SU300946A1 - - Google Patents

Description

АППАРАТУРА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относитс  к области передачи ДИСкретной информации и может быть использовано в радиоканалах дл  осун ествлеии  передачи информации при св зи с движущимис  объектами, а та(Кже прИ использо ватш задающих генераторов с низ-кой ста-, бильностью.

Известна а-нларатура, в которой дл  ком/ненсащии изменени  несущей частоты сигнала вследствие допплеровокого сдвига частоты при радиосв зи с движущимис  объектами ИЛИ пестабильности задающего генератора в приемник ввод т систему автоматической подстройки частоты и фазы (АПЧ и ФАП).

Недостаток этой а ппаратуры состоит в большой сложности систем АПЧ и ФАП, их Инерционности, наличии остаточной -расстройки , конечной полосы захватывани , низкой помехоустойчивости.

Целью изобретени  ЯВл етс  полное устранение вли ни  нестабильности несущей частоты сигнала на достоверность св зи трИ использовании наиболее помехоустойчивой фазовой модул ции в сочетании с взаимно-коррел ционным , а не автокоррел ционным приемом при хор.ошем иикфакторе излучаемого передатчиком сигиала.

вых сигнала, каждый из которых иредставл ет собой гармоническое колебание одной и той же частоты (несущей частоты), манипулированное ло фазе на 180° по закону двоичной псевдослучайной последовательности. Дл  формировани  псевдощ|умовых сигналов ислтользуютс  двоичные псевдослучайные последовательности с различным законом образовани . Законы образовани  выбираютс  такими , чтобы двоичные псевдослучайные последовательностИ имели малую взаимную коррел цию . Таким образом, оба сигнала имеют одинаковую несущую частоту и перекрываютс  по спектру. Передаваема  информаци  вкладываетс  в разность фаз между колебани ми несущей частоты этих сигналов. Затем сформированньге сигналы складываютс  в схеме сложени , и иередатчик излучает суммарный сигнал в одной полосе частот. Дополнительно в случае одно;кратной модул ции (с ннфо рмационными вариантамим разностей фаз О, 180°) с помощью фазовращател  между колебани ми несущих частот двух сигналов вводитс  начальный сдвиг по фазе -на 90°, что обеспечивает у выходного сигнала передатчика пикфа ктор , равный единице.

последовательности, соответствующие последовательност м принимаемых сигналов « сфазирова нь е с иими специальным устройством синхронизадИи- При -синхронизме -на выходе этих взаим.нокоррел ционных устройств выдел ютс  колебани  несущей частоты, информационна  разность фаз между которым-и измер етс  сПОМОЩЬЮ фазового детектора.

Так Oi6a сигнала совмещены ino времени и имеют одинаковую несущую частоту, то вли ние на них нестабильности задающего генератора передатчика и любого доетплеровского сдвита частоты совершенно одинаково, и это не вли ет на разность фаз между несущими частотами этих сигналов, в величину которой Вкладываетс  передаваема  информаци .

Извлечение информации из сигнала, излучаемого данным передатчиком, возможно только при помощИ двух взаимно-коррел ционных устройств, причем в месте приема длительности -посылок сигналов и способа модул ции необходимо знать форму двоичных псевдослучайных последовательностей.

На чертеже представлена блок-схема аппаратуры дл  передачи дискретной информации (при использовании однократной модул ции.

Передатчик состоит из генератора колебаний несущей и тактовой частот (ГНТЧ) /, формировател  ортогональной псевдослучайной последовательности (ФОПП) 2, генератора псевдослучайной последовательности (ГПП) 3, устройства фазировани  4, умножителей 5 и 6, фазовращателЯ на 90° 7, -фазового мани:пул тора 8 и схемы сложени  9.

Приемник состоит из умножителей 10 и 11, формировател  ортогональной псевдослучайной последовательности (ФОПП) 12, генератора опорной псевдослучайной последовательности (ГОПП) 13, устройства фазировани  14, устройства синхронизации 15, полосовых фильтров 16 и /7 и фазового детектора /8.

В передатчике ГНТЧ / фор мирует две частоты: тактовую -частоту дл  ФОПП 2 и ГПП 3 и несущую частоту сигнала. Тактова  частота с выхода ГНТЧ / п.оступает на вход ФОПП 2 и ГПП 3, которые вырабатывают двоичные псевдослучайные последовательности. Эти последовательности представл ют собой совокупности 1бипол рных импульсов посто нного тока одинаковой величины и длительности , котора  определ етс  величиной тактовой частоты. Законы образованиЯ псевдослучайных последовательностей выбираютс  такими, чтобы обеопечить малую взаимную коррел цию между псевдослучайными последовательност ми ФОПП 2 и ГПП 3 при любом фазовом сдвиге между ними (квазиортогокальные двоичные -псевдослучайные (последовательности). Это условие необходимо дл  их эффективного разделени  и подавлен-и- х эхо-сигналов в приемни-ке .

вательностей. Устройство фазировани  4 состоит из дещифраторов начальных состо ний ФОПП 2 и ГПП 3 и импульсной схемы фазировани , котора  обеспечивает совмещение их начальных состо ний по фазе. Двоична  -.псевдослучайна  последовательность с выхода ФОПП 2 поступает на умножитель 5. На второй вход умножител  5 через фазовращатель на 90° 7 с -вых.ода ГНТЧ / поступает колебание несущей частоты, -которое в умножителе 5 умножаетс  на двоичную псевдослучайную , последовательность. В результате на выходе умножител  5 образуетс  сигнал, представл ющий .собой колебание несущей ча-стоты с посто нной амплитудой, 1манипулированное по фазе на 180° то за1кону двоичной псевдослучайной последовательности. Двоична  псевдослучайна  последовательность с выхода ГПП 3 поступает на умножитель 6, на второй вход -которого через фаз.овый мани-пул тор с выхода ГНТЧ 1 шоступает колебание несущей частоты. На выходе умножител  6 образуетс  сигнал, представл ющий собой колебание несущей частоты с посто нной амплитудои , манипули-рованное по фазе на 180° по закону дво-ичной псев-дослучайной последовательности . В зависимости от знака передаваемой информации фазовый манипул тор 8 осуществл ет пов.орот фазы несущей частоты

сигнала на выходе умножител  6 относительно несущей частоты сигнала на выходе умножител  5 на О или 180°. Та-ким образом, в зависимости от знака передаваемой инф.ормации несущие частоты этих сигналов сдвинуты между СО-бой по фазе. С выходов -умножителей 5 и 6 сигналы поступают на схему сложени  9, котора  образует выходной сигнал передатчика , представл ющий собой колебание несущей частоты с посто нной амплитудой, манипулированно ,е по фазе на 0°, 90°, 180° и 270°, причем моменты манипул -ции и пор док следовани  этих величин фаз определ ютс  соотнощением знаков элементов двоичных псевдослучайных последовательностей ФОПП 2 и

ГПГ( 3 и передаваемой разностью -фаз. Со схемы сложени  9 сигнал поступает в высокочастотный передатчик и излучаетс  в эфир.

Принимаемый сигнал -с выхода высокочастотного приемни1ка поступает на умножители

10 и 11, аналогичные ум-ножител м 5 и 5 передатчика . В умножителе 10 принимаемый сигнал умножаетс  на двоичную псевдослучайную последовательность, которую вырабатывает ФОПП 12, аналогичный ФОПП 2 передатч-и1ка . Сигнал с выхода умнож-ител  10 поступает на полосовой фильтр 16, который выдел ет колебапие несущей частоты сигнала. В умножителе 1 принимаемый сигнал умножаетс  на двоичную псевдослучайную последовательность , которую формирует ГОПП 13, аналогичный ГПП 3 передатчи-ка. Си-гнал с выхода умножител  /:/ поступает на полосовой фильтр 17, который выдел ет манитулированное по фазе колебание несущей частоты сигнала.

ройству фазировани  4 передатчика, обеспечивает св зь :по фазе выходных последовательностей ФОПП 12 и ГОПП 13, соответствующую св зи по фазе последовательностей ФОПП 2 и ГПП 3 Передатчика. Двоичные псевдослучайные лоследо:вательности, вырабатываемые генераторами в приемнике, синхронизируютс  с двоичными псевдослучайны ми последовательност ми принимаемого ситнала с помощью устройства синхронизации 15. В качестве устройства сиехронизации 15 могут быть использованы известные устройства синхронизации, обеспечивающие синхронизм местных сигналов приемника с одним из сильнеЙ1Ших лучей принимаемого многолучевого сигнала на основе анализа функции взаимной коррел дии 1прИНимаемого и местных сигналов . KaiK известно, при использовании широкополосных сигналов при этом может быть обеспечено эффективное подавление мешающих лучей, либо сложение нескольких выделенных наиболее сильных лучей, а также подавление Сосредоточенных помех.

Колебани  несущей частоты с выходов полосовых фильтров 16 и 17 поступают на фазовый детектор 18, который измер ет информационную разность фаз между ними.

При отсутствии нестабильности несущей частоты вместо полосовых фильтр.ов 16 и 17 можно использовать кинематические фильтры с ПОЛОСОЙ Пропускани , равной эффективной ширине спектра сообщени . Нестабильность несущей частоты требует расширени  полосы пропускани  фильтров. При этом вместо кинематических фильтров необходимо использовать полосовые фильтры, ширина полосы пропускани  которых выбираетс  равной эффективной щирине спектра сообщени  с запасом на неста бильность несущей частоты.

Помехоустойчивость данной системы св зи .определ етс  не полосой частот сигнала на входе приемника, а шириной полосы пропускани  фильтров 16 и 17, т. е. соответствует не автокоррел ционному приему, а приближаетс  к помехоустойчивости взаимно-корре .л ционного-оптимального некогерентного приема .

Предмет изобретени 

1. Аппаратура дл  передачи дискретной информации шумоподобными сигналами сложной формы с использованием фазовой модул ции 1и пилот-сигнала, содержаща  в передатчике генератор колебаний несущей и тактовой частот, тенератор псевдослучайной последовательности , умножитель, фазовый манипул тор , управл емый источником информа ции, схему сложени , причем выходы фазового манипул тора -и генератора псевдослучайной

последовательности подключены к умножителю , выход которого соединен со схемой сложени , а в приемнике - генератор .опорной псевдослучайной последовательности, устройство синхронизации, коррел тор, состо щий -из умножител  и полосового фильтра, фазовый детектор, причем выход полосового фильтра подключен к фазовому детектору, отличающа с  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости передачи ииформации при

радиосв зи с быстродвижущимис  объектами в услови х низкой стабильности и больших до пплеровских сдвигов несущей частоты сигнала по произвольному закону, в передатчике к выходу тактовой частоты генератора колебаний несущей и тактовой частот подключен формирователь ортогональной псевдослучайной последовательности, к выходу формировател  ортогональной псевдослучайной последовательности подключен дополнительный умножитель , второй вход которого соединен с выходом несущей частоты генератора колебаний несущей и тактовой частот, причем выход умножител  подключен к схеме сложени , а в приемнике к его входу подключен дополнительный умножитель, ко второму входу которого подключен аналогичный формирователь ортогональной псевдослучайной последовательности и его вход соединен с выходом устройства синхрониза:ции, к выходу умножител 

подключен дополнительный аолосовой фильтр, выход которого подключен к фазовому детектору .

2.Аппаратура по и. 1, отличающа с  тем, что, с целью упр.ощени  устройства синхроннзации приемника, между генератором псевдослучайной последовательности и формирователем ортогональной псевдослучайно последовательности передатчика и между генератором опорн.ой псевдослучайной последовательности и формирователем ортогональной псевдослучайной последовательности приемника включены одинаковые устр.ойства фаз рован и  .

3.Аппаратура по пп. 1 иди 2 огличающа сл тем, что, с |цель о улучщени  использовани  выходной мощност радиопередатч ка, между выходом несущей частоты генератора колебаний несущей и тактовой частот и входом умножител  включен фазовращатель

на 90°.

-i Гз bixoS

Инсрормаци 

Вход

Вы лад