг начальных фаз поступающих на их вход сигналов на 90°, интегратор, пороговое устройство и три сумматора сигналов, причем первый вход первого сумматора сигналов подключен к выходу первого умножителя сигналов, первый вход которого соединен с первыми входами второго и третьего умножителей сигналов и является входом устройства, а второй вход соединен с выходом первого генератора синусоидальных колебаний, первым входом четвертого умножителя сигналов и входом первого ФВ, выход которого соединен с первым входом пятого умножителя сигналов, второй вход которого соединен с выходом второго ФВ, а выход - со вторым входом третьего умножителя сигналов, выход которого соединен с входом интегратора, выход которого соединен с входом порогового устройства, выход которого является выходом информационной оценки сигнала ЧТ, выход же первого сумматора сигналов соединен с входом первого ФНЧ, выход которого соединен со вторым входом шестого умножителя сигналов и входом первого усилителя с коэффициентом усиления Ку=2, выход которого является выходом устройства, на котором присутствует оценка амплитуды AM-сигнала, первый же вход шестого умножителя сигналов соединен с выходом второго генератора синусоидальных колебаний, с входом второго ФВ, входом умножителя частоты на 2, выход которого соединен с первым входом седьмого умножителя сигналов, второй вход которого соединен с выходом второго ФНЧ и входом второго усилителя с коэффициентом усиления Ку=2, кроме того, первый вход шестого умножителя сигналов соединен с первым входом восьмого умножителя сигналов, второй вход которого подключен к выходу второго усилителя с коэффициентом усиления Ку=2, а выход - ко второму входу первого сумматора сигналов, кроме того, первый вход шестого умножителя сигналов соединен со вторым входом четвертого умножителя сигналов, выход которого соединен со вторым входом второго умножителя сигналов, выход которого соединен с первым входом второго сумматора сигналов, второй вход которого соединен с выходом шестого умножителя сигналов, а выход соединен с первым входом третьего сумматора сигналов, второй вход которого соединен с выходом седьмого умножителя сигналов, а выход соединен с входом второго ФНЧ.In the well-known demodulator of AM and FT signals, containing eight signal multipliers, two low-frequency filters (LPF), two amplifiers with a gain of Ku = 2, two generators of sinusoidal oscillations, a frequency multiplier by 2, two phase shifters (PV) that shift the initial phases of the signals arriving at their input by 90°, an integrator, a threshold device and three signal adders, the first input of the first signal adder being connected to the output of the first signal multiplier, the first input of which is connected to the first inputs of the second and third signal multipliers and is the input of the device, and the second input is connected to the output of the first generator of sinusoidal oscillations, the first input of the fourth signal multiplier and the input of the first PV, the output of which is connected to the first input of the fifth signal multiplier, the second input of which is connected to the output of the second PV, and the output - to the second input of the third signal multiplier, the output of which is connected to the input of the integrator, the output of which is connected to the input of n the threshold device, the output of which is the output of the information evaluation of the FT signal, the output of the first signal adder is connected to the input of the first low-pass filter, the output of which is connected to the second input of the sixth signal multiplier and the input of the first amplifier with a gain of Ku=2, the output of which is the output of the device, to in which there is an estimate of the amplitude of the AM signal, the first input of the sixth signal multiplier is connected to the output of the second generator of sinusoidal oscillations, to the input of the second FV, the input of the frequency multiplier by 2, the output of which is connected to the first input of the seventh signal multiplier, the second input of which is connected to the output of the second LPF and the input of the second amplifier with a gain of Ku=2, in addition, the first input of the sixth signal multiplier is connected to the first input of the eighth signal multiplier, the second input of which is connected to the output of the second amplifier with a gain of Ku=2, and the output is connected to the second input of the first signal adder, in addition, the first input sixth o of the signal multiplier is connected to the second input of the fourth signal multiplier, the output of which is connected to the second input of the second signal multiplier, the output of which is connected to the first input of the second signal adder, the second input of which is connected to the output of the sixth signal multiplier, and the output is connected to the first input of the third signal adder , the second input of which is connected to the output of the seventh signal multiplier, and the output is connected to the input of the second LPF.

Недостатком известного демодулятора является ограниченность области его применения, поскольку он не обеспечивает адаптивное изменение порога принятия решения при возникновении замираний в каналах с замираниями.A disadvantage of the known demodulator is the limited scope of its application, since it does not provide an adaptive change in the decision threshold when fading occurs in channels with fading.

Известен когерентный приёмник двоичных сигналов, см. демодулятор сигналов с относительной фазовой модуляцией, см. (Ивлев Д.Н. Цифровые каналы передачи. Учебно-методическое пособие. / Д.Н. Ивлев. - Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2013. - 53 с, рис. 36, стр. 27-28).Known coherent receiver of binary signals, see signal demodulator with relative phase modulation, see (Ivlev D.N. Digital transmission channels. Teaching aid. / D.N. Ivlev. - Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State University, 2013. - 53 With, rice. 36, pp. 27-28).

В известном когерентном приёмнике двоичных сигналов входной сигнал фильтруется полосовым фильтром приёмника с целью подавления части шумов и помех, спектр которых лежит вне полосы приёма. Далее сигнал демодулируется, проходя через преобразователь частоты (перемножитель) и ФНЧ, заменяющий интегратор, и происходит различение в схеме принятия решений, которая представляет собой схему сравнения с порогом. При этом схема восстановления несущей осуществляет восстановление несущего колебания, устраняя его модуляцию информационным сигналом и позволяя, таким образом, получить опорный сигнал с такой же частотой и начальной фазой, как и у принимаемого сигнала (когерентный приём). А схема восстановления тактовой частоты выполняет тактовую (символьную) синхронизацию, т.е. выделяет те моменты времени, в которые необходимо брать выборки в сигнале на выходе ФНЧ для подачи на пороговое устройство.In a well-known coherent receiver of binary signals, the input signal is filtered by a bandpass filter of the receiver in order to suppress part of the noise and interference, the spectrum of which lies outside the reception band. Next, the signal is demodulated through a frequency converter (multiplier) and a low-pass filter that replaces the integrator, and discrimination occurs in a decision circuit, which is a threshold comparison circuit. In this case, the carrier recovery circuit restores the carrier wave, eliminating its modulation by the information signal and thus making it possible to obtain a reference signal with the same frequency and initial phase as that of the received signal (coherent reception). And the clock recovery circuit performs clock (symbol) synchronization, i.e. selects those moments of time at which it is necessary to take samples in the signal at the output of the low-pass filter for submission to the threshold device.

Недостатком известного демодулятора является ограниченность области применения, поскольку он не предназначен для работы в каналах с замираниями. Кроме того в нем не предусмотрено изменение уровня порога принятия решения.The disadvantage of the known demodulator is the limited scope, since it is not designed to work in channels with fading. In addition, it does not provide for changing the level of the decision threshold.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному устройству является «Демодулятор сигналов с относительной фазовой модуляцией» (Патент RU № 2460224, H04L 27/22, опубл. 27.08.2012, Бюл. № 24). The closest in its technical essence to the claimed device is the “Relative Phase Modulation Signal Demodulator” (Patent RU No. 2460224, H04L 27/22, publ. 27.08.2012, Bull. No. 24).

Устройство содержит генератор константы, определяющий пороговый уровень напряжения, фильтр, вход которого является входом демодулятора, а выход подключен к первому сигнальному входу коррелятора, ко второму сигнальному входу которого подключен выход генератора опорного сигнала, выход коррелятора подключен к сигнальному входу блока стробирования, тактовый вход которого подключен ко второму выходу генератора тактовых импульсов, первый выход которого подключен к установочному входу коррелятора, выход блока стробирования подключен к входу блока задержки на длительность Т и ко второму входу блока вычитания, первый вход которого подключен к выходу блока задержки на длительность Т, выход блока вычитания подключен к входу блока вычисления модуля, выход которого подключен к первому сигнальному входу решающего блока, выход которого является выходом демодулятора, а тактовый вход решающего блока подключен ко второму выходу генератора тактовых импульсов, причем коррелятор состоит из умножителя напряжений, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым входами коррелятора, и интегратора, выход и установочный вход которого являются соответственно выходом и установочным входом коррелятора, причем выход умножителя напряжений подключен к сигнальному входу интегратора, решающий блок состоит из компаратора напряжений, первый сигнальный вход которого является соответственно первым сигнальным входом решающего блока, выход компаратора напряжений подключен к первому входу D-триггера, тактовый вход и выход которого являются соответственно тактовым входом и выходом решающего блока, в устройство дополнительно введены регистр из L элементов памяти, выход которого подключен к входу счетчика единичных элементов в ячейках регистра, выход которого подключен к входу блока вычисления отклонения корреляционной функции, выход которого подключен ко второму входу блока коррекции порогового уровня напряжения, к первому входу которого подключен выход генератора константы, выход блока коррекции порогового уровня напряжения подключен ко второму сигнальному входу решающего блока, который является вторым сигнальным входом его компаратора напряжений, а вход регистра из L элементов памяти подключен к выходу решающего блока.The device contains a constant generator that determines the threshold voltage level, a filter, the input of which is the input of the demodulator, and the output is connected to the first signal input of the correlator, the output of the reference signal generator is connected to the second signal input of which, the output of the correlator is connected to the signal input of the gating unit, the clock input of which connected to the second output of the clock pulse generator, the first output of which is connected to the setting input of the correlator, the output of the gating unit is connected to the input of the delay unit for duration T and to the second input of the subtractor, the first input of which is connected to the output of the delay unit for duration T, the output of the subtraction unit connected to the input of the module calculation unit, the output of which is connected to the first signal input of the decision block, the output of which is the output of the demodulator, and the clock input of the decision block is connected to the second output of the clock generator, and the correlator consists of a voltage multiplier the first and second inputs of which are, respectively, the first and second inputs of the correlator, and the integrator, the output and setting input of which are, respectively, the output and setting input of the correlator, and the output of the voltage multiplier is connected to the signal input of the integrator, the decision block consists of a voltage comparator, the first signal the input of which is, respectively, the first signal input of the decision block, the output of the voltage comparator is connected to the first input of the D-flip-flop, the clock input and output of which are respectively the clock input and output of the decision block, a register of L memory elements is additionally introduced into the device, the output of which is connected to the input a counter of single elements in the cells of the register, the output of which is connected to the input of the block for calculating the deviation of the correlation function, the output of which is connected to the second input of the block for correcting the threshold voltage level, to the first input of which the output of the constant generator is connected, the output of the block and correction of the threshold voltage level is connected to the second signal input of the decision block, which is the second signal input of its voltage comparator, and the register input of L memory elements is connected to the output of the decision block.

Недостатком устройства является ограниченность области применения, поскольку он предназначен только для приема цифровых сигналов с относительной фазовой модуляцией. И не обеспечивает возможность приема и демодуляции сигналов АМ в каналах с замираниями.The disadvantage of the device is the limited scope, since it is only designed to receive digital signals with relative phase modulation. And it does not provide the possibility of receiving and demodulating AM signals in fading channels.

Задачей изобретения является создание способа, обеспечивающего возможность адаптивно изменять значение порога принятия решения по результатам суммирования амплитудных значений сигнальных посылок обрабатываемых на текущем и предыдущем тактах.The objective of the invention is to create a method that makes it possible to adaptively change the value of the decision threshold based on the results of summing the amplitude values of the signal packages processed on the current and previous cycles.

Техническим результатом является снижение ошибок демодуляции сигналов АМ в каналах с замираниями.EFFECT: reduced demodulation errors of AM signals in fading channels.

Заявляемый технический результат достигается тем, что в демодулятор сигналов амплитудной манипуляции содержащий последовательно соединенные фильтр, умножитель напряжения и интегратор, а так же блок задержки на длительность Т, компаратор напряжений и генератор опорного сигнала, выход которого соединен со вторым входом умножителя напряжения, а вход фильтра является входом устройства дополнительно введены последовательно соединенные сумматор и делитель напряжения на четыре, выход интегратора соединен соответственно с первыми входами компаратора напряжения, сумматора и блока задержки на длительность 5, выход которого соединен со вторым входом сумматора, выход делителя напряжения на четыре соединен со вторым входом компаратора напряжения, выход которого является выходом устройства.The claimed technical result is achieved by the fact that the amplitude signal demodulator manipulations containing a filter connected in series, a voltage multiplier and an integrator, as well as a delay unit for duration T, a voltage comparator and a reference signal generator, the output of which is connected to the second input of the voltage multiplier, and the filter input is the input of the device. by four, the output of the integrator is connected respectively to the first inputs of the voltage comparator, the adder and the delay unit for a duration of 5, the output of which is connected to the second input of the adder, the output of the voltage divider by four is connected to the second input of the voltage comparator, the output of which is the output of the device.

Благодаря новой совокупности существенных признаков в заявленном устройстве происходит адаптивное изменение значения порога принятия решения по результатам суммирования амплитудных значений сигнальных посылок обрабатываемых на текущем и предыдущем тактах, что обеспечивает возможность приема и демодуляции сигналов АМ в каналах с замираниями.Thanks to a new set of essential features in the claimed device, an adaptive change in the value of the decision threshold occurs based on the results of summing the amplitude values of the signal packages processed on the current and previous cycles, which makes it possible to receive and demodulate AM signals in channels with fading.

Заявленное изобретение поясняется чертежами, гдеThe claimed invention is illustrated by drawings, where

на фиг. 1 - блок-схема демодулятора сигналов АМ:in fig. 1 is a block diagram of an AM signal demodulator:

на фиг. 2 - фрагмент демодулированной последовательности сигнала АМ, прошедшего канал с замираниями, и нанесенными значениями порогов принятия решения G0 и G1, где G0 - порог принятия решения, имеющий постоянное значение, равное E/2 (E - усредненное значение амплитуды импульсов, соответствующих информационному значению «1» в канале без замираний, полученное на основе результатов работы демодулятора в ходе предыдущих сеансов); G1 - порог принятия решения, значение которого вычисляют по результатам суммирования амплитудных значений сигнальных посылок обрабатываемых на текущем и предыдущем тактах.in fig. 2 - a fragment of the demodulated sequence of the AM signal that passed through the channel with fading, and the applied values of the decision thresholds G0 and G1, where G0 is the decision threshold, which has a constant value equal to E / 2 (E is the average value of the amplitude of the pulses corresponding to the information value " 1" in the channel without fading, obtained on the basis of the results of the demodulator during previous sessions); G1 - decision threshold, the value of which is calculated from the results of summing the amplitude values of the signal packages processed on the current and previous cycles.

И введены следующие обозначения:And the following notation has been introduced:

1 - фильтр;1 - filter;

2 - умножитель напряжений;2 - voltage multiplier;

3 - интегратор;3 - integrator;

4 - генератор опорного сигнала;4 - reference signal generator;

5 - блок задержки на длительность Т, где Т - длительность сигнальной посылки;5 - delay block for duration T, where T is the duration of the signal message;

6 - сумматор; 6 - adder;

7 - компаратор напряжений;7 - voltage comparator;

8 - делитель напряжения на четыре.8 - voltage divider by four.

Заявленное устройство состоит из последовательно соединенных фильтра 1, умножителя напряжений 2 и интегратора 3, а также генератора опорного сигнала 4, выход которого подключен ко второму входу умножителя напряжений 2, выход интегратора 3 подключен соответственно ко входу блока задержки на длительность Т 5, первому входу сумматора 6 и к первому входу компаратора напряжений 7, выход которого является выходом устройства, выход блока задержки на длительность Т 5 соединен со вторым входом сумматора 6, выход которого соединен с входом делителя напряжения на четыре 8, выход которого соединен со вторым входом компаратора напряжений 7.The claimed device consists of a filter 1 connected in series, a voltage multiplier 2 and an integrator 3, as well as a reference signal generator 4, the output of which is connected to the second input of the voltage multiplier 2, the output of the integrator 3 is connected respectively to the input of the delay block for a duration T 5, the first input of the adder 6 and to the first input of the voltage comparator 7, the output of which is the output of the device, the output of the delay block for duration T 5 is connected to the second input of the adder 6, the output of which is connected to the input of a voltage divider by four 8, the output of which is connected to the second input of the voltage comparator 7.

Блоки, входящие в общую схему устройства, имеют следующее назначение.The blocks included in the general scheme of the device have the following purpose.

Фильтр 1 предназначен для фильтрации принятого сигнала АМ. Filter 1 is designed to filter the received AM signal.

В качестве фильтра 1 можно использовать аналогичный фильтр, см. (Патент RU № 2460225, H04L 27/22, опубл. 27.08.2012 Бюл. № 24).A similar filter can be used as filter 1, see (Patent RU No. 2460225, H04L 27/22, publ. 27.08.2012 Bull. No. 24).

Умножитель напряжений 2 предназначен для вычисления корреляционной функции посредством перемножения принятого сигнала АМ и опорного сигнала.The voltage multiplier 2 is designed to calculate the correlation function by multiplying the received AM signal and the reference signal.

В качестве умножителя напряжений 2 можно использовать аналогичный умножитель, см. (Патент RU № 2549360, H03D 3/00, опубл. 27.04.2015 Бюл. № 12).As a voltage multiplier 2, you can use a similar multiplier, see (Patent RU No. 2549360, H03D 3/00, publ. 27.04.2015 Bull. No. 12).

Интегратор 3 предназначен для формирования из вычисленной корреляционной функции импульсной последовательности сигнальных посылок.The integrator 3 is designed to form a pulse sequence of signal messages from the calculated correlation function.

В качестве интегратора 3 можно использовать аналогичный интегратор (см. Патент RU № 2549360, H03D 3/00, опубл. 27.04.2015 Бюл. № 12, или см. Патент № 2454014 RU, H04L 13/18, опубл. 20.06.2012 Бюл. № 17).As integrator 3, you can use a similar integrator (see Patent RU No. 2549360, H03D 3/00, publ. No. 17).

Генератор опорного сигнала 4 предназначен для формирования опорного гармонического сигнала, соответствующего структуре гармонического сигнала, используемого в передающем устройстве для формирования сигнала АМ.The reference signal generator 4 is designed to generate a reference harmonic signal corresponding to the structure of the harmonic signal used in the transmitter to generate the AM signal.

В качестве генератора опорного сигнала 4 можно использовать аналогичный задающий генератор (см. Патент RU № 2439819, H04L 7/02, опубл. 10.01.2012 Бюл. № 1).As the reference signal generator 4, you can use a similar master oscillator (see Patent RU No. 2439819, H04L 7/02, publ. 10.01.2012 Bull. No. 1).

Блок задержки на длительность Т 5 предназначен для задержки сигнала на длительность сигнальной посылки, равной времени Т.The delay block for the duration T 5 is designed to delay the signal for the duration of the signal package equal to the time T.

В качестве блока задержки на длительность Т 5 можно использовать аналогичный блок (см. Патент RU № 2460224, H04L 27/22, опубл.27.08.2012 Бюл. № 24).As a delay block for duration T 5, you can use a similar block (see Patent RU No. 2460224, H04L 27/22, publ. 27.08.2012 Bull. No. 24).

Сумматор 6 предназначен для суммирования амплитудных значений текущей сигнальной посылки, которая поступает с выхода интегратора 4, и предыдущей сигнальной посылки, которая поступает с блока задержки на длительность Т. The adder 6 is intended for summing the amplitude values of the current signal package, which comes from the output of the integrator 4, and the previous signal package, which comes from the delay block for duration T.

В качестве сумматора 6 может быть использован аналогичный блок (см. Патент RU № 2486681, H04L 7/00, опубл. 27.06.2013 Бюл. № 18).A similar block can be used as adder 6 (see Patent RU No. 2486681, H04L 7/00, publ. 27.06.2013 Bull. No. 18).

В качестве компаратора напряжений 7 может быть использован аналогичный блок из состава устройства, описанного в способе-прототипе (см. Патент RU № 2460224, H04L 27/22, опубл. 27.08.2012 Бюл. № 24). Работа пороговых устройств подробно рассмотрена в (Патент RU № 2382495, H04B 1/10, опубл. 20.02.2010 Бюл. № 5).As a voltage comparator 7 can be used a similar unit from the composition of the device described in the prototype method (see Patent RU No. 2460224, H04L 27/22, publ. 27.08.2012 Bull. No. 24). The operation of threshold devices is discussed in detail in (Patent RU No. 2382495, H04B 1/10, publ. 20.02.2010 Bull. No. 5).

Компаратор напряжений 7 предназначен для установления требуемого значения уровня порога под действием напряжения с блока 7, и принятия решения о демодулированном символе.The voltage comparator 7 is designed to set the required value of the threshold level under the action of the voltage from the block 7, and make a decision about the demodulated symbol.

Делитель напряжения на четыре 8, предназначен для уменьшения поступающего на его вход значения напряжения в четыре раза.The voltage divider by four 8 is designed to reduce the voltage value entering its input by four times.

Делитель напряжения на четыре 8 можно реализовать или на микросхеме 174ПС1, см. Справочник разработчика и конструктора РЭА. Элементная база. Кн.1. - М., 1993. Сост. Масленников М.Ю., Соболев Е.А. и др., в соответствии с (Патент RU № 2549360, H03D 3/00, опубл. 27.04.2015 Бюл. № 12), или см. (Патент RU № 2382495, H04B 1/10 , опубл. 20.02.2010, Бюл. № 5). A voltage divider by four 8 can be implemented either on a 174PS1 chip, see the Handbook of the developer and designer of REA. Element base. Book 1. - M., 1993. Comp. Maslennikov M.Yu., Sobolev E.A. and others, in accordance with (Patent RU No. 2549360, H03D 3/00, publ. 27.04.2015 Bull. No. 12), or see (Patent RU No. 2382495, H04B 1/10, publ. 20.02.2010, Bull. No. 5).

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device works as follows.

Приходящий по каналу связи сигнал S1(t) подают на вход фильтра 1, который является входом демодулятора. В фильтре 1 осуществляют ослабление частотных составляющих, находящихся вне полосы частот демодулируемого сигнала. The signal S1(t) incoming over the communication channel is fed to the input of filter 1, which is the input of the demodulator. Filter 1 attenuates frequency components that are outside the frequency band of the demodulated signal.

На выходе фильтра 1 получают отфильтрованный сигнал Z(t), который подают на первый вход умножителя напряжений 2, на второй вход которого с генератора опорного сигнала 4 подают опорный сигнал с постоянной амплитудой S0(t), который является аналогичным по своей структуре сигналу, используемому на передающей стороне для формирования сигнала АМ. Разница между сигнала S1(t) и S0(t) будет обусловлена влиянием аддитивных шумов и замираний в канале связи.At the output of filter 1, a filtered signal Z(t) is obtained, which is fed to the first input of the voltage multiplier 2, to the second input of which a reference signal with a constant amplitude S0(t) is supplied from the reference signal generator 4, which is similar in structure to the signal used on the transmitting side to generate an AM signal. The difference between the signal S1(t) and S0(t) will be due to the influence of additive noise and fading in the communication channel.

На выходе умножителя напряжений 2 получают результирующий сигнал Y(t), который подают на вход интегратора 3, на выходе которого формируют низкочастотную импульсную последовательность U(t). At the output of the voltage multiplier 2, the resulting signal Y(t) is obtained, which is fed to the input of the integrator 3, at the output of which a low-frequency pulse sequence U(t) is formed.

При наличии замираний в канале связи амплитуда сигнала S1(t) в разные моменты времени будет различной. Причем значение амплитуды будет определяться характером замираний. Следовательно, амплитуда импульсов последовательности U(t), получаемой после интегратора 4, также будет различной.In the presence of fading in the communication channel, the amplitude of the signal S1(t) at different times will be different. Moreover, the value of the amplitude will be determined by the nature of the fading. Consequently, the amplitude of the pulses of the sequence U(t) obtained after the integrator 4 will also be different.

В качестве примера на фиг. 2 показаны импульсы последовательности U(t) с различной амплитудой.As an example, in FIG. 2 shows the pulses of the sequence U(t) with different amplitudes.

С выхода интегратора 3 импульсы последовательности U(t) одновременно подают на первый вход компаратора напряжений 7, на вход сумматора 6 и на вход блока задержки на длительность Т 5.From the output of the integrator 3, the pulses of the sequence U(t) are simultaneously fed to the first input of the voltage comparator 7, to the input of the adder 6 and to the input of the delay unit for duration T 5.

В блоке задержки на длительность Т 5 происходит задержка импульса на длительность, равную длительности сигнальной посылки, т.е. на длительность импульса. В результате, в тот момент, когда на первый вход сумматора 6 поступает очередной импульс последовательности U(t), на второй вход сумматора 6 поступает импульс предыдущей сигнальной посылки этой же последовательности U(t).In the delay block for duration T 5, the pulse is delayed for a duration equal to the duration of the signal message, i.e. for the duration of the pulse. As a result, at the moment when the next pulse of the sequence U(t) arrives at the first input of the adder 6, the pulse of the previous signal message of the same sequence U(t) arrives at the second input of the adder 6.

Таким образом, на выходе сумматора 6 формируют импульсную последовательность С(t), каждый импульс которой равен сумме текущего и предыдущего импульса последовательности U(t).Thus, at the output of the adder 6, a pulse sequence C(t) is formed, each pulse of which is equal to the sum of the current and previous pulse of the sequence U(t).

С выхода сумматора 6 импульсную последовательность С(t) подают на вход делителя напряжения на четыре 8, на выходе которого формируют импульсную последовательность Х(t), амплитуда импульсов которой в 4 раза меньше амплитуды импульсов С(t).From the output of the adder 6, the pulse sequence C(t) is fed to the input of a voltage divider by four 8, at the output of which a pulse sequence X(t) is formed, the amplitude of the pulses of which is 4 times less than the amplitude of the pulses C(t).

И далее, импульсную последовательность Х(t) подают на второй вход компаратора напряжений 7, где происходит пороговое сравнение импульсов последовательности U(t), поступающих на первый вход компаратора напряжений 7, с пороговыми значениями, определяемыми импульсами последовательности Х(t). В качестве примера на фиг. 2 введено обозначение «1» для импульсов превысивших пороговое значение и «0» для импульсов, не превысивших пороговое значение. And further, the pulse sequence X(t) is fed to the second input of the voltage comparator 7, where the threshold comparison of the pulses of the sequence U(t) arriving at the first input of the voltage comparator 7 takes place with the threshold values determined by the pulses of the sequence X(t). As an example, in FIG. 2, the designation "1" is introduced for pulses that exceeded the threshold value and "0" for pulses that did not exceed the threshold value.

По результатам попарного сравнения, на длительности каждой сигнальной посылки на третьем выходе компаратора напряжений 7, являющегося выходом демодулятора, происходит принятие решения о соответствии принятого импульса информационному значению «1» или «0». According to the results of pairwise comparison, at the duration of each signal message at the third output of the voltage comparator 7, which is the output of the demodulator, a decision is made on the correspondence of the received pulse to the information value "1" or "0".

В качестве примера на фиг 2 показан фрагмент импульсов последовательности U(t) с различной амплитудой и установленные значения порогов принятия решения G0 и G1. Здесь G0 сформирован по результатам усреднения значения амплитуды импульсов, соответствующих информационному значению «1» в канале без замираний (см. описание фиг. 2). А G1 - сформирован из импульсов последовательности Х(t).As an example, Fig. 2 shows a fragment of the pulses of the sequence U(t) with different amplitudes and the set values of the decision thresholds G0 and G1. Here, G0 is formed from the results of averaging the value of the amplitude of the pulses corresponding to the information value "1" in the channel without fading (see the description of Fig. 2). And G1 - is formed from the pulses of the X(t) sequence.

Импульсы последовательности U(t) превысившие порог принятия решения соответствуют информационному значению «1», а не превысившие - информационному значению «0» (обозначены на фиг. 2).Pulses of the sequence U(t) exceeding the decision threshold correspond to the information value "1", and not exceeding - to the information value "0" (indicated in Fig. 2).

По сравнению с прототипом очевидно, что выбор постоянного значения порога принятия решения G0 не обеспечивает возможность демодуляции сигналов АМ, принятых в каналах с замираниями, так как возможны ошибочные решения. А применение порога принятия решения G1 обеспечивает, что указывает на достижение заявляемого технического результата.Compared with the prototype, it is obvious that the choice of a constant value of the decision threshold G0 does not provide the possibility of demodulating AM signals received in fading channels, since erroneous decisions are possible. And the application of the decision threshold G1 provides, which indicates the achievement of the claimed technical result.

Claims (1)

Демодулятор сигналов амплитудной манипуляции, содержащий последовательно соединенные фильтр, умножитель напряжения и интегратор, а также блок задержки на длительность Т, компаратор напряжений и генератор опорного сигнала, выход которого соединен со вторым входом умножителя напряжения, а вход фильтра является входом устройства, отличающийся тем, что в устройство дополнительно введены последовательно соединенные сумматор и делитель напряжения на четыре, выход интегратора соединен соответственно с первыми входами компаратора напряжения, сумматора и блока задержки на длительность, выход которого соединен со вторым входом сумматора, выход делителя напряжения на четыре соединен со вторым входом компаратора напряжения, выход которого является выходом устройства.An amplitude manipulation signal demodulator containing a filter, a voltage multiplier and an integrator connected in series, as well as a delay unit for duration T, a voltage comparator and a reference signal generator, the output of which is connected to the second input of the voltage multiplier, and the filter input is the input of the device, characterized in that the device is additionally connected in series with an adder and a voltage divider by four, the output of the integrator is connected respectively to the first inputs of the voltage comparator, the adder and the duration delay unit, the output of which is connected to the second input of the adder, the output of the voltage divider by four is connected to the second input of the voltage comparator, whose output is the output of the device.
RU2022108363A 2022-03-30 Amplitude shift keying demodulator RU2781271C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2781271C1 true RU2781271C1 (en) 2022-10-11

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2808227C1 (en) * 2023-07-05 2023-11-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" Amplitude shift keying demodulator

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6130577A (en) * 1995-06-26 2000-10-10 Hitachi, Ltd. Digital demodulators for phase modulated and amplitude-phase modulated signals
US6744827B1 (en) * 1998-12-29 2004-06-01 Alcatel Demodulator arrangement, method to demodulate, and telecommunication system comprising such a demodulator arrangement
RU2287217C1 (en) * 2005-03-25 2006-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" Amplitude-modulated and frequency-telegraphy signal demodulator
US20090196376A1 (en) * 2008-02-06 2009-08-06 Rohm Co., Ltd. Demodulation circuit of differential phase shift keying (dpsk) modulated signals
RU2408996C2 (en) * 2009-03-11 2011-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУ ВПО "СибГУТИ") Method to demodulate signals of relative phase modulation and device for its realisation
RU2460224C1 (en) * 2011-04-11 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) Differential phase-shift keyed signal demodulator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6130577A (en) * 1995-06-26 2000-10-10 Hitachi, Ltd. Digital demodulators for phase modulated and amplitude-phase modulated signals
US6744827B1 (en) * 1998-12-29 2004-06-01 Alcatel Demodulator arrangement, method to demodulate, and telecommunication system comprising such a demodulator arrangement
RU2287217C1 (en) * 2005-03-25 2006-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" Amplitude-modulated and frequency-telegraphy signal demodulator
US20090196376A1 (en) * 2008-02-06 2009-08-06 Rohm Co., Ltd. Demodulation circuit of differential phase shift keying (dpsk) modulated signals
RU2408996C2 (en) * 2009-03-11 2011-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУ ВПО "СибГУТИ") Method to demodulate signals of relative phase modulation and device for its realisation
RU2460224C1 (en) * 2011-04-11 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) Differential phase-shift keyed signal demodulator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2808227C1 (en) * 2023-07-05 2023-11-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" Amplitude shift keying demodulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0232626B1 (en) Method of digital signal transmission having a low error rate in the presence of multipath transmission
US8509360B2 (en) Pulse radio receiver
US5805017A (en) Baseband demodulation of M-ary frequency shift keyed signals and a receiver therefor
CA2054173C (en) Digital radio receiver having amplitude limiter and logarithmic detector
US9729364B1 (en) Frequency shift keying (FSK) demodulator and method therefor
NZ232081A (en) Digital coherent radio receiver with adaptive viterbi analyser
EP1516469B1 (en) Method and apparatus for phase-domain semi-coherent demodulation
RU2362273C2 (en) Method of transmitting information using pseudonoise signals and device to this end
US6175591B1 (en) Radio receiving apparatus
JPH06276245A (en) Filter and carrier phase estimating device using the same
RU2781271C1 (en) Amplitude shift keying demodulator
US9106485B1 (en) System and method for FSK demodulation
RU186407U1 (en) Relative phase modulation adaptive pseudo random signal demodulator
JP3307217B2 (en) Receiver for spread spectrum communication system
RU2808227C1 (en) Amplitude shift keying demodulator
US20060023826A1 (en) Carrier phase detector
JP3179554B2 (en) Spread spectrum communication system
RU2423798C1 (en) Clock synchronisation device
JP4641927B2 (en) FSK demodulation circuit
RU2782450C1 (en) Method for demodulating signals with relative phase manipulation
RU2801873C1 (en) Method for forming noise-like signals
RU2684605C1 (en) Method for demodulation of short-time signals with multilevel absolute phase modulation in fading conditions
RU2469487C1 (en) Method of signal demodulation with relative phase demodulation
US6563887B1 (en) Direct conversion receiver for frequency-shift keying modulated signals
AU776028B2 (en) Diversity receiver free from decoding error, and clock regeneration circuit for diversity receiver