SU1374442A2 - Устройство дл приема частотно-манипулированных сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиосв зи и обеспечивает расширение функциональных возможностей за счет обеспечени  приема сигналов с частотно-фазовой манипул цией. Устройство содержит смесители частот 1-5, эталонный г-р б, фильтры нижних частот 7-9, фазовращатель 10, управл емый г-р 11, полосовые фильтры 12 и 13, удвоитель частоты 14, демодул тор 15, блоки 16 и 17 фазовой АПЧ, делители 18 и 19 частоты. Вновь введены блок 20 фазовой АПЧ, делитель 21 частоты, фазовые детекторы 22, 23 и 25, сумматор 24. Устройство обеспечивает прием сигналов с частотной манипул цией и также с комбинированной частотной и фазовой манипул цией. 2 ил.

Description

00 h

4

N)

1 1374442

Изобретение относитс  к радиосв зи и может найти применение в устройствах дл  приема дискретной информации , передаваемой сигналами с комбинированной частотной и фазовой манипул цией, и  вл етс  усовершенст вованием изобретени  по авт.св. № 1061285.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет обеспечени  приема сигналов с частотно-фазовой манипул цией.

На фиг.1 изображена структурно- электрическа  схема устройства; на фиг.2 - эпюры напр жений, по сн ющие его работу.

Устройство содержит смесители частот 1-5, эталонный генератор 6, фильтры нижних частот 7 - 9, фазовращатель 10, управл емый генератор 11, первый полосовой фильтр 12, второй полосовой фильтр 13, удвоитель частоты 14, демодул тор 15, первый блок фазовой автоподстройки частоты 16, второй блок фазовой автоподстройки частоты 17, первый делитель частоты 18, второй делитель частоты 19, третий блок фазовой автоподстройки частоты 20, третий делитель частоты 21, первый фазовый детектор 22, второй фазовый детектор 23, сумматор 24 JH третий фазовый детектор 25.

Устройство работает следующим образом.

Принимаемый радиосигнал с комбинированной частотной и фазовой манипул цией аналитически описываетс  выражением (фиг.2в)

. со8(21Г, t-fcp,), cos(2 uf.,t-Kfj), cos(2 fj t+Cfj), . cos(2 irf, t+4,).

M,(t)

1

-1 -1

1

M,(t)

1,

индексы 1 и

cp 7.T

I 4T

2 частот и фаз соответствуют символам, передаваемым в частотном и фазовом подканалах;

-амплитуда: сигнала;

-частота, соответствующа  символу 41,

0

5

0

5

0

5

0

5

1

4Т

ср

f,-Hf;

-частота, соответствующа  символу

1

т длительность элементарных посылок (символьных интервалов ) ,

-средн   частота сигнала;

Ср (,2) - манипулируема 

составл юща  фазы, отображающа  закон фазовой манипул ции , причем const при (К+1)Т и может измен тьс  скачком при t КТ, т.е. на границах между элементарными посылками (,2,..., N-1);

Т, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительное- тью Т (Т N Т);

M,(t ) ,-l - последовательность информационных символов (модулирующий код), в со- ответствии с которыми манипулируетс  частота сигнаипа (фиг.2а);

Мj(t) ,-1 - последовательность информационных символов (модулирующий код), в соответствии с которы- ми манипулируетс  фаза сигнала (фиг.26). Указанный сигнал поступает на входы смесителей частот 1 и 3, С по- мощью смесител  1 частот, эталонного генератора 6 и первого полосового 0 фильтра 12 осуществл етс  перенос спектра радиосигнала на среднюю частоту:

.р

- f

эт

где f.

- частота сигнала эталонного

генератора 6.

Смесители частот 2, 4 и 5, фильтры нижних частот 7-9, управл емый

313

генератор 11 и фазовращатель 10, осуществл ющий сдвиг по фазе на 90° образующий кольцо Костаса, предназначенное дл  слежени  за подавленной несущей. В спектре частотно-фазо-ма- нипулированного сигнала с индексом манипул ции D (,). Т 0,5 символьные частоты отсутствуют. Поэтому кольцо Костаса следит за мнимой

средней частотой f „, , учитыва  нестабильность частоты входного сигнала . Если абсолютна  нестабильность принимаемого сигнала + 8 больше разноса между символьными частотами (,), то полосы пропускани  фильтров нижних частот 7-9 должны быть равны

П iS

fa -f, 2

Таким образом, управл емый генератор 11, заключенный в кольцо Костаса ,  вл етс  гетеродином с частотой

.ср

fop-эт

С помощью смесител  частоты 3 и второго полосового фильтра 13 осуществл етс  перенос спектра принимаемого радиосигнала на среднюю частоту

CJ,

- f f fcp f

эг

с помощью гетеродинировани  и указанного свойства петли Костаса стабильность символьных частот существенно улучшаетс  и определ етс  стабильностью частоты f, эталонного генератора 6. Поэтому полосы захвата блоков фазовой автоподстройки частоты 16, 17 и 20 могут быть выбраны достаточно узкими дл  устранени  возможности ложных захватов и перезахватов за одну из дискретных составл ющих .

Если стабильность частоты f

эталонного генератора 6 высока , то на выходе второго полосового фильтра 13 образуетс  высокостабильный час- тотно-фазо-манипулированный радиосигнал

U,(t) У„,. COS (2irf t-KfJ,

где начальную фазу сигнала можно полагать равной нулю, так как она не

оказывает вли ни  на результат демодул ции . Указанный сигнал одновременно поступает на входы удвоител  частоты 14, демодул тора 15, фазовых детекторов 22 и 23. Удвоитель частоты 14, блоки фазовой автоподстройки частоты 16, 17, 20 и делители частоты 18, 19 и 21 образуют систему символьной синхронизации, необходимую дл  когерентной демодул ции, котора  осуществл етс  в демодул торе 15 и в третьем фазовом детекторе 25.

Символьна  синхронизаци  основана на том, что в энергетическом спектре частотно-фазо-манипулированного сигнала с индексом манипул ции присутствуют дискретные составл ющие на символьных частотах f

(

3

где

3

9Т

f,+

2

fi

Сигнал с индексом манипул ции D 1 формируетс  из принимаемого частотно-фазо-манипулированного сигнала ,(t) с помощью удвоител  частоты 14 (t)Vnv,cos(4 h-f,t + 2cf)

и

30

пч

cos 4 irf 5 t.

Так как ,1Г, то в полученном гармоническом напр жении фазова  и частотна  манипул ции отсутствуют. При умножении частоты на два сплошной спектр частотно-фазо-манипули- рованнопо сигнала трансформируетс  в три дискретные составл ющие 2 f,, 2 fj и 2 fj. С помощью блоков фазовой автоподстройки частоты 16, 17 и 20 осуществл етс  фильтраци  дискретных составл ющих, а делители частоты 18, 19 и 20 предназначены дл  приведени  в соответствие частот сигналов синхронизации и принимаемого сигнала U(t). На выходах делителей частоты 18, 19 и 20 образуютс  следующие гармонические колебани  (фиг.2 г, Д, е):

U,(t)

cos 2irf, t

U,(t) V, cos 21

f,t

55

из(О v,

COS 2 n f,t

Гармонические колебани  ) и U (t ) с выходов делителей частоты 18 и 19 совместно с сигналом Uni.(t) с

выхода второго полосового фильтра 13 поступают в демодул тор 15, с выхода которого двоична  последовательность (фиг.2ж), переданна  с помощью частотной манипул ции, поступает к получателю информации.

Сигнал Urn,(t) с выхода второго полосового фильтра 13 поступает на информационные входы фазовых детекторов 22 и 23, на опорные входы которых подаютс  соответственно гармонические колебани  U ,(t) (фиг.2г) и выхода делителей Причем частоты f, симметрично отноUj (t) (фиг.2д) с частоты 18 и 19. f.

и

. располагаютс  сительно частоты

f,T

3

т.е.

т

- f

Фазовый детектор представл ет собой последовательно соединенные . перемножитель и фильтр нижних частот Поэтому после перемножени  и фильтрации разностных частот на выходе фазовых детекторов 22 и 23 образуютс  соответственно следующие напр жени 

u(t)v, (f,-f, )t+ef;), Ug(t)v, (f -f3)t-q,,

где V, -1- K,V,, V,;

K,- коэффициент; передачи фазовых

детекторЪв.

Напр жени  U(t) и (t) суммируютс  в сумматоре 24

и 5 t 4 °sl2 irf t - mf-Jl t .Cf,.cos 2l(f-fl).

и поступают на информационный вход третьего фазового детектора 25, на опорный вход которого подаетс  гармо- 45 ническое колебание UsCt) с выхода делител  частоты 21 (фиг.2е).

В результате когерентного детектировани  на выходе третьего фазового детектора 25 образуетс  низкочастот- 50 ное напр жение (фиг.2з)

U,.(t)V.,C08|

VHCOstf,,

2; (

t +

0

5

0

5

0

5

0

5

0

где

1

VH -2K ,V,VO;

-r Of так как частоты

f и f j симметричны относительно

Низкочастотное напр жение L H(t) (фиг.2з)  вл етс  аналогом модулирующего кода Mj(t) (фиг.26), в соответствии с которым измен етс  фазаср принимаемого сигнала l(t). С выхода третьего фазового детектора 25 двоична  последовательность (фиг.2з), переданна  с помощью фазовой манипул ции , поступает к получателю информации .

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает прием сигналов не только с частотной Манипул цией, но и с комбинированной частотной и фазовой манипул цией.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  приема частотно- манипулированных сигналов по авт.св. № 1061285,отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени  приема сигналов с частотно- фазовой манипул цией, введены первый фа-зовый детектор, последовательно соединенные второй фазовый детектор и сумматор, последовательно соединенные третий блок фазовой автоподстройки , третий делитель частоты и третий фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого фазового детектора, выход удвоител  частоты подключен к входам блоков фазовой автоподстройки, выход второго полосового фильтра подключен к входам первого и второго фазовых детекторов, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго делителей частоты.