RU758U1 - Фазовый корректор - Google Patents

Abstract

1. Фазовый корректор, отличающийся тем, что введены блок задержки и линейный блок, входы которых соединены между собой и являются входом фазового корректора, блок умножения частоты на альфа, который входом подключен к выходу блока задержки, блок умножения частоты на бета, который входом подключен к выходу линейного блока, смеситель, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно блока умножения частоты на альфа и блока умножения частоты на бета, а также блок умножения частоты на у, вход которого подключен к выходу смесителя, а выход является выходом фазового корректора, при этом линейный блок выполнен с операторным коэффициентом передачи K(p)=k*[Z(p)]^(1/n),. где к - отличный от нуля коэффициент пропорциональности,. Z(p) - операторный коэффициент передачи корректируемого тракта, n - отличное от нуля натуральное число.2. Корректор по п. 1, отличающийся тем, что блок умножения частоты на альфа, блок умножения частоты на бета и блок умножения частоты на гамма выполнены так, что альфа=бета*[1+n^-1], гамма=n/бета.

Description

(54) ФАЗОВЫЙ КОРРЕКТОР

ОБЛАСТИ ТЕХНИКИ И ИСЛТОЛЬЗОВАНИЯ

Предложение относится к технике связи и может быть использовано в передающих и приемных устройствах систем связи с угловой (частотной, фазовой) модуляцией (УМ) для коррекции фазоввЬс искажений, возникающих в линейных частотно-избирательных трактах этих систем.

УРОВЕЕШ ТЕХНИКИ, СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ

Вопросы теории и техника фазовой коррекции рассмотрены во лиогих работах, в частности, в //TOI// и //Т02//.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Традиционные фазовые КОРРЕКТОРЫ представляют собой линейные системы с характеристиками группового времени запаздывания (ГЮ), противоположными характеристикам ГВЗ корректируемых трактов. Если требуется обеспечить высокую точность коррекции, традиционный КОРРЕКТОР оказывается сложной, синтезированной для конкретного тракта линейной системой, которую практически невозможно перестроить для коррекции характеристики ГВЗ, отличной от исходной. Известны также перестраиваемые фазовые КОРРЕКТОРЫ, которые можно использовать для коррекции одноо ипных характеристик ГВЗ с различными значениями параметров, opiaKO такие КОРРЕКТОРЫ не могут обеспечить высокую точность коррекции. Представляет интерес поиск таких технических решений, которые можно было бы использовать для коррекции трактов с произвольными характеристиками ГВЗ, и которые при этом обеспечивали бы высокую точность коррекции. Данное предложение направлено на частное решение этой задачи.

-Sff if

-6

АНАЛОГ // A //

РЬвестен фазовый КОРРЕКТОР, синтезированный в веде линейной цепи, состоящей из индуктивностей и емкостей, и предназначенный для коррекции с заданной точностью характеристики ГВЗ конкретного полосового фильтра. Повышать точность коррекции можно путем усложнения принципиальной схемы КОРРЕКТОРА, однако, если простейшие подобные КОРРЕКТОРЫ ещё можно перестраивать в определенных пределах с помощью подстроечных индуктивностей и ёмкостей, то более совершенные схемы могут быть эффективно использованы исключительно для коррекции той цепи, для которой они синтезированы, т.е. являются неуниверсальными, сложными, труднонастраиваемыми линейными системами.

ПРОТОТИП // П //

Наиболее близким к предлагаемому является КОРРЕКТОР характеристик ГЮ (фиг.П), содержащий последовательно соединенные входной сумматор П1, вход которого является входом КОРРЕКТОРА характеристик ГВЗ, и регулируемый полосовой фильтр П2, а также выходной сумматор ИЗ, выход которого является выходом КОРРЕКТОРА характеристик ГВЗ, причем первый вход выходного сумматора ПЗ подключен к первому входу входного сумматора П1, и, наконец, регулируемый аттенюатор П4, включенный между выходом регулируемого полосового фильтра П2 и вторым входом выходного сумматора ИЗ, причем вход и выход регулируемого аттенюатора П4 подключены к третьему входу выходного сумматора ПЗ и к второму входу входного сумматора П1 соответственно.

Указанный КОРРЕКТОР имеет Л -образчую характеристику ГВЗ, противоположную традиционной I/ -образной характеристике, характерной для полосовых фильтров. Кроме того, имеется возможность независимой и плавной регулировки максил(ума ГВЗ и центральной частоты максимума

-13- ГВЗ, т.е. прототип является универсальным перестраиваемым фазовым КОРРЕКТОРОМ.

КРШША ПРОТОТИПА

Ццеальная фазовая коррекция обеспечивается в сдучае, если сумма характеристик ГВЗ КОРРЕКТОРА и корректируемого тракта образует горизонтальную прямую. Поэтому для обеспечения высокой точности коррекции необходимо, чтобы форма характеристики ГВЗ КОРРЕКТОРА возможно более детально была связана с форлой характеристики ГВЗ тракта. Но форна регулируемой Л-образной характеристики ГВЗ прототипа зависит от передаточной характеристики регулируемого полосового фильтра П2 и ПОЭТОМУ никак не может быть детально коррелирована с (У -образными характеристиками ГВЗ различных типов полосовых фильтров, используемых в каналах связи.

Другими словами, точность фазовой коррекции,обеспечиваемая прототипом, существенно ограничена.

ЦЕЛЬ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Целью настоящего предложения является повышение точности коррекции

СУЩНОСТЬ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Поставленная цель достигается тем, что в фазовый КОРРЕКТОР

ВВЕДЕНЫ

блок задержки и линейный блок, входы которых являются входом КОРРЕКТОРА, блок умножения частоты на JL подключенный входом к выходу блока задержки, блок умножения частоты на у8 , подключенный входом к выходу линейного блока, смеситель, первый и второй входы которого порознь подключены к выходам блока умножения частоты на

-Чи блока умножения частоты на В соответственно, и блок умножения частоты на у , вход которого подключен к выходу смесителя, а выход является выходом КОРРЕКТОРА.

При этом линейный блок выполнен с операторным коэффициентом передачи

к(р) /Ztp)j

где -отличный от нуля коэффициент пропорциональности, Z (р)-операторный коэффициент передачи корректируемого тракта,

Д -отличное от нуля натуральное число, а блоки умножения частоты на ос, у8 и выполнены так, что

. ,(I)

аГ -|- .(2)

Ведущая техническая идея предложения состоит в том, что фазовая коррекция с высокой тогшостью осуществляется с помощью линейного блока, включащего звенья, идентичные тем,из которых состоит корректируемый тракт.

ДОКАЗАТЕЛЬСТВО СООТВЕТСТВИЯ КРИТЕРИЯМ ИЗОБРЕТЕНИЯ

а)ЗАВЕИ11ЕШОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ

Рассмотрение предложения показывает, что ни один из упомянутых блоков КОРРЕКТОРА не может быть исключен без нарушения работоспособности всего их множества как целого, т.е. является необходимым и ПОЭТОМУ существенн1Ж.

Вместе с тем, использование совокупности этих блоков обеспечивает выполнение назначения предложения, выраженного его родовым признаком (названием).. Следовательно, заявляемое предложение является завершенным техническим решением поставленной задачи.

r-. .

б) НОВИЗНА

Перечисленные вьппе особенности предложения представляют собой его отличия от прототипа, существование которьк доказывает новизну предложения.

в)(ЗУЩЕСТВЕННОСГЬ ОТЛИЧИЙ

Исследование указанных отличий методом поочередной замены или устранения выполняемых ими функций доказывает существование явной пртиой) причинно-следственной связи между ними и результатом использования предложения. Кроме того, пока больше не существует технических решений, где использование указанных отличий позволяет достичь аналогичного результата. Следовательно, эти отличия являются существенными,

г)ПОЛОЮГГЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ

Вначале подчеркнём, что предлагаемый КОРРЕКТОР, как и прототип, является универсальным. Для применения в конкретном тракте в большинстве практических ситуаций достаточно включить в состав схемы КОРРЕКТОРА в качестве линейного блока фильтры, идентичные тем, которые используются в этом тракте и вносят фазовые искажения. Другими словами, в каящом отдельном случае требуется лишь.составить КОРРЕКТОР из уже отработанных, а часто и имещихся в наличии узлов.

Вместе с тем, по точности коррекции прототип принципиально уступает предлагаемому устройству. В разделе КРИТИКА ПРОТОТИПА было показано, что необходимая для обеспечения высокой точности фазовой коррекции детальная связь между характеристикой ГВЗ прототипа и характеристиками ГВЗ различных типов полосовых фильтров, используемых в корретируемых каналах связи, не может быть реализована. В то же время, указанная связь меящу характеристиками ГВЗ линейного блока и корректируемого тракта всегда имеет место при использовании предлагаем

го КОРРЕКТОРА. Разъяснение того, каким образом предложенное устройство обеспеттевает высоврточную фазовую коррецию, приведено ниже в разделе ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ.

Изложенное выше доказьюает создание положительного эффекта, отраженного в цели предложения.

ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР

На фиг.П изображена функциональная схема прототипа, на фиг.1схема предлагаемого КОРРЕКТОРА.

ВЫПОЛНЕНИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Фазовый КОРРЕ1СГОР (фиг.1) содержит блок I задержки, линейный блок 2, блок 3 умножения частоты на,, блок 4 умножения частоты на Л смеситель 5 и блок б умножения частоты на у . Соединения между блоками и их характеристики описаны выше и в форксуле изобретения.

ВЫПОЛНЕНИЕ НЕОБЩЕИЗВЕСТНЫХ ПРИЗНАКОВ

Линейный блок 2 может представлять собой, например, полосовой фильтр, идентичный тем, которые входят в состав корректируемого тракта.

Смеситель 5 снабжен выходным фильтром, выделяющим разностную частоту.

Каждый из блоков 3,4 и б умножения частоты нао,,(иу может представлять собой либо умножитель частоты, если L (/5,J)I, либо делитель частоты, если о(,,У)С1, либо непосредственное соединение его входа с выходом, если«/(,у) 1.

Блок I задержки настроен так, что задержки сигнала в параллельных каналах КОРРЕКТОРА одинаковы.

V- - -

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ

Проанализируем работу КОРРЕКТОРА, сделав следующие два допущения. Во-первых, поснолысу задержки сигнала в параллельных каналах КОРРЕКТОРА одинаковы, их , а также задержки сигнала в корректируемом тракте можно не учитывать без ущерба содержательной части анализа.

Во-вторых, будем считать, что фазовые искажения которые требуется скорректировать, малы, так что

, (3)

где Y i )-неискаженная фаза передаваемого сигнала, причем

-r(i)(t),

(jy - несущая частота,

r(Zy- модулированная составляющая фазы с нулевым средним, (й- фаза, искаженная в тракте, а черта сверху означает усреднение по времени.

Неравенство (3) справедливо в большинстве практических ситуаций. Пусть одно из/2 одинаковых звеньев эквивалентной схемы корректируемого тракта, имеющее операторный коэффициент передачи Z(p) добавляет к фазе V() действущего на его входе сигнала продукт искажений л. Тогда, если справедливо (3), можно приближенно считать, что при прохождении сигнала с фазой через корректируемый тракт каждое из/2 упомянутых, каскадно включенных звеньев последнего добавляет к фазе сигнала слагаемое У. Если фаза сигнала на входе КОРРЕКТОРА

J(zf ) Czf ) ( zf ),(4)

продукт искажений фазы в тракте до КОРРЕКТОРА, то фаза сигнала на выходе блока 3 умножения частоты на

-вп

/J r(i)(i),(6) -на выходе блока 4 умножения частоты на. (i),( -на выходе смесителя 5, где выделяется разностная частота, ()r(f)-rft(t), (8 -на выходе блока б умножения частоты на У и, наконец,-на выходе тракта Гг)) 40 где )- продукт искажений фазы в тракте после КОРРЕЗСТОРА. Подставляя (4) в (5) и (6), (б) в (7), (5) и (7) в (8), (8) в (9), а (I), (Н) и (9) в (10) и учитывая, что на основании (3) {- (i)(), осле преобразовании получаем, что YrifJ nt), Т.е. фаза сигнала, прошедшего корректируемый тракт с включенным в него КОРРЕКТОРОМ, практически не искажена. Таким образом, установлено, что предлагаемое устройство обеспечивает эффективную фазовую коррекцию. Заметим ещё, что если КОРРЕКТОР включается на выходе корректируемого тракта, то блок б умножения частоты на может не использоваться, поскольку сигнал на выходе смесителя 5 уже имеет откорректированную фазу, в общем случае не равчую, а пропорциональную исходной. Такой сигнал непосредственно может быть подвергнут угловой демодуляции. r(}KVi(f), (9)

Р п l (56) ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ // ТО // - ТЕОРИЯ, ОБЗОР TOI. Трифонов И.И. Расчет электронных цепей с заданными частотными характеристиками. М. : Радио и Связь, 1988. Т02. Сильвинская К.А., Голышко З.И. Расчет фазовых и амплитудных корректоров. М. : Связь, 1980. // А // - АНАЛОГ см. // TOI //, стр.81, рис.2.44. // П // - ПРОТОТИП Кисель В.А,, Рыжов В.А. Корректор характеристик группового времени прохоящения каналов связи. А.С. СССР №1069173А, кл.Н04В 3/04, заявл. 03.12.80, опубл. 23.01.84, бюл. №3. (71)ЗАЯВИТЕЛЬК14ИР(Радио) (код ОКПО II8I480 ). Прёд та рттел заявителя: уководщшель группы .л/ /р. атентыБЕ-: исследований nlU Шvльгa Т.М. / (72)АВТОРЫ: / В.М. Дорофеев CZicy Л. Б. Крол fevj/

Claims (2)

1. Фазовый корректор, отличающийся тем, что введены блок задержки и линейный блок, входы которых соединены между собой и являются входом фазового корректора, блок умножения частоты на альфа, который входом подключен к выходу блока задержки, блок умножения частоты на бета, который входом подключен к выходу линейного блока, смеситель, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно блока умножения частоты на альфа и блока умножения частоты на бета, а также блок умножения частоты на у, вход которого подключен к выходу смесителя, а выход является выходом фазового корректора, при этом линейный блок выполнен с операторным коэффициентом передачи K(p)=k*[Z(p)]^(1/n),. где к - отличный от нуля коэффициент пропорциональности,. Z(p) - операторный коэффициент передачи корректируемого тракта, n - отличное от нуля натуральное число.

2. Корректор по п. 1, отличающийся тем, что блок умножения частоты на альфа, блок умножения частоты на бета и блок умножения частоты на гамма выполнены так, что альфа=бета*[1+n^-1], гамма=n/бета.