SU1497757A1 - Многоканальный приемник сигналов с фазоразностной модул цией - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электросв зи. Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости. Приемник содержит смесители 1 и 11, фильтры 2 и 12, блок демодул торов 3, блок синхронизации 4, блок формировани  5 сетки частот, фильтр 6 нижних частот, гетеродин 7, полосовой фильтр 8, частотный дискриминатор 9, формирователь 10 опорного сигнала, АЦП 13, перемножитель 14, ключ 15, ЦАП 16, сумматор 17 и сдвиговый регистр 18. В данном приемнике петл  частотной автоподстройки работает как по пилот-сигналу, так и по групповому сигналу. Это позвол ет увеличить помехоустойчивость приемника, поскольку подстройка частоты будет осуществл тьс  надежно даже при длительных замирани х пилот-сигнала. 1 ил.

Description

3149

Изобретение относитс  к электросв зи и может быть использовано в цифровых системах св зи.

Цель изобретени  - повышение по- мехоустойчивости

На чертеже изображена структурна  электрическа  схема предлагаемого многоканального приемника.

Многоканальный приемник содержит первый смеситель 1, первый фильтр 2, блок 3 демодул торов, блок 4 синхронизации , блок 5 формировани  сетки частот, фильтр 6 нижних частот, гетеродин 7, полосовой фильтр 8, частот- ный дискриминатор 9, формирователь 10 опорного сигнала, второй смеситель 11, второй фильтр 12, аналого-цифро-; вой преобразователь 13, перемножи-. тель 14, ключ 15, цифроаналоговый преобразователь 16, сумматор 17 и сдвиговый регистр 18.

Многоканальный приемник работает, следующим образом.

Входной групповой сигнал многоканального приемника представл ет собой сумму N+1 гармонических колебаний , N из которых  вл ютс  канальными сигналами, а (N+l)-e колебание  вл етс  пилот-сигналом. Частота i-ro канального сигнала задаетс  соотношением

p., ,2N.

Частота пилот-сигнала равна

F,) F,,,.

Структура rpynnoBorq сигнала  влетс  стандартной.

Значени  Fo,F,n и N дл  входного сигнала многоканального приемника соответственно равны 495, 110 Гц, 2 и 20.

Канальные сигналы подвергаютс  на передак)1цей стороне двукратной фа зоразностной модул ции с вариантами разностей фаз, равными

где и: - кодированные четвертичные информационные канальные (,1,2,3); Ц д- разность фаз (при ,

).

Длительность интервала времени такта , в течение которого фазы к н льных сигналов остаютс  неизменными , равна

T-1/F.

0 5 0

5

5

0

5

5

0

Тактова  частота удовлетвор ет условию

.

При работе многоканального приемника частоты канальных сигналов и частота пилот-сигнала на выходе приемника отличаютс  от указанных значений на величину +&F, обусловленную наличием доплеровского смещени  частоты радиосигнала на трассе распространени , а также наличием нестабиль- ностей генераторов несущих частот на передающей и приемной сторонах,

В известных устройствах частотна  расстройка UF устран етс  с помощью петли частотной автоподстройки (ЧАЛ), включающей в себ  первый смеситель I, полосовой фильтр 8, частотный дискриминатор 9, фильтр 6 нижних частот и гетеродин 7, ЧАИ работает по пилот-сигналу следующим образом. Входной сигнал перемножаетс  в первом смесителе 1 с выходным сигналом гетеродина 7, частота которого выбрана так, что канальные сигналы преобразуютс  по частоте зеркально :

FpFr,-F;; ,2N;

ry

,2,,,,,N,

л-.е, при частота F,Fj,; F

V т.д. Следовательно, при ,

Fj-rF; ; FQ+F +NF. С помощью пер- то фильтра 2 выдел ютс  преобса- Йованные по частоте канальные сигналы , а с помощью полосового фильтра 8 выдел етс  преобразованный пилот-сигнал , частота которого равна

F F -F г«

При U

2Fo 4N+1 ),-(N+2) ,-F.

Полага  F(), рассмотрим работу блока 3 демо;;ул торов, блока 4 синхронизации и блока 5 формирователей сетки частот. Групповой сигнал в каждом канале умножаетс  на опорные квадратурные сигналы, частота которых равна соответствующей канальной частоте . Разность фаз пары квадратурных каналов равна л/2, Сформированные сигналы произведени  интегрируютс  за врем  T l/Fjj, Начало и конец интервала интегрировани  задаютс  с помощью синхросигналов, поступающих от блока 4 синхронизации. Опорные

сиг (алы формируютс  блоком 5 формирователей сетки частот.

Опорные сигналы формируютс  из одного колебани .

Опорные колебани , поступаю1цие на частотный дискриминатор 9 с ()-ro и (N+2)-ro выходов блока 5 формирователей сетки частот  вл ютс  квадратурными сигналами, частота которых

равна F

D

i o- uРасс: отрим работу системы ЧАИ, При преобразованные канальные частоты и частота пилот-сигнала

Формирователь 10 опорного сигнала, на входы которого поступает сигнал с выхода гетеродина 7 с частотой F и опоркый сигнал с (N+3)-ro выхода блока 5 формирователей сетки частот, частота которого равна , формирует опорный сигнал с частотой , Опорный сигнал с частотой используетс  во втором смесителе- I дл  преобразовани  входного группового сигнала. Второй фильтр 12 идентичен первому фильтру 2 и используетс  дл  выделени  спектра преобразованного

смещены на относительно номиналь- 15 rpynifOBoro сигнала, ных значений.

Полосовой фильтр 8 выдел ет преобразованный пилот-сигнал, равный

F.

Ширина полосы полосового фильтра 8 равна не меньше, чем 2 , где UFrngy - максимальное смещение частоты . Частотный дискриминатор 9 настро«- ен на частоту F -FA и

о й при наличии частотной расстройки

FfO выдает сигнал рассогласовани , пропорциональный UF. Сигнал рассогласовани  сглаживаетс  в фильтре 6 нижних частот и используетс  дл  управлени  частотой гетеродина 7, что приводит к изменению частоты и, следовательно , к уменьшению частотного смещени  канальных сигналов.

Наличие расстройки по частоте приводит к резкому снижению помехоустойчивости приема сообщений многоканальным приемником. Использование системы частотной автоподстройки, работающей только по пилот-сигналу, не позвол ет исключить частотные расстройки при замирани х пилот-сигнала, или при воздействии помех, частота которых близка к частоте пилот-сигнала, что  вл етс  недостатком устройства- прототипа.

В предлагаемом многоканальном при- еммике сигналов с фазоразностной модул цией дл  управлени  частотой гетеродина используетс  как выходной сигнал частотного дискриминатора 9, так и сиг нал с выхода цифроаналого- вого преобразовател  16, формируемый путем обработки всех N канальных сигналов и пропорциональный частотной расстройке UF.

Формирование сигнала рассогласовани  по частоте, пропорционального UF, осуществл етс  следуюошм образом.

В аналого-цифровом преобразователе 13 осутт;ествл етс  квантование сигнала на m уровней. При сигнал квантуетс  на два уровн , а аналого- 20 цифровой 13 преобразователь осуществл ет операцию ограничени  группового сигнала.

Выходной сигнал аналого-цифрового преобразовател  13 перемножаетс 

следовательно, 25 перемножителем 14 с этим же сигналом, задержанным на врем  Т. Задержка осуществл етс  с помощью сдвигового регистра 18, длина которого св зана с частотой импульсов сдвига, посту- 30 пающих с (N+1)-го выхода блока 4 синхронизации на управл ющий вход сдвигового регистра 18, соотношением

г.

, |

35

где г - длина сдвигового регистра 18; f-f, частота импульсов с.чвига.

С помощью ключа 15 ocyщecтвJl/ : т- с  стробирование выходного сигнала перемножител , Стробирующий импульс, 40 поступаюишй на первый управл ющий вход ключа 13, формируетс  в блоке А синхронизации так,что середина стро- бирующего импульса совпадает- с моментом окончани  интегрировани  в д5 каждом канапе блока 3 демодул торов. Длительность стробирующего импульса выбираетс  из услови  с.,

где Т - длительность такта;

Т - длительность интернала рировани .

В цифроанапоговом преобразователе осуществл етс  преобразование цифрового сигнала в аналоговый.

В отличие от устройства-прототипа, в котором дл  устранени  частотного рассогласовани  используетс  петл  частотной автоподстройки, работающа 

50

55

г.

, |

где г - длина сдвигового регистра 18; f-f, частота импульсов с.чвига.

С помощью ключа 15 ocyщecтвJl/ : т- с  стробирование выходного сигнала перемножител , Стробирующий импульс, поступаюишй на первый управл ющий вход ключа 13, формируетс  в блоке А синхронизации так,что середина стро- бирующего импульса совпадает- с моментом окончани  интегрировани  в каждом канапе блока 3 демодул торов. Длительность стробирующего импульса выбираетс  из услови  с.,

где Т - длительность такта;

Т - длительность интернала рировани .

В цифроанапоговом преобразователе осуществл етс  преобразование цифрового сигнала в аналоговый.

В отличие от устройства-прототипа, в котором дл  устранени  частотного рассогласовани  используетс  петл  частотной автоподстройки, работающа 

по пилот-сигналу, в предлагаемом многоканальном приемнике сигналов с фа- зоразностной модул цией петл  частотной автоподстройки работает как по пилот-сигналу, так и по групповому, что позвол ет увеличить помехоустойчивость приемника сигналов с фазораз- ностной модул цией, поскольку подстройка частоты будет осуществл тьс  надежно даже при длительных замирани х пилот-сигнала. В то же врем  использование группового сигнала дл  формировани  сигнала рассогласовани  по частоте позвол ет уменьшить вели- чину частотных ошибок в петле ЧА11, что также ведет к увеличению помехо : устойчивости приемника.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Многоканальный приемник сигналов с фазоразностной модул цией, содержащий фильтр нижних частот, выход рого соединен с входом гетеродина, выход которого соединен с первым входом первого смесител , выход которого подключен к входу полосового фильтра, к входу первого фильтра и к входу блока синхронизации, первые выходы которого соединены с синхронизирующими входами блока демодул торов , опорные входы которого подключе- ны к соответствующим первым выходам блока формировани  сетки частот, вто- рые выходы которого соединены с опорными входами частотного дискриминатора , сигнальный вход которого подключен к выходу полосового фильтра, при этом выход первого фильтра сое-

   динен с сигнальным входом блока демодул торов , выход которого  вл етс  выходом приемника, входом которого  вл етс  второй вход первого смесител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости , в него введены второй смеситель , второй фильтр, аналого-цифровой преобразователь, перемножитель, ключ, цифроаналоговый преобразователь, сумматор, сдвиговый регистр и форми- юватель опорного сигнала, выход которого соединен с первым йходом второго смесител , выход которого соеди- нен с входом второго фильтра, выход которого подключен к входу аналого- цифрового преобразовател , выход коорого соединен с Первым входом перемножител  и с первым входом сдвигового регистра, выход которого соединен с вторым входом перемножител , выход которого подключен к первому входу , люча, выход.. которого через цифро- аналоговый преобразователь соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, при этом второй вход второго смесител  подключен к второму входу первого смесител , первый вход которого подключен к первому входу формировател  опорного сигнала, второй вход которого п одключен к третьему выходу блока формировани  сетки частот, выход частотного дискриминатора соединен с вторым входом сумматора , второй вход сдвигового регистра подключен к второму выходу блока синхронизации, третий выход кото- , рого соединен с вторым входом ключа.