SU1160573A1 - Receiver of frequency-shift keyed signals - Google Patents
Receiver of frequency-shift keyed signals Download PDFInfo
- Publication number
- SU1160573A1 SU1160573A1 SU833668318A SU3668318A SU1160573A1 SU 1160573 A1 SU1160573 A1 SU 1160573A1 SU 833668318 A SU833668318 A SU 833668318A SU 3668318 A SU3668318 A SU 3668318A SU 1160573 A1 SU1160573 A1 SU 1160573A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- receiver
- shift register
- frequency
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dc Digital Transmission (AREA)
Description
Изобретение относится к радиотехнике, и может быть использовано в каналах связи с кратным отношением несущих частот.The invention relates to radio engineering, and can be used in communication channels with a multiple ratio of carrier frequencies.
Известен приемник частотно-манипулированных сигналов, содержащий счетнорешающее устройство, блок формирования сигнала блокировки, блок накопления, блок дискретного измерения длительности промежутков между переходами через ноль [1].Known receiver frequency-manipulated signals, containing a calculating device, block the formation of the blocking signal, the accumulation unit, the block of discrete measurement of the duration of the intervals between zero crossings [1].
Данный приемник обладает повышенной помехозащищенностью, однако при приеме сигналов с кратным отношением частот он обладает излишней сложностью.This receiver has increased noise immunity, however, when receiving signals with a multiple frequency ratio, it has an excessive complexity.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является приемник частотно-манипулированных сигналов, содержащий последовательно включенные первый усилительограничитель, регистр сдвига и фазовый детектор, выполненный на элементе исключающее ИЛИ, последовательно включенные умножитель частоты, узкополосный фильтр и второй усилитель-ограничитель, причем вход умножителя частоты соединен с входом первого усилителя-ограничителя, выход второго усилителя-ограничителя подключен к тактирующим входам регистра сдвига [2].The closest in technical essence to the proposed technical solution is a receiver of frequency-manipulated signals containing a series-connected first amplifier delimiter, shift register and phase detector made on the exclusive OR element, a series-connected frequency multiplier, narrowband filter and a second amplifier-limiter, with the multiplier input the frequency is connected to the input of the first amplifier-limiter, the output of the second amplifier-limiter is connected to the clock inputs of the register and the shift [2].
Однако известному приемнику присуща низкая устойчивость к межсимвольным искажениям. Эти искажения возникают при передаче’информации с высокой скоростью по каналу связи с ограниченной полосой частот как следствие влияния на принимаемый единичный элемент сигнала реакции канала связи на предыдущие единичные элементы, сигнала. Это влияние приводит к такому искажению формы сигнала, при котором нарушаются временные соотношения между положительными и отрицательными полуволнами сигнала. Это крайне существенно для известного устройства, принцип действия которого основан на сравнении знаков полуволн двух соседних единичных элементов сигнала. В результате воздействия межсимвольных искажений помехоустойчивость известного устройства резко снижается: при отношении сигнал/шум 3-4 вероятность ошибки может возрасти на два порядка. Введение же в приемник корректора межсимвольных искажений резко усложняет и удорожает его, поэтому нежелательно и не всегда возможно.However, the well-known receiver is characterized by low resistance to intersymbol distortion. These distortions arise when transmitting high-speed information over a communication channel with a limited frequency band as a consequence of the influence on the received single element of the response signal of the communication channel to the previous single elements of the signal. This influence leads to such a distortion of the waveform, in which the temporal relations between the positive and negative half-waves of the signal are violated. This is extremely important for a known device, the principle of action of which is based on a comparison of the half-wave signs of two adjacent single signal elements. As a result of intersymbol distortion, the noise immunity of the known device is sharply reduced: with a signal-to-noise ratio of 3-4, the probability of error may increase by two orders of magnitude. The introduction of the intersymbol distortion corrector into the receiver sharply complicates and increases its cost, therefore it is undesirable and not always possible.
Цель изобретения — повышение помехозащищенности.The purpose of the invention is to improve the noise immunity.
Поставленная цель достигается тем, что в приемник частотно-манипулированных сигналов, содержащий регистр сдвига и соединенные последовательно умножитель частоты, узкополосный фильтр и усилительограничитель, выход которого соединен с тактирующим входом регистра сдвига, введены аналого-цифровой преобразователь параллельного действия, вход которого является входом приемника, комбинационный вычитатель, фильтр верхних частот, вход и выход которого соединены соответственно с входом приемника и входом умножителя частоты, амплитудный' детектор, вход которого соединен с выходом узкополосного фильтрё, соединенные последовательно цифроаналоговый преобразователь, каждый вход которого соединен с соответствующим выходом комбинационного вычитателя и выходной компаратор, вход регулировки порога которого соединен с выходом амплитудного детектора, N дополнительных регистров сдвига, тактирующий вход каждого из которых соединен с выходом усилителя-ограничителя, вход регистра сдвига и вход каждого дополнительного регистра сдвига соединены с соответствующими выходами аналого-цифрового преобразователя параллельного действия, а первый и второй выходы регистра сдвига и каждого дополнительного регистра сдвига соединены с соответствующими входами комбинационного вычитателя.This goal is achieved by the fact that the receiver frequency-manipulated signals, containing the shift register and connected in series the frequency multiplier, narrowband filter and amplifier limiting, the output of which is connected to the clock input of the shift register, introduced analog-to-digital converter of parallel action, the input of which is the receiver input, combinational subtractor, high-pass filter, the input and output of which are connected respectively to the input of the receiver and the input of the frequency multiplier, amplitude 'de A vector whose input is connected to a narrowband filter output, a digital-to-analog converter connected in series, each input of which is connected to a corresponding output of a combination subtractor and an output comparator, the threshold adjustment input of which is connected to an output of an amplitude detector, N additional shift registers, a clock input of each of which is connected to the output of the limiting amplifier, the input of the shift register and the input of each additional shift register are connected to the corresponding outputs of the analog digital converter parallel action, and the first and second outputs of the shift register and each additional shift register connected to the corresponding inputs of the combinational subtractor.
На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого приемника; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.FIG. 1 shows the structural electrical circuit of the proposed receiver; in fig. 2 - time diagrams explaining his work.
Приемник частотно-манипулированных сигналов содержит аналого-цифровой преобразователь 1 параллельного действия, регистр 2 сдвига, дополнительные регистры 3—5 сдвига, комбинационный вычитатель 6, цифроаналоговый преобразователь 7, компаратор 8, фильтр 9 верхних частот, умножитель 10 частоты, узкополосный фильтр 11, усилитель-ограничитель 12, амплитудный детектор 13.The receiver of frequency-manipulated signals contains analog-to-digital converter 1 of parallel action, register 2 shift, additional registers 3–5 shift, combinational subtractor 6, digital-analog converter 7, comparator 8, high-pass filter 9, frequency multiplier 10, narrow-band filter 11, amplifier limiter 12, amplitude detector 13.
Приемник частотно-манипулированных сигналов работает следующим образом.The receiver of the frequency-manipulated signals works as follows.
Рассмотрим работу приемника для случая №3.Consider the work of the receiver for the case number 3.
Входной сигнал (фиг. 2 а) поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 1 и преобразуется в параллельный натуральный двоичный код со знаком. Поскольку работа приемника иллюстрирована на примере приемника с четырехразрядным аналого-цифровым преобразователем 1, указанный код будет содержать один знаковый разряд (старший) и три значащих разряда, отображающих код абсолютного значения отсчета сигнала. Принято знак « + » кодировать как 0, а знак «-» — как 1. Таким образом, код отсчета сигнала 0111 читается как +7, а код 1101 — как - 5 и т.п. Код аналого-цифрового преобразователя 1 параллельный, все его разряды появляются одновременно, именно поэтому для их записи использованы четыре регистра: регистр 2 и дополнительные регистры 3—5. В моменты времени, задаваемые передними фронтами импульсов тактировки (фиг. 2 ф), вы1160573The input signal (Fig. 2 a) is fed to the input of analog-to-digital converter 1 and is converted into a parallel natural binary code with a sign. Since the receiver operation is illustrated by the example of a receiver with a four-digit analog-to-digital converter 1, the specified code will contain one sign bit (most significant) and three significant digits representing the code of the absolute value of the signal reference. It is accepted to encode the “+” sign as 0, and the “-” sign as 1. Thus, the reference code of the signal 0111 is read as +7, and the code 1101 - as - 5, etc. The code of the analog-to-digital converter 1 is parallel, all its digits appear simultaneously, which is why four registers are used to record them: register 2 and additional registers 3-5. At the time points given by the leading edges of the clocking pulses (Fig. 2 f), v1160573
4four
ходной код аналого-цифрового преобразователя 1 записывается в указанные регистры. Чтобы прочитать этот код на первых выходах регистра 2 и дополнительных регистров 3—5 (фиг. 2 б-д), нужно найти на фиг. 2 ф передний фронт тактового импульса, совпадающий с требуемым отсчетом входного сигнала, и зафиксировать содержимое первых разрядов регистров и дополнительных регистров 3—5, считая сигнал на фиг. 2 б старшим разрядом кода, а сигнал фиг. 2д — младшим. Например, ближайшему к началу координат тактовому импульсу фиг. 2 ф соответствует код 0111.the input code of the analog-to-digital converter 1 is written to the specified registers. To read this code at the first outputs of register 2 and additional registers 3–5 (Fig. 2 bd), it is necessary to find in Fig. 2 f the front edge of the clock pulse, which coincides with the required input signal, and fix the contents of the first bits of the registers and additional registers 3-5, counting the signal in FIG. 2 b by the highest digit of the code, and the signal of FIG. 2D - younger. For example, the clock pulse nearest to the origin of FIG. 2 f corresponds to the code 0111.
Для дальнейших рассуждений условимся считать масштаб таким, что амплитудному значению сигнала фиг. 2 а будет соответствовать код 0110 или 1110 ( + 6 или -6 соответственно). Если принимается единица, то на вход аналогоцифрового преобразователя 1 поступает полупериод несущего колебания меньшей частоты, напряжение которого в отсчетный момент составит примерно 0,71 амплитуды. Пусть ему соответствует код 0101 или 1101 ( + 5 или - 5). Теперь нетрудно установить соответствие цифровых кодов (фиг. 2 б-д) отсчетным значениям входного сигнала (фиг. 2 а). Очевидно, что отсчет сигнала берется дважды за единичный интервал.For further reasoning, we agree to consider the scale such that the amplitude value of the signal in FIG. 2 a will correspond to the code 0110 or 1110 (+ 6 or -6, respectively). If a unit is received, then the half-period of the carrier oscillation of a lower frequency arrives at the input of the analog-digital converter 1, the voltage of which at the reference time will be approximately 0.71 amplitudes. Let it correspond to the code 0101 or 1101 (+ 5 or - 5). Now it is not difficult to establish the correspondence of digital codes (Fig. 2b-e) to the reference values of the input signal (Fig. 2a). It is obvious that the signal reading is taken twice per unit interval.
Далее кодовая комбинация, записанная в регистр 2 и дополнительные регистры 3—5 задерживается в них На один период тактовой частоты (четверть единичного интервала). Задержанная кодовая комбинация снимается с вторых выходов регистра 2 и дополнительных регистров 3—5. Таким образом, в каждый тактовый момент времени на первых выходах регистра 2 и дополнительных регистров 3—5 будет код текущего отсчета сигнала, а на вторых выходах — код предыдущего отсчета. Оба кода, как было указано, представляют собой четырехразрядные двоичные числа. С выходов регистра 2 и дополнительных регистров 3—5 эти коды подаются на входы комбинационного вычитателя 6. Число, представляющее собой код предыдущего отсчета, вычитается из числа, представляющего собой код текущего отсчета, причем вычитание выполняется не поразрядно, а с учетом заемов из старшего значащего разряда (переносов в старший разряд), т.е. по правилам вычитания многоразрядных двоичных чисел, т.е. вычитается код, образованный сигналами фиг. 2 е-к, из кода, образованного сигналами фиг. 2 б-д с учетом всех заемов и переносов. Выходной сигнал комбинационного вычитателя 6 (фиг. 2 .л-о) также представляет собой натуральный двоичный параллельный код со знаком. Известно, что при арифметических операциях разрядность результата может увеличиваться, поэтомуFurther, the code combination recorded in register 2 and additional registers 3–5 is delayed in them. For one period of the clock frequency (a quarter of a unit interval). The delayed code combination is removed from the second outputs of register 2 and additional registers 3-5. Thus, at each clock point in time, at the first outputs of register 2 and additional registers 3-5 there will be the code of the current signal reference, and at the second outputs - the code of the previous signal. Both codes, as mentioned, are four-digit binary numbers. From the outputs of register 2 and additional registers 3–5, these codes are fed to the inputs of the combinational subtractor 6. The number representing the previous counting code is subtracted from the number representing the current counting code, and the subtraction is performed not bitwise, but taking into account loans from the most significant discharge (transfers to the senior level), i.e. according to the rules for subtracting multi-digit binary numbers, i.e. subtract the code formed by the signals of FIG. 2 ek, from the code formed by the signals of FIG. 2 bd with all loans and transfers. The output signal of the combination subtractor 6 (Fig. 2 .l-o) is also a signed natural binary parallel code. It is known that during arithmetic operations the bit depth of the result may increase, therefore
код разности приводится к разрядности оперантов (т.е. к четырем разрядам) путем усечения (отбрасывания) младшего значащего разряда. Прочитать код разности можно так же, как и коды оперантов (отсчетов) , с учетом сделанного замечания о его усечении. При этом сигнал фиг. 2 л отображает знаковый разряд, а сигналы фиг. 2 м-о— значащие разряды в порядке убывания старшинства. Код разности поступает на входы цифро-аналогового преобразователя 7, где цифровой код преобразуется в напряжение (фиг. 2 п). Знаковый разряд кода разности при этом не используется. Выходное напряжение цифроаналогового преобразователя 7 сравнивается с пороговым уровнем, показанным на фиг. 2 п штриховой линией, с помощью компаратора 8. Выходной сигнал компаратора 8 (фиг. 2 р) отображает информацию, заложенную во входном сигнале, указанным образом, т.е. последовательностью ... 0010100... Единицы в выходном сигнале компаратора 8 представлены короткими импульсами, их длительность равна половине единичного интервала.the difference code is reduced to the bitness of the operands (i.e., to four digits) by truncating (discarding) the least significant digit. You can read the difference code in the same way as the codes of the operands (samples), taking into account the comments made about its truncation. In this case, the signal of FIG. 2 l displays the sign bit, and the signals of FIG. 2 MOs are significant digits in decreasing order of seniority. The code difference is fed to the inputs of the digital-to-analog converter 7, where the digital code is converted into voltage (Fig. 2 p). The sign bit of the difference code is not used. The output voltage of the digital-to-analog converter 7 is compared with the threshold level shown in FIG. 2 with a dashed line using the comparator 8. The output signal of the comparator 8 (Fig. 2 p) displays the information embedded in the input signal in a specified way, i.e. the sequence ... 0010100 ... Units in the output signal of the comparator 8 are represented by short pulses, their duration is equal to half of a single interval.
Импульсы тактировки формируются следующим образом.Clock pulses are formed as follows.
Входной сигнал подается на фильтр 9 верхних частот, частота среза которого выбирается равной меньшей несущей частоте. Сигнал с выхода фильтра 9 верхних частот (фиг. 2 с) поступает на вход умножителя 10 частоты, в качестве которого, как и в известном устройстве можно использовать двухполупериодный выпрямитель или квадратор. Узкополосный фильтр 11 выделяет сигнал второй гармоники большей несущей частоты из выходного сигнала умножителя 10 частоты (фиг. 2 т). Выходной сигнал узкополосного фильтра 11 (фиг. 2 у) преобразуется из синусоидальной формы в прямоугольную усилителем-ограничителем 12 (фиг. 2 ф).The input signal is fed to the filter 9 of the upper frequencies, the cutoff frequency of which is chosen equal to the lower carrier frequency. The signal from the output of the filter 9 of the upper frequencies (Fig. 2) is fed to the input of the frequency multiplier 10, as which, as in the known device, you can use a full-wave rectifier or quad. Narrowband filter 11 extracts the signal of the second harmonic of the larger carrier frequency from the output signal of the frequency multiplier 10 (Fig. 2 t). The output signal of the narrowband filter 11 (Fig. 2 y) is converted from a sinusoidal form to a rectangular amplifier-limiter 12 (Fig. 2 f).
Пороговое напряжение для компаратора 8 формируется с помощью амплитудного детектора 13, который преобразует синусоидальное выходное напряжение узкополосного фильтра 11 в постоянное (фиг. 2 у).The threshold voltage for the comparator 8 is formed using an amplitude detector 13, which converts the sinusoidal output voltage of the narrow-band filter 11 into a constant (Fig. 2y).
В отсутствие межсимвольной помехи (МСП) соседние отсчеты указанного входного сигнала (фиг. 2 а), взятые в тактовые моменты времени, имеют примерно одинаковые абсолютные значения и могут отличаться знаками. Чередование знаков полностью определяется информацией, заложенной в сигнал. Именно на сравнении этих знаков основан принцип действия известного устройства. Но при МСП на сигнал накладывается мешающий низкочастотный процесс.In the absence of intersymbol interference (ICP), the adjacent samples of the specified input signal (FIG. 2 a) taken at clock points of time have approximately the same absolute values and may differ in signs. The alternation of characters is completely determined by the information embedded in the signal. It is on the comparison of these signs that the principle of operation of the known device is based. But with SMEs, a disturbing low-frequency process is superimposed on the signal.
Результирующий сигнал можно рассматривать как сумму полезного сигнала и МСП.The resulting signal can be viewed as the sum of the desired signal and the SME.
При этом отсчеты сигнала в тактовые мо1160573At the same time, signal counts in clock speeds are 1160573.
5five
менты будут значительно отличаться абсолютными значениями, т.е. одни из них намного возрастут, другие уменьшатся почти до нуля. Даже незначительная флуктуационная помеха или импульсная помеха по- 5 разят те отсчеты, абсолютные значения которых уменьшились за счет воздействия МСП. Полярность этих пораженных отсчетов будет определена неправильно, что в известном устройстве влечет за собой 10 ошибку. В предлагаемом приемнике этого не происходит, так как вычисляется абсолютная величина разности соседних отсчетов, которая определяется переданной информацией, заложенной в принимаемом сигнале, и почти не зависит от МСП. Действительно, МСП представляет собой сравнительно низкочастотный процесс, она не успевает значительно измениться за промежуток времени между двумя соседними отсчетами (тактовый интервал). Поэтому при вычитании соседних отсчетов МСП почти полностью компенсируется.cops will differ significantly in absolute values, i.e. some of them will increase significantly, others will decrease to almost zero. Even a slight fluctuation disturbance or impulse disturbance will repeat those readings, the absolute values of which have decreased due to the influence of SMEs. The polarity of these affected samples will be determined incorrectly, which in the known device entails a 10 error. In the proposed receiver, this does not occur, since the absolute value of the difference in neighboring samples is calculated, which is determined by the transmitted information embedded in the received signal and is almost independent of the SME. Indeed, an SME is a relatively low-frequency process, it does not have time to change significantly over the time interval between two adjacent samples (clock interval). Therefore, when subtracting the adjacent samples, the SMEs are almost completely compensated.
Таким образом, помехоустойчивость предлагаемого приемника повышается по сравнению с известным .Thus, the noise immunity of the proposed receiver is improved compared with the known.
аbut
ίί
99
гg
дd
еe
жWell
иand
кto
лl
мm
нn
оabout
п,P,
РR
сwith
тt
8eight
ФF
1ДП Π ΓΊ П1DP Π ΓΊ P
.ГЛ ΓΊ.GL ΓΊ
□ ПП ППП Д□ PPPP D
π π π п п г ;π π π p p g;
алл лall l
ПШТППШШПППППП^ПШТППШШШПППП ^
Фиг.22
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833668318A SU1160573A1 (en) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | Receiver of frequency-shift keyed signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833668318A SU1160573A1 (en) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | Receiver of frequency-shift keyed signals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1160573A1 true SU1160573A1 (en) | 1985-06-07 |
Family
ID=21091285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833668318A SU1160573A1 (en) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | Receiver of frequency-shift keyed signals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1160573A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5617451A (en) * | 1993-09-13 | 1997-04-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Direct-conversion receiver for digital-modulation signal with signal strength detection |
-
1983
- 1983-11-28 SU SU833668318A patent/SU1160573A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5617451A (en) * | 1993-09-13 | 1997-04-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Direct-conversion receiver for digital-modulation signal with signal strength detection |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4558454A (en) | Digital partial response filter | |
US3760277A (en) | Coding and decoding system with multi-level format | |
US3754237A (en) | Communication system using binary to multi-level and multi-level to binary coded pulse conversion | |
US3523291A (en) | Data transmission system | |
US3988676A (en) | Coding and decoding system with multi-level format | |
CA1119305A (en) | Error correction for signals employing the modified duobinary code | |
US4021744A (en) | Demodulator for frequency-keyed communication system | |
US3739277A (en) | Digital data transmission system utilizing phase shift keying | |
GB1346607A (en) | Data transmission system | |
US3614639A (en) | Fsk digital demodulator with majority decision filtering | |
EP0831625A2 (en) | Phase detection circuit and differential detection demodulator | |
GB1377724A (en) | Multilevel code transmission system | |
US3490049A (en) | Demodulation of digital information signals of the type using angle modulation of a carrier wave | |
US3419804A (en) | Data transmission apparatus for generating a redundant information signal consisting of successive pulses followed by successive inverse pulses | |
SU1160573A1 (en) | Receiver of frequency-shift keyed signals | |
US4096442A (en) | Crosstalk corrector and decision device for FSK | |
CN1136377A (en) | Receiver having an adjustable symbol slice demodulator | |
US8044744B2 (en) | Time modulation with cosine function | |
US5588023A (en) | High content information transmission system | |
EP0118234B1 (en) | Coherent phase shift keyed demodulator with improved sampling apparatus and method | |
CA1108767A (en) | Apparatus and method for detecting errors in a 7- level correlative signal | |
SU640425A1 (en) | Delta-demodulator for telephone channel | |
EP0765058A1 (en) | Data receiving apparatus | |
RU2168864C2 (en) | Radio communication system | |
US4807261A (en) | Automatic channel polarity detection and correction arrangement and method |