SU873453A1 - Цифровой когерентный частотно-фазовый демодул тор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам обработки дискретных сигналов и может использоватьс  в системах радиосв зи, радиотелеграфии и провод ных автоматизированных системах пере дачи данных. Известен когерентный управл емый демодул тор ЧМ-ФМ сигналов, состо щий из последовательно соединенных .некогерентного частотного детектора , формировател  опорного ЧМ колеба ни  дл  работы фазового детектора и когерентного фазового детектора fl Безынерционное формирование опорного ЧМ колебани  обеспечиваетс  полосе синхронизма, равной или несколько большей разности частот ЧМ сигнала, поэтому подобные демодул торы имеют низкую помехоустойчивость . J Известен также цифровой Korepetfrный частотно-фазовый демодул тор, со держащий входной аналого-цифровой преобразователь, подключенный к пербым входгш двух элементов И { епосред ственнр, а ко вторым - через первый и второй формирователи опорных колебайий соответственно, причем выход элементов И подключены к элементу сравнени  через реверсивные счетчики , а также блок тактовой синхронизации , подключенный к управл ющим входам элемента сравнени  и реверсивных счетчиков Г23. Однако этот демодул тор имеет низкую помехоустойчивость. Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости . Цель достигаетс  тем, что в цифровой когерентный частотно-фазовый демодул тор , содержащийвходной аналого-цифровой преобразователь, подключенный к первым входам двух элементов И непосредственно, а ко вторым - через первый и второй формирователи опорных колебаний соответственно , причем выхода, элементов И подключены к элементу сравнени  через реверсивные счетчики, а также блок тактовой синхронизации, подключенный к управл ющим входам элемента сравнени  и реверсивных счетчиков, введены последовательно соединенные коммутатор, управл ющий вход которого соединен с выходом элемента сравнени , элемент пам ти и декодер, между выходом каждого реверсивного счетчика и входами коммутатора включен соответствующий пороговый элемент, а между выходом элемента сравнени 

и управл к цими входами формирователей опорных колебаний включен элемент фазировани , причем блок тактовой синхронизации подключен к выходу входного аналого-цифрового преобразовател  и выполнен в йиде последовательно соединенных некогерентного фазового демодул тора и блока тактовой автоподстройки частоты, меж ду выходом которого и дополнительными входами формирователей опорных колебаний включен блок защиты, при этом выход блока тактовой синхронизации подключен к управл ющим входам элемента фазировани  и пороговых элементов.

На чертеже изображена структурна  электрическа  схема цифрового когерентного частотно-фазового демодул тора .

Демодул тор содержит входной аналого-цифровой преобразователь СдЦП) 1, первый и второй формирователи 2 и 3 опорных колебаний, элемент фазировани  4, элементы И 5 и б, реверсивные счетчики 7 и 8, элемент сравнени  9, пороговые элементы 10 и 11 коммутатор 12, элемент пам ти 13, декодер 14, блок тактовой синхронизации 15, состо щий из последовательно соединенных некогерентного фазового демодул тора 16, блока тактовой автоподстройки частоты 17 и блока защиты 18..

Цифровой когерентный частотнофазовый демодул тор работает следующим образом,

С выхода АЦП 1, содержащего последовательно соединенные канальный полосовой фильтр, усилитель-ограничитель и формирователь импульсов перехода, следующих с частотой периодов входного колебани , импульсы подаютс  на первый и второй формирователи опорных колебаний 2 и 3 и некогерентный фазовый демодул тор 16 блока тактовой синхронизации 15. Формирователи опорных колебаний 2 и 3 представл ют собой цифровые ФАПЧ с дискретным управлением. При наличии импульсов тактовой синхронизации один из формирователей 2 и 3 работает в режиме слежеНИНI а другой в это врем  находитс  в режиме срыва , поэтому по сигнешу тактовой синхронизации в конце посылки производитс  фазирование .формировател  находившегос  в режиме ,срыва, от другого формировател  через элемент фазировани  4, При пропадании сигнала на входе демодул тора с выхода блока ззцдиты 18 на дополнительные входы первого и второго формирователей -.2 и 3 подаетс  сигнал на обрабоку режима ввода в синхронизм, ,при котором полоса синхронизма формирователей более широка  , чем в режиме слежени . При восстановлении канала св зи, по сигналу тактовой синхронизации формирователи 2 и 3 вновь перевод тс  в режим слежени  с узкой полосой синхронизма.. .С выходов формирователей 2 и 3 и АЦП 1 сигналы подаютс  на входы элементов И 5 и 6. С выходов последних импульсы рассогласовани  подаютс  на входы добавлени  и вычитани  реверсивных счетчиков 7 и 8.

За исходный алгоритм работы демо-дул тора вз т алгоритм работы оптимального коррел ционного приемника

5u)C,(t)at-(i)tit)ai oc:::

И) о о

5 :где (t) - принимаемый сигнал, C.,(t), Cj(t) - опорные сигналы, получаемые с формирователей 2 и 3, - длительность элементарной посылки. Но выражение (l) соответствует одноканальному демодул тору.

В случае частотно-фазового сигнала числовое значение на выхЬде реверсивного счетчика при одной и той же частоте мен ет знак в зависимости от фазы сигнала. Поэтому дл  выделени  информации частотного канала элемент сравнени  9 должен оцегнивать абсолютные значени  чисел, поступающих на него в параллельном коде с реверсивных счетчиков 7 и 8, т.е. необходимо реализовать следующий алгоритм

Г tr iUr|J wc,waii-| l.t)c2Wciti ocr:J. ti)

После устранени  частотной неопре деленности информаци  фазового канала выдел етс  пороговыми элементами 10 и 11, которые вынос т решение .0 фазе принимаемого сигнала по следующему алгоритму

tr

, U(t)C;,it)cjt oc:::; , о о

W

, 1

, ,j(iHHOt о

о

Элемент сравнени  9, реализующий .алгоритм (.2), формирует выходной сигнал следующим образом:

KUIW , filtt |а„,1,, () ,

р, 1

где X, Y - числа в реверсивных счетчика ,х 7 и В.

Claims (2)

1. Выходной сигнал элемента сравнени  9 соответствует огиб.ающей частотного канала. Пороговые элементы 10 и 11, реализующие алгоритм (З), производ т операцию сравнени  поступающих с выходов реверсивных счетчиков 7 и 8 чисел с нулем и формируют сигнал следующим образом: n-1 Таким образом, сигнал,, поступающий с выхода элемента сравнени  9 на вход коммутатора 12, обеспечивает прохождение на элемент пам ти 13 о порогового элемента 10 либо с порогового элемента 11 сигналов,  в л ющихс  огибающими фазового канала На дополнительные входы реверсив ных счетчиков 7 и 8, элемента сравнени  9, элемента фазировани  4 и пороговых элементов 10 и 11 подаютс  импульсы тактовой синхронизации от блока тактовой синхронизации 15. Таким образом, повышение помехо .устойчивости данного демодул тора достигаетс  за счет использовани  двух формирователей опорного колеба ни  (двух ФАПЧ), что позвол ет в каждом из них сузить полосу синхронизма . Формула изобретени  Цифровой когерентный частотнофазовый демодул тор,. содержащий входной аналого-цифровой преобразователь , подключенный к первым входа двух элементов И непосредственно, а к вторым - через первый и второй формирователи опорных колебаний соответственно, причём выходы элементов И подключены к элементу срав нени  через реверсивные счётчики, а также блок тактовой синхронизации подключенный к управл ющим входам элемента сравнени  и реверсивных счетчиков, отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости , введены последовательно соединенные коммутатор,управл ющий вход которого соединен с выходом элемента сравнени , элемент пам ти и декодер, между выходом каждого реверсивного счетчика и входами коммутатора включён соответствующий пороговый элемент, а между выходом элемента сравнени  и управл ющими входами формирователей опорных колебаний включен элемент фазировани  г причем блок тактовой синхронизации подключен к выходу входного аналого-цифрового преобразовател  и выполнен в виде последовательно соединенных некогерентного фазового демодул тора и блока тактовой автоподстройки частоты, между выходом которого и дополнительнь и входами формиЕювателей опорных колебаний включен блок згициты, при этом выход блока тактовой синхронизации подключен к управл ющим входам элемента фазировани  и пороговых элементов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Бухвинер В.Е. Дискретные схемы в фазовых системах радиосв зи. М., Св зь, 1969, с. 140.
2. 2.Спилкер Дж. Цифрова  спутникова  св зь. М., Св зь, 1979, с. 292, рис. 11.23 (прототип).