SU1054922A1

SU1054922A1 - Device for receiving phase-manipulated signals

Info

Publication number: SU1054922A1
Application number: SU813309777A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Смирнов; Вячеслав Федорович Киселев; Владимир Назарович Харисов; Рашад Назарович Эфендиев; Олег Умарович Семенов
Original assignee: Военно-воздушная инженерная академия им.проф.Н.Е.Жуковского; Предприятие П/Я Р-6510
Priority date: 1981-06-19
Filing date: 1981-06-19
Publication date: 1983-11-15

Abstract

ТРОЙСТВО ДИЯ ПРИЕМА i ФАЗЬМАНИШГЛИРОВАИНЫХ СИГНАЛОВ , iсодержащее канал обнаружени инфор циоиного параметра, состр цнй из последовагельно соединенных первого синхронного детектора и интегра тора со сбросом, выход которого . вл етс вЕлсодом устройства, а уп . равл ющий вход - входом сигналов тактовой синхронизации, и- канал фа зовой автоподстройкй частот1 , состо щий из последовательно соединенных второго синхронного детектора и перемножител , последовательно с единённых фильтра, генератора опор ного сигнала, выход которого подключен к первому входу первого син хронного детектора фазовращатель , а к первому входу второго синхронного детектора непосредстве но, при этом другие входы первого и второго синхронных детекторов объединены и вл ютс входом устройства , отличающеес тем, что, с целью повышени помехоустойчивости приема в услови х большого шума и быстрых изменений фазы сигнала, введены прследова- . тельно соединенные дополнительный интегратор со сбросом, дополнительный перемножитель и сумматор, ,выход которого подключен к входу фильтра, два объединенных по входу нелинейных элемента и усилитель с регулируемым коэффициентом усилени , вход которого подключен к выходу первого синхронного детектора, при этс л объединенные входы нелинейных элементов подключены к выходу интегратора со сбросом, выход первого нелинейного элемента пбйключен к второму входу перемножител , выход которого соединен с вторым входом сумматора, а выход второго Не 1инейного элемента подключен к управл ющему входу усилител с регулируемым коэффициентом усилени , выход которого подключен к второму входу дополнительного перемножител , причем выход второго синхронного детектора подключен к входу дополнительного интегратора со сбросом.DI RECEPTION iDIFILATION i PHASE MANAGEMENT SIGNALS, i containing a channel for the detection of an information parameter, constructed from the first synchronous detector and integrator with a reset, the output of which is. is the device code and pack. the main input is an input of clock synchronization signals, and a channel of phase self-tuning frequency1 consisting of a second synchronous detector and multiplier connected in series, sequentially from a single filter, a reference signal generator, the output of which is connected to the first input of the first synchronous detector phase shifter, and to the first input of the second synchronous detector directly, while the other inputs of the first and second synchronous detectors are combined and are the device input, characterized in that, with In order to improve the noise immunity of reception in conditions of high noise and rapid changes in the phase of the signal, the following parameters are introduced. an additional integrator with a reset, an additional multiplier and an adder, whose output is connected to the filter input, two nonlinear elements combined at the input and an amplifier with adjustable gain, the input of which is connected to the output of the first synchronous detector, when ets l combined inputs of nonlinear elements to the integrator output with a reset, the output of the first nonlinear element is connected to the second input of the multiplier, the output of which is connected to the second input of the adder, and the output Not torogo 1ineynogo element is connected to the control input of the amplifier with adjustable amplification factor, the output of which is connected to the second input of the further multiplier, the output of the second synchronous detector is connected to an additional input of the integrator with reset.

Description

Изобретение относитс к радиотех нике и может использоватьс в радиотехнических установках дл приема и обработки фазоманипулированных (ФМ) сигналов с одновременным слежением за фазой несущего колебани . Известно устройство дл выделени двоичных фазоманипулированных сигналов, содержащее канал обнаружени информационного параметра и кансш фазовой автоподстройки частоты (У . Однако известное устройство имеет недостаточную помехоустойчивость Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл приема фазоманипулированных сигналов, содержащее канал обнаружени информационного йараметра, состо щий из последовательно соединённых первого синхронного детектора и интегрйтора со сбросом, выход которого вл етс выходом устройства, а управл ющий вход - . сигналов тактовой синхронизации, и канал фазовой автоподстройки частоты, состо щий из последовательно соединенных второго синхронного детектора и перемножител , последовательно соединенных фильтра, генератора опорных сигналов, выход которого подключен к первому вхОду первого синхронного детектора через фазовращатель, а к первому входу второго синхронного детектора непосредственно, йри этом другие входы первого и второго сиихронных детекторов объединены и вл ютс входом устройства JY| , Однако известное устройство имее недостаточную помехоустойчивость пр приеме в услови х большого шуМа и быстрых изменений фазы сигнаша. Цель изобретени - повышение помехоустойчивости приема в услови х .большого шума и быстрых изменений фазы сигнала,. Поставленна цель достигаетс .те что в устройство дл приема фазоманипулированных сигналов, содержащее канал обнаружени информационно параметра, состо щий из последовательно соединенных первого синхрон , ного детектора и интегратора со сбросом, выход которого вл етс выходом устройства, а управл к ций вход - входом сигналов тактовой синхронизации, и канал фазовой автоподстройки частоты, состо щий из последовательно соединенных второго синхронного детектора и перемножител , последовательно соединенных фильтра, генератора опорного сигнал выход которого подкй &%бй и первому входу первого синхронного детектора через фазовращатель, а. к первому входу второго синхронного детектора .непосредственно, при этом другие входы первого и второго синхронных детекторов объединены и вл ютс входом устройства, йведены последовательно соединенные дополнительный интегратор со.сбросом; дополнительный перемножитель и сумматор, выход которого подключен к входу фильтра , два объединённых по входу нелинейных элемента и усилитель с регулируемнм коэффициентом усилени , , вход которого подключен к выходу первого синхронного детектора, при этом объединенные входы нелинейньах элеме.нтов подключены к выходу i интегратора со сбросом, выход первого нелинейного элемента подключен к второму входу перемножител , выход которого соединен с вторым входом сумматора, а выход второго нелинейного элемента подключен к управл ющему входу усилител с регУ лируемым коэффициентом усилени , выход которого подключен к второму входу дополнительного перемножител , причем выход второго синхронного детектора подключен к входу дополнительного интегратора со c6j3ocoM. На чертеже приведена структурна электрическа схема предложенного устройства. Устройство дл приема фазоманипулированных сигналов содержит первый и второй синхронные детекторы 1 и 2, фазовращатель 3, интегратор 4 со сбросом, первый и второй нелинейные элементы 5 и 6, перемножитель 7, усилитель 8 с регулируемым коэффициентом усилени , дополнительный интегратор 9 со сбро сом, дополнительный перемножитель 10, сумматор 11, фильтр.12, генера .тор 13 опорного сигнала. Устройство работает следующим образом. Входной сигналу (t), содержащий искаженный шумом информацион- ный сигнал, завис щий от информационного параметра, поступает на сигнальные; входы синхронных детекторов 1 и 2, на опорные входы которых подаетс сигнал от генератора 13 опорного Сигнала непосредственно и через фазовращатель 3, сдвигающий оггорный сигнал на соответственно . Выходные сигналы синхронных детекторов 1 и 2, которые осуществл ют сброс накопленного сигма ла по сигналам тактовой синхронизации , поступают на интеграторы 4 и 9, а также перемножители 7, работой которых управл ет нелинейный элемент 5 с характеристикой th(x). нелинейный элемент б с характеристикой l-tft(x), работой которого .управл ет усилитель 8 с регулируемым коэффициентом усилени .The invention relates to radio engineering and can be used in radio installations for receiving and processing phase-shift keyed (FM) signals while simultaneously tracking the phase of the carrier wave. A device for extracting binary phase-shift keyed signals is known, which contains an information parameter detection channel and phase-locked loop (U. However, the known device has insufficient noise immunity. The device for receiving phase-shifted signals, which contains a series of information meter, which is series-connected, is closest to the proposed method. the first synchronous detector and integrator with a reset, the output of which is the output of the device va, and a control input — clock synchronization signals, and a phase locked loop channel consisting of a series-connected second synchronous detector and multiplier, a series-connected filter, a reference signal generator, whose output is connected to the first input of the first synchronous detector via a phase shifter, and To the first input of the second synchronous detector directly, where the other inputs of the first and second synchronous detectors are combined and are the input of the device JY | However, the known device has inadequate noise immunity when received under conditions of high noise and rapid changes in the signal phase. The purpose of the invention is to increase the noise immunity of reception under conditions of large noise and rapid changes in the phase of the signal. The goal is achieved. That the device for receiving phase-shift signals contains a detection channel for the information parameter, consisting of the first synchronous detector and integrator with a reset connected in series, the output of which is the output of the device, and the control inputs are the input of clock signals synchronization, and the channel phase locked loop, consisting of series-connected second synchronous detector and multiplier, series-connected filter, generator reference wow signal whose output is &% by and the first input of the first synchronous detector through the phase shifter, a. To the first input of the second synchronous detector. Directly, while the other inputs of the first and second synchronous detectors are combined and are the input of the device, an additional integrator is connected in series with a reset; an additional multiplier and an adder, the output of which is connected to the filter input, two nonlinear elements connected at the input and an amplifier with adjustable gain, whose input is connected to the output of the first synchronous detector, and the combined inputs of nonlinear elements are connected to the output of integrator i with reset , the output of the first nonlinear element is connected to the second input of the multiplier, the output of which is connected to the second input of the adder, and the output of the second nonlinear element is connected to the control input y Deuel liruemym amplifier gain amplifier whose output is connected to the second input of the further multiplier, the output of the second synchronous detector is connected to an additional input of the integrator with c6j3ocoM. The drawing shows a structural electrical circuit of the proposed device. The device for receiving phase-shifted signals contains first and second synchronous detectors 1 and 2, phase shifter 3, integrator 4 with reset, first and second nonlinear elements 5 and 6, multiplier 7, amplifier 8 with adjustable gain, additional integrator 9 with reset, additional multiplier 10, adder 11, filter 12, generation. generator 13 of the reference signal. The device works as follows. An input signal (t) containing a noise-distorted information signal, depending on the information parameter, goes to the signal; the inputs of the synchronous detectors 1 and 2, to the reference inputs of which a signal is supplied from the generator 13 of the reference Signal directly and through the phase shifter 3, which shifts the firing signal by, respectively. The output signals of synchronous detectors 1 and 2, which reset the accumulated sigma from the clock synchronization signals, go to integrators 4 and 9, as well as multipliers 7, which are controlled by a nonlinear element 5 with the characteristic th (x). nonlinear element b with the characteristic l-tft (x), the operation of which controls the amplifier 8 with an adjustable gain factor.

Если сигнал на выходе интегратора 4 со сбросом, пропорциональный текущему отношению сигнал/шум, большой, то он передаетс на перемножитель 7,с весом, близким к единице , а на перемножитель 10 с весом , близким к нулю. В этом случае дополнительный клапан фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), содержащий интегратор 9, осущесгвл ю (ций сброс накопленного сигнала в конце каждого тактового интервала по сигналам, подаваемым от устройства тактовой синхронизации (не показано), перемножитель 10 сн ти манипул ции и усилитель 8 с .регулируемым коэффициентом ус лени , нелинейнЕ4 элемент 5 с характеристикой Ih (Х) 5, нелинейный б с характеристикой l-H.b-CJLL, Ъумматор 11,ме оказывает вли ние на работу основного канала ФАПЧ.If the signal at the output of integrator 4 with a reset, proportional to the current signal-to-noise ratio, is large, it is transmitted to multiplier 7, with a weight close to one, and to multiplier 10 with a weight close to zero. In this case, an additional phase-locked loop (PLL) valve containing the integrator 9 is implemented (the accumulated signal is reset at the end of each clock interval by signals from the clock synchronization device (not shown), the multiplier 10 is removed, and the amplifier 8 with an adjustable coefficient of force, a nonlinear E4 element 5 with a characteristic Ih (X) 5, a nonlinear b with a characteristic lH.b-CJLL, a summator 11, affects the operation of the main channel of the PLL.

При большом шуме нелинейный элемент 5 передает сигнал с выхода интегратора 4 со сбросом на перёмно житель 7 с малым весом, что сиижает веро тность перекоса фазы опорного сигнала при наличии ошибки наWith a large noise, the nonlinear element 5 transmits a signal from the output of the integrator 4 with a reset to the impedance 7 with a low weight, which causes the likelihood of the reference signal to skew in the presence of an error

выходе интегратора 4 со сбросом. В то же врем , благодар характеристике l-th(X нелинейного элемента 6, включаетс независимый дополнительный канал ФАПЧ, что приводит к уменьшению ошибки фильтрации фазы несущего колебани , а следовательно , улучшаетс помехоустойчивость приема фазомйнипулированных сигналов .output of integrator 4 with a reset. At the same time, due to the l-th characteristic (X of the nonlinear element 6, an independent additional PLL channel is turned on, which reduces the filtering error of the phase of the carrier wave and, therefore, improves the noise immunity of reception of the phase-tuned signals.

Кроме того, за счет непрерывной подстройки фазы опорного сигнгша. по несущим значени м фазы несущего колебани , котора обеспечиваетс использованием оценки фазы несущего колебани на данном тактовом интервале , данна схема способна реаги.ровать на быстрые изменени фазы этого колебани .In addition, due to continuous adjustment of the reference signal phase. over the carrier phase values of the carrier wave, which is provided by using the phase estimate of the carrier wave at a given clock interval, this scheme is capable of responding to rapid changes in the phase of this waveform.

Использование предложенного технического решени позвол ет уменьшить с инбку фильтрации несущего колебани и веро тность ошибки приема фазоманипулированного сигнала. Например, дл отношени сигнал/шум, 5 равного 2, ошибка фильтрации фазы уменьшаетс в 6 раз, а веро тность ошибки уменьшаетс в 1,6 раза.The use of the proposed technical solution makes it possible to reduce the probability of reception of a phase-shift keyed signal from the inbcu filtering carrier wave. For example, for a signal-to-noise ratio of 5 equal to 2, the phase filtering error is reduced by 6 times, and the probability of error is reduced by 1.6 times.

Claims

DEVICE FOR RECEIVING ί PHA ^ OF MANIPULATED SIGNALS, канал containing a detection channel for an information parameter из consisting of a series-connected first synchronous detector and an integrator with a reset, the output of which is the output of the device, and the control input is the input of clock signals, and the phase-locked loop frequency, consisting of a second synchronous detector and a multiplier connected in series, a filter connected in series, a reference signal generator, the output of which is connected to the first input of the first synchronous detector through a phase shifter, and to the first input of the second synchronous detector directly * but, while the other inputs of the first and second synchronous detectors are combined and are the input of the device, characterized in that, in order to increase the noise immunity of reception in conditions of high noise and rapid phase changes of the signal, sequentially introduced.

It is connected separately by an additional integrator with a reset, an additional multiplier and an adder, the output of which is connected to the input / filter, two non-linear elements combined at the input and an amplifier with adjustable gain, the input of which is connected to the output of the first synchronous detector, while the combined inputs of non-linear elements connected to the output of the integrator with a reset, the output of the first non-linear element of the switch to the second input of the multiplier, the output of which is connected to the second input of the adder, and the output of the second Con th nonlinear element than to the control input of the amplifier with adjustable amplification factor, the output of which is connected to |! Valid second additional re multiplier, the output of the second synchronous detector is connected to an additional input of the integrator with reset.

ff (U