SU1559421A1 - Система св зи с относительной фазовой и фазоимпульсной модул цией - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиосв зи. Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости. Дл  этого система св зи с относительной фазовой и фазоимпульсной модул цией содержит на передающей стороне кодовый преобразователь, блок синхронизации, распределитель импульсов, два канала формировани  радиосигнала (КФР), два формировател  модулирующего сигнала (ФМС), фазоимпульсный модул тор, генератор, передатчик и сумматор, а на приемной стороне приемник, согласованный фильтр, пороговый коммутатор, амплитудный и фазовый детекторы, формирователь временных интервалов, три блока пам ти, синхронизируемый генератор, блок фиксации сигналов с фазоимпульсной модул цией, линию задержки, устройство блоков вычитани , АЦП, блок задержки, измеритель временных интервалов, два блока вычислени  поправок, два блока вычитани , два решающих блока и блок сумматоров. КФР состоит из блока задержки, генератора шумоподобного сигнала, блока пам ти, фазового и балансного модул торов. ФМС состоит из блока пам ти и сумматора. 2 з.п. ф-лы, 12 ил.

Description

1

(2) 4348854/24-09

(22) 23.12.87

(46) 23.04.90. Бюл. № 15

(72) В.Н.Бронников, О.В.Носов,

Ю.П.Серый, В.П.Гриненко и В.П.Жук

(53)621.394.6 (088.8)

(56)Петрович Н.Т. и др. Системы св зи с шумоподобными сигналами. М .: Советское радио, 1969, с. 122.

/

(54)СИСТЕМА СВЯЗИ С ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ФАЗОВОЙ И ФАЗОИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

(57)Изобретение относитс  к радиосв зи . Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости. Дл  этого система св зи с относительной фазовой и фазоимпульсной модул цией содержит на передающей стороне кодовый преобразователь , блок синхронизации, распределитель импульсов, два канала формировани  радиосигнала (КФР),

два формировател  модулирующего сигнала (ФМС), фазоимпульсный модул тор , генератор, передатчик и сумма- тор, а на приемной стороне приемник, согласованный фильтр, пороговый коммутатор , амплитудный и фазовый детекторы , формирователь временных интервалов, три блока пам ти,синхронизируемый генератор, блок фиксации сигналов с фазоимпульсной модул цией , линию задержки, устройство блоков вычитани , АЦП, блок задержки, измеритель временных интервалов,два блока вычислени  поправок, два блока вычитани , два решающих блока и блок сумматоров. КФР состоит из блока задержки , генератора шумоподобного сигнала, блока пам ти, фазового и балансного модул торов. ФМС состоит из блока пам ти и сумматора. 2 з.п. ф-лы, 12 ил.

(Л

Изобретение относитс  к передаче дискретной информации и может использоватьс  в системах телеуправлени , св зи.

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости .

На фиг.1 приведена структурна  электрическа  схема передающей стороны предлагаемой системы; на фиг.2 - то же, приемной стороны; на фиг.З - блок синхронизации; на фиг. 4 - блок пам ти; на фиг. 5 - фазоимпульсный модул тор; на фиг.6 - генератор шумоподобного сигнала; на фиг 7 - формирователь временных интервалов; на фиг. 8 - синхронный генератор;

на фиг.9 - фазовый детектор; на фиг0 10 - измеритель временных интервалов; на фиг.11 - блок вычислени  поправок; на фиг.12 - решающий блок.

Система содержит на передающей стороне 1 кодовый преобразователь 2, блок 3 синхронизации, распределитель 4 импульсов, первый канал 5 формировани  радиосигнала, состо щий из блока 6 задержки, генератора 7 шумоподобного сигнала, блока 8 пам ти , фазового модул тора 9 и балансного модул тора 10, первый формирователь И модулирующего сигнала,состо щий из блока 12 пам ти и сумматора 13, второй формирователь ,14 мрду-

Јъ ЬЭ

лирующего сигнала, фазоимпульсный модул тор (ФИМ) 15, генератор 16, второй канал 7 формировани  радиосигнала , передатчик 18, сумматор 19, на приемной стороне 20 - приемник 21, согласованный фильтр 22, пороговый коммутатор 23, амплитудный детектор 24, формирователь.25 временных интервалов, первый блок 26 пам ти, синхронизируемый генератор 27,фазовый детектор 28, блок 29 Фиксации сигналов с ФИМ, лини  30 задержки, устройство 31 блоков вычитани  , аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 32, блок 33 задержки, измеритель 34 временных интервалов, третий блок 35 пам ти, первый блок 36 вычислени  поправок, первый блок 37 вычитани , первый решающий блок 38, второй блок 39 вычислени  поправок, блок 40 сумматоров , второй блок 41 пам ти, второй решающий блок 42, второй блок 43 вычитани .

Блок 3 синхронизации состоит из синхронизируемого генератора 44 им- пульсов, делител  45 частоты и линии

46задержки.

Блок 12 пам ти состоит из  чеек

47и 48-пам ти, ФИМ 15 состоит из генератора 49

импульсов, счетчика 50 импульсов,блока 51 сравнени  кодов и формировател  52 импульсов.

Генератор 7 шумоподобного сигнала состоит из формировател  53 импульсов , генератора 54 импульсов,элемента И 55, делител  56 частоты,источника 57 посто нного напр жени ,кольцевого счетчика 58, блока 59 элемен- тов И, элемента ИЛИ 60, генератора 61 посто нных кодов, сумматора 62.

Формирователь 25 временных интервалов состоит из генератора 63 импульсов , распределител  64 импульсов элемента И 65, генератора 66 импульсов , элемента ИЛИ 67, генератора 68 импульсов, формировател  69 импульсов

Синхронизируемый генератор 27 сое тоит из перемножител  70, умножител  71 частоты  а четыре, усилител  72 нижних частот, АЦП 73 коммутато- ра 74, управл емого генератора 75,делител  76 частоты.

Фазовый детектор 28 состоит из формирователей 77 и 78 импульсов, RS триггера 79, фильтра 80 нижних частот .

0

п

5

Q

5

5

Измеритель 34 временных интервалов состоит из распределител  81 импульсов , RS-триггеров 82 и 83,элемента И 84, генератора 85 импульсов,элемента И 86, счетчика 87 импульсов, элементов И 88, счетчика 89 импульсов , элемента И 90, элемента ИЛИ 91. Блоки 36 и 39 вычислени  поправок состо т из вычислителей 92 ошибок квантовани , включающих делитель 93, генератор 94 посто нных кодов,сумматор 95, блок 96 вычитани  и коммутатор 97, которые образуют блок 98 квантовани , а также блок 99 умножени , блок 100 определени  знака,блок 101 вычитани , сумматоры 102 и 103, блок 104 вычитани  и аттенюатор 105.

Решающие блоки 38 и 42 состо т из блока 106 вычитаний, блока 107 определени  знака, блока 108 квантовани , блока 109 посто нных кодов, сумматора 110 и коммутатора 111.

Система работает следующим образом .

Бинарное дискретное сообщение Uex(t) вводитс  в сдвиговый регистр , который имеетс  в кодовом преобразователе 2 с помощью тактовых импульсов из блока 3 и через врем  T., равное К тактовым интервалам, информаци  переписываетс  из сдвигового регистра в выходной регистр пам ти , который также содержитс  в ко- довом преобразователе 2. Генератор блока 3 синхронизации синхронизируетс  входным сообщением Hex(t). Из блока 3 импульсы с цикловой частотой, сдвинутые относительно друг друга на врем , меньшее Тц/200 К,подаютс  также к формировател м 11 и 14 и фа- зоимпульсному модул тору 15. С двух выходов кодового преобразовател  2 на прот жении времени длительности каждого цикла подаютс  два бита информации в сумматор второго формировател  14 и К-2 бита информации в сумматор 13 первого формировател  11, где производитс  их сложение по модулю 2 и 2 к соответственно с аналогичными числами, полученными в результате сложени  в предыдущем цикле« Дл  получени  указанных сумм служит блок 12, где в одной  чейке пам ти хранитс  предыдуща  сумма, а в другой записываетс  результат текущего суммировани  (под управлением импульсов блока 3). Выходной цифровой сигнал формировател  11 оп

51

редел ет врем  задержки выходного импульса ИМ 15 относительно импульса , подаваемого на него с блока 3, таким образом производитс  ФИМ, Распределитель 4 распредел ет его входные импульсы четные в один, а нечетные в другой каналы 5 и 17. Под воздействием выходных импульсов распределител  4 записываетс  выходной сигнал формировател  14 в блоке 8 и запускаетс  с задержкой генератор 7. Выходной видеосигнал последнего манипулирует в балансном модул торе 10 фазу генератора 16, котора  предварительно изменена в соответствии с выходным сигналом блока 8 в газовом модул торе 9. Аналогично формируетс  радиосигнал в канале 17.Выходные сигналы каналов 5 и 17 суммируютс  в сумматоре 19 и через передатчик 18 передаютс  в приемную часть 20„ В последней сигнал усиливаетс  и фильтруетс  в ее приемнике 21 и согласованном фильтре 22. Выходной сигнал приемной части последнего детектируетс  в амплитудном детекторе 24 и фазовом детекторе 28 и через пороговый коммутатор 23 передаетс  в синхронизируемый генератор 27, В пороговом коммутаторе 23 по радиоимпульсам уровень огибающей, который превышает порог, подстраиваетс  частота синхронизируемого генератора 27 дающего опорное колебание дл  фазового детектора 28. При этом частоты входного сигнала последнего могут несколько отличатьс . Блок 29 с посто нной задержкой относительно момента максимального экстремума (за врем , определ емое существованием импульса, сформированного в формирователе 25) огибающей входного сигнала выдает импульсы. Эти импульсы, определ ют моменты выборки и запоминание в АЦП 32 и блоке 26 выходного сигнала фазового детектора 28/, который предварительно задерживаетс  в блоке 33 с целью совмещени  момента выборки с максимальными экстремумами огибающей сигнала. Формирователь 25 запускаетс  выходным импульсом блока 29, а при продолжительном их отсутствии (дл  начального запуска) генерирует их самосто тельно, Измеритель 34 измер ет интервалы между входными импульсами. Результаты этих измерений записываютс  в блок 35, В блоке 40 производитс  суммирование

результатов этих измерений так,чтобы получить интервалы ( i,

0

5

0

i 1,1 + п) между текущим последним импульсом (V-M) блока 29 и п + 1 предшествующими (V- 1, V-2, ,,., ..,, i)- n - 1). В блоке 39 вычисл ютс  поправки к дг.)л)-1, как разность среднеарифметических значений ошибок квантовани  интервалов i с шагом квантовани ,равным дискрету -С изменени  задержки в ФИМ 15. Эти поправки в блоке 43 вычитаютс  из интервалов , дава  в результате уточненные значени  ДГ. л) ut V V - 1. В решающем блоке 42 К-2 бит сообщени  получаютс  в виде К-2 разр дного двоичного кода в результате вычислени  по следующей формуле:

Я„ т) 2

к-1

entier Ц( v - т)/f x

25

),

0

0

цела  часть чисгде entierfX - ла X.

Остальные два бита информации получаютс  аналогично (за исключением отсутстви  величины Т) с помощью решающего блока 38, блока 37, блока 36 из разностей фаз,получаемых в устройстве 31 из запомненных

5 в блоке 26 значений выходного сигнала фазового детектора 28„ В блоке 41 2-й и (К-2)-й бит сообщени  запоминаютс  и выдаютс  в виде параллельного К-разр дного кода UBV|X(t) к получателю информации вместе с сопровождающим импульсом Uc(t).

Блок 3 синхронизации может быть выполнен так, как показано на

, фиг.З, Входное дискретное сообщение UBX(t) синхронизирует генератор 44, частота которого делитс  в 2 раз в делителе 45, Выходные импульсы делител  45 задерживаютс  в много-

п ОТВОДНОЙ ЛИНИИ 46.

В фазоимпульсном модул торе 15 после сброса счетчика 50 начинаетс  очередной цикл счета импульсов генератора 49. При равенстве кода от счетчика 50 и внешнего кода,поступа- емого на блок 51, в последнем вырабатываетс  перепад напр жени , от которого запускаетс  формирователь 52, формирующий короткий импульс.

В генераторе 7 входной импульс сбрасывает в нулевое состо ние делитель 56 (дел щий импульсы генератора 54) и запускает формирователь 53, формирующий импульсы с длительностью , равной длительности ШПС. За врем  этого импульса выходные импульсы делител  56 через элемент И 55 поступают на кольцевой счетчик 58, который вырабатывает L импульсов на его L выходах, которые с помощью блока 59 элементов И поочередно передают уровни кода генератора 61 на L входов элемента ИЛИ 600 Выходные импульсы последовательно суммируютс  с напр жением на выходе источника 57 в сумматоре 62, образу  двух- пол рны й ШПС.

В формирователе 25 входной импульс через элемент ИЛИ 67 запускает формирователь 69. Если входной импульс отсутствует длительное врем , например, при включении питани ,то генератор 63 через элемент И 65 и элемент ИЛИ 67 запустит формирователь 69о При наличии входных импульсов через распределитель 64 поочередно запускаютс  генераторы 66 и 68, которые своими выходными сигналами блокируют прохождение импульсов от генератора 63 через элемент И 65,

В блоках 26 и 35 входные коды передаютс  от предшествующих к последующим  чейкам под воздействием приход щих извне импульсов записи,

В синхронизирующем генераторе 27 частота управл емого генератора 75 подстраиваетс  под умноженную в умножителе 71 частоту внешнего импульсного сигнала во врем  действи  -видеоимпульса от амплитудного детектора 24, В это же врем  в АЦП 73 запоминаетс  значение уровн  выходного сигнала усилител  72. После окончани  этого видеоимпульса коммутатор 74 размыкает обратную цепь автоматической подстройки частоты (АПЧ), а на вход генератора 75 подаетс  через коммутатор 74 заполненное в АЦП 73 значение уровн  сигнала,, Частота сигнала генератора 75 делитс  в 4 раза в делителе 76,

В фазовом детектЬре 28 из двух входных квазигармонических сигналов в формировател х 77 и 78 формируютс  короткие импульсы в момент перехода этих сигналов через нулевой уровень от1 отрицательных к положительным зна

5

0

5

0

5

0

5

0

5

чени м. Эти импульсы измен ют состо ние RS-триггера 79. Сглаживание выходных импульсов фильтра 80 дает сигнал, пропорциональный детектируемой разности фаз,

В измерителе 34 входные импульсы распредел ют поочередно на R,S входы RS-триггеры 82 и 83. Вследствие этого импульсы генератора 85 поочередно подаютс  через элементы И 84 и 86 поочередно на счетчики 87 и 89, каждый из которых перед циклом очередного счета сбрасываетс  выходным импульсом распределител  81,

Результаты подсчета импульсов счетчиками 87 и 89 через элементы И 88 и 90 и элемент ИЛИ 91 вывод тс  на выход измерител  34, Это количество подсчитанных импульсов определ ет длительность измеренного временного интервала.

В блоках 36 и 39 N + 1 входные сигналы, предварительно смещенные (в сторбну увеличени , если они положительны , или уменьшени , если отрицательны ) , квантуютс  в вычислител х 92. Дл  этого сигнал делитс  в делителе 93 на величину d , определ емую генератором 94, Выходной сигнал последнего суммируют с величиной 0,5 и из него вычитают величину 0,5 в сумматоре 95 и блоке 96 соответственно . При положительной входной величине, что определ етс  в блоке 100, выходной сигнал сумматора 95 через коммутатор 97 подаетс  в блок 99, а при отрицательной входной величине используетс  выходной сигнал блока- 96. Результат квантовани  умножаетс  на величину и в блоке 99, Таким образом полученна  квантованна  величина вычитаетс  в блоке 101 из входной величины и образуетс  ошибка квантовани . Ошибки квантовани  суммируютс  в сумматорах 102 и 103, а результаты суммировани  вычитаютс  в блоке 104 и ослабл ютс  в п раз в аттенюаторе 105, образу  поправки к определенным разност м фаз или к временным интервалам.

В решающих блоках 38 и 42 в блоке 106 из входной величины вычитаетс  величина ноль или Т (соответственно дл  блоков 38 и 42),вырабатываемые блоком 109. Результат вычитани  квантуют в блоке 108 с шагом квантовани  1Г/2 или D , соответственно дл  блоков 38 и 42, шаг квантовани 

определ етс  блоком 109, При отрицательной величине в сумматоре 110 прибавл ютс  к результату квантовани  соответственно дл  блоков 38 и

1Ј -Ф

42 величины 4 или 2 , которые вырабатываютс  в блоке 109 и поступают в сумматор 110 через коммутатор 111 под управлением блока 107.

Claims (2)

1. Система св зи с относительной фазовой и фазоимпульсной модул цией, содержаща  на передающей стороне фа- зоимпульсный модул тор, генератор, передатчик и первый канал формировани  радиосигнала, а на приемной стороне - приемник, подключенный к входу согласованного фильтра, о т л и - чающа с  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости,введены на передающей стороне кодовый преобразователь , два формировател  модулирующего сигнала, блок синхрониза- ции, сумматор, распределитель импульсов и второй канал формировани  радиосигнала , причем первый вход кодового преобразовател  соединен с входом блока синхронизации и  вл етс  входом передающей стороны, первый и второй выходы кодового преобразовател  соединены соответственно с первыми входами первого и второго формирователей модулирующего сигнала, вторые и третьи входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока синхронизации, первый выход которого также соединен с вторым входом кодового преоб- разовател , третий и четвертый выходы блока синхронизации соединены соответственно с первым входом фазо- импульсного модул тора и третьим входом кодового преобразовател , выход первого формировател  модулирующего сигнала соединен с вторым входом фазоимпульсного модул тора, выход которого соединен с входом распределител  импульсов, выход второго фор- мировател  модулирующего сигнала соединен с первыми входами обоих каналов формировани  радиосигнала, вторы входы которых соединены с соответствующими входами распределител  импульсов, а третьи входы - с выходом генератора, выходы каналов формировани  радиосигналов соединены с входами сумматора, подключенного к входу

0

Q 5 о Q 5 ф

передатчика, на приемной стороне введены лини  задержки, последовательно соединенные амплитудный детектор,пороговый коммутатор, синхронизируемый - генератор, фазовый детектор, блок задержки, аналого-цифровой преобразователь , первый блок пам ти, устройство блоков вычитани , первый блок вычислени  поправок, первый блок вычитани , первый решающий блок и второй блок пам ти, последовательно соединенные формирователь временных интервалов , блок фиксации сигналов с фазюимпульсной модул цией (ФИМ), измеритель временных интервалов,третий блок пам ти, блок сумматоров, второй блок вычислени  поправок,второй блок вычитани  и второй решающий блок, причем выход согласованного фильтра соединен с входом амплитудного детектора и вторыми входами порогового коммутатора и фазового детектора , выход амплитудного детектора соединен с вторыми входами блока фиксации сигналов с ФИМ и синхронизируемого генератора, выход блока фиксации сигналов с ФИМ соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразовател  и входами линии задержки и формировател  временных интервалов , первый выход линии задержки соединен с вторыми входами первого и третьего блоков пам ти, второй выход линии задержки соединен с вторым входом второго блока пам ти, третий вход которого соединен с выходом второго решающего блока,первый выход устройства блоков вычитани  соединен с вторым входом первого блока вычитани , первый выход блока сумматоров соединен с вторым входом второго блока вычитани ,выход второго блока пам ти  вл етс  первым выходом приемной стороны, вторым выходом которой  вл етс  третий выход линии задержки.

2. Система по п.1, о тл ич а к)- щ а   с   тем, что первый и второй каналы формировани  радиосигналов состо т из блока задержки,выход которого соединен с входом генератора шумоподобного сигнала, выход которого соединен с первым входом балансного модул тора, второй вход которого соединен с выходом фазового модул тора , первый вход которого соединен с выходом блока пам ти, первый вход которого  вл етс  первым вхоЛ

niHjEJ

Ј-П i J I

BMMMMMIHaMMt

Фм.1

Dm з,п

2,1Z,W К12.Н

Фие.З

ФиеМ

Фиг.3

Фиг. 6

Фиг. 9

От29, &,&,Х

8f

83

82

Ц 84

8f

86

1

89

li

s

r

vl

SO

sL.i

88

91

K3S

фиг. Ю

К 37 fa)

Фив. ff

Фиг. fS

Составитель Н.Лазарева Редактор Н.Рогулич Техред А.Кравчук,-Корректор Н.Ревска 

Заказ 842

Тираж 527

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Подписное