Устройство для раздельного приема цифровых радиосигналов с перекрывающимися спектрами

Устройство для раздельного приема цифровых радиосигналов с перекрывающимися спектрами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО ПРИЕМА ЦИФРОВЫХ РАДИОСИГНАЛОВ С ПЕРЕКРЫВАН1ЦИМИСЯ СПЕКТРАМИ, содержащее два синхронно-фазных демодулятора , блок вычитания, выход которого соединен с первым входом формирователя копии, которого соеда нен с одним входом блока нлчитания , отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости , в него введены элемент задержки, формирователь опорного сигнала, коммутатор, измеритель отношения -уровней и триггер Шмитта, причем первый вход коммутатора, 1 первый вход формирователя опорного сигнала и вход элемента задержки объединены и являются входом устройства , клход элемента задержки соединен с другим входом блока вычитания , выход которого соединен с вторым входом коммутатора,.первый выход которого через первый синхронно-фазовый демодулятор соединен с третьим входом коммутатора, второй выход коммутатора через второй сию ронно-фазовый демодулятор соединен с четвертым входом комг утатора, вход которого соединен с выходом триггера Шмитта, вход которого соединен с выходом измерителя отношения уровней, входы которого соединены с выходами формирователя опорного сигнала, второй и третий входы которого соединены с .соответствующими входами коммутатора, а третий и четвертый выход(;1 коммутатора соединены с вторым и третьим входами формирователя копии. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь копии состоит из последовательно соединенных синхронного детектора, .усилителя постоянного тока, фильтра нижних частот и первого балансного модулятора, а также и второго балансного модулятора, выход которого соединен с другим входом первого ба (Л лансного модулятора и одним входом синхронного детектора, другой вход которого является первым входом формирователя копии, входы второгв балансного модулятора являются вторым и третьим входами формирователя копии , выходом которого является выход первого балансного модулятора. 3.Устройство по п. 1, отли00 чающееся тем, что формирователь опорного сигнала состоит из х двух каналов, каждый из которых содержит последовательно соединен ные синхронный детектор, кшьтр нижних частот, усилитель постоянного тока и подстраиваемый генератор опорных колебаний, первые входы синхронных -детекторов объединены и являются первым входом формирователя опорного сигнала, вторым и третьим входами которого являются объединенные вторые входы синхронных детекторов и подстраиваемых гене

С01ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Н 04 В 1/10; Н 04 L 5/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTN4 (21) 3517134/18-09 (22) 24.11.82(46) 23.03.84. Бюл. И 11 (72) Ю.Н. Родионов, Н.Б. Резвецов и В.В. Зотов (53) 621.396.59(088.8) (56) !. Авторское свидетельство СССР

В 615307, кл. Н 04 В 1/06, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

У 7Ь6036, кл. Н 04 В 1/10, 1978 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОИСТВО gna РАЗ 1ЕЛ1НОГО ЛРИЕИА ЦИФРОВЫХ РАДИОСИГНАЛОВ

С ПЕРЕКРЫВАЮЩИМИСЯ СПЕКТРАМИ, содержащее два синхронно-фазных демодулятора, блок вычитания, выход которого соединен с первым входом формирователя копии, выход которого соединен с одним входом блока вычитания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены элемент задержки, формирователь опорного сигнала, коммутатор, измеритель отношения .уровней и триггер Шмитта, причем первый вход коммутатора, первый вход формирователя опорного сигнала и вход элемента задержки объединены и являются входом устройства, выход элемента задержки соединен с другим входом блока вычитания, выход которого соединен с вторым входом коммутатора, первый выход которого через первый синхронно-фазовый демодулятор соединен с третьим входом коммутатора, второй выход коммутатора через второй син» ронно-фазовый демодулятор соединен с четвертым входом коммутатора, пя» ый вход которого соединен с выходом

:триггера Имитта, вход которого соединен с выходом измерителя отношения уровней, входы которого соединены с выходами формирователя опорного сигнала, второй и третий входы которого соединены с .соответствующими входами коммутатора, а третий и четвертый выходы коммутатора соединены с вторым и третьим входами формирователя копии.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирователь копии состоит из последовательно соединенных синхронного детектора, .усилителя постоянного тока, фильтра нижних частот и первого балансного модулятора, а также и второго балансного модулятора, выход которого Щ соединен с другим входом первого балансного модулятора и одним входом синхронного детектора, другой вход которого является первым входом формирователя копии, входы второго балансного модулятора являются вторым и третьим входами формирователя копии, выходом которого является выход первого балансного модулятора.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что формирователь опорного сигнала состоит из двух каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные синхронный детектор, фильтр нижнкХ частот, усилитель постоянно" го тока и подстраиваемый генератор опорных колебаний, первые входы Ъ синхронных детекторов объединены и являются первым входом формирователя опорного сигнала, вторым и третьим входами которого являются объединенные вторые входы синхронных детекторов и подстраиваемых гене1081807

10 формирователя копии.

20

45 раторов опорных колебаний, выходы .усилителей постоянного тока являются

Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться в радиотелеметрии.

Известно устройство для раздельного приема двух сигналов с угловой модуляцией, содержащее блок вычитания, фазовращатель и объединенные по сигнальным входам первый и второй синхронно-фазовые демодуляторы (I), Однако устройство не разделяет двух сигналов с совпадающими несущими частотами и ияеет низкую помехоустойчивость.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для раздельного приема цифровых радиосигналов с перекрывающимися спектрами, содержа-. щее два синхронно-фазовых демодулятора, блок вычитания, выход которого соединен с первым входом формирователя копии, выход которого соединен с одним входом блока вычитания f2), Однако известное устройство имеет недостаточную помехоустойчивость.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

Для достижения цели в устройство дпя раздельного приема цифровых радиосигналов с перекрывающимися спектрами, содержащее два синхроннофазовых демодулятора, блок вычитания, выход которого соединен с первым входом формирователя копии, выход которого соединен с одним входом блока вычитания, введены элемент задержки, формирователь опорного

:сигнала, коммутатор, измеритель от:ношения уровней и триггер Имитта, причем первый вход коммутатора, иервый вход формирователя опорного сигнала и вход элемента задержки объединены и являются вхо. дом устройства, выход элемента задержки соединен с другим входом блока вычитания, выход которого сое.динен с вторым входом коммутатора, первый вйход которого через первый синхронно-фазовый демодулятор соевыходами формирователя опорного сигнала.

2 динен с третьим входом коммутатора, второй выход коммутатора через второй синхронно-фазовый демодулятор соединен с четвертым входом коммута.тора, пятый вход которого соединен с выходом триггера Шмитта, вход которого соединен с выходом измерителя отношения уровней, входы которого соединены с выходами формирователя опорного сигнала, второй и третий чходы которого соединены с соответствующими входами коммутатора, третий и четвертый выходы коммутатора соединены с вторым и третьим входами

Причем формирователь копии состоит из последовательно соединенных синхронных детектора, усилителя постоянного тока, фильтра нижних частот и первого балансного модулятора, а также и второго балансного модулятора, выход которого соединен с другим входом первого балансного модуляI тора и одним входом синхронного де25 тектора, другой вход которого являет" ся первым входом формирователя копии, входы второго балансного модулятора являются вторым.и третьим входами формирователя копии, выходом которого является выход первого. балансного модулятора.

Формирователь опорного сигнала @ состоит из двух каналов, каждлй из которых содержит последовательно соединенные синхронный детектор, фильтр нижних частот, усилитель постоянного тока н подстраиваемый генератор опорных колебаний, первые входы синхронных детекторов объединены н являются первым входом формирователя опорного сигнала, вторым и третьим входами которого являются объединенные вторые входы синхронных детекторов и подстраиваемых генераторов опорных колебаний, выходы усилителей постоянного тока являются выходами формирователя опорного сигнала.

1081807

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для раздельного приема цифровых радиосигналов с перекры5 вающимися спектрами содержит блок

1 вычитания, синхронно-фаэовые демодуляторы 2 и 3, формирователь 4 копии, формирователь 5 опорного сигнала, измеритель 6 отношения !О уровней, триггер 7 Шмитта, коммутатор 8, элемент 9 задержки. Формирователь 4 состоит из синхронного детектора 10, усилителя 11 постоянного тока, фильтра 12 нижних частот, !

5 балансных модуляторов 13 и 14. Формирователь 5 состоит из синхронных детекторов 15 и 16, фильтров 17 и

18 нижних частот; усилителей 19 и

20 постоянного тока, подстраиваемых генераторов 21 и 22 опорных колебанийе

Устройство работает следующим о6разом.

Синхронно-фазовый демодулятор 2 25 осуществляет прием и опознание символов сигнала Я,(t) синхронно-фазо1 вый демодулятор 3 сигнала 8z(}.

Несущие частоты сигналов f> и Е

4 1 разнесены на g f= . Оба канала с формирователя 5 работают по пилотсигналу, хотя могут работать и по информационному с предварительным снятием манипуляции по фазе во входном сигнале.

В исходном состоянии при отсутствии сигналов на входе положение коммутатора 8 произвольно. Работа устройства прн наличии радиосигналов и условии Б" Б" заключается в следующем. По пилот-сигналам осуществляется.точное фазирование подстраиваемых генераторов 21 и 22 в формирователе 5. На выходе синхронных детекторов 15 и 16 выделяется полезная составляющая, пропорциональная произведению огибающей входного сигнала и амплитуды колебания подстраиваемого генератора 21 и 22.

Рассмотрим работу первого ка50 нала.

Напряжение на выходе синхронного детектора 15 можно записать в виде где U „ - амплитуда входного сигна ла, первого канала;

4 — амплитуда колебания подстраиваемого генератора 21.

m — коэффициент модуляции;

П () - закон изменения амплитуды модулирующе го напряжения входного сигнала.

Так как амплитуда пилот-сигнала не модулирована, то

Беых4 =KUlh 81(UALr У (2) где К вЂ” коэффициент преобразования синхронного детектора.

Усредненный в фильтре 17 нижних частот и усиленный в усилителе 19 постоянного тока сигнал вида

Пвых, =КК„L UMSIU„ э (3) где К вЂ” коэффициент передачи фильтра 17;

К вЂ” коэффициент передачи усилителя 19 поступает на один вход измерителя

6 отношения уровней, на другой вход которого поступает выходное напряжение второго канала Нвыхд вида .(3).

Эти напряжения пропорциональны уровням пилот-сигналов в каждом частотном канале.

На выходе измерителя 6 действует напряжение вида (4)

"бых где С вЂ” константа деления, мВ.

Напряжение (4) поступает на управляемый вход коммутатора 8 через триггер 7 Шмитта.

Лля предотвращения переключения входов синхронно-фазовых демодуляторов 2 и 3, в случае примерного равенства уровней сигналов констан-. та деления в (4) выбирается так, чтобы обеспечить зону нечувствительности переключения триггера 7 Шмитта

С вЂ” -"- = К при U >U бых быХд.> живых

11 ° " " "бйх "бых

SbWg

1 . °

Положим для определенности

° л n n бах ВЫХ "C - "С = "с т..е. сигнал первого канала с Й больше сигнала второго канала с Е, б

Этому случаю соответствует положение переключателей коммутатора 8, по казанное на чертеже, при этом триг: гер ? Пмитта находится в устойчивом состоянии. В этом случае синхронно-фазовьй демодулятор 2 осуществляет уверенный прием и опознание сильного сигнала $ (); а его инфор1081807

45 мационный выход подключен к второму входу второго балансного модулятора

14, на первый вход которого поступает опорный сигнал с частотой fg от подстраиваемого генератора 21.

На выходе второго балансного модуля-, тора 14 формируется копия принятого сигнала первого канала. Для автоматической регулировки ее амплитуды используется цепочка обратной связи из последовательно соединенных ossxронного детектора 10, усилителя 11 постоянного тока, фильтра 12 нижних частот и балансного модулятора 13, на выходе которого формируется обва эец (копия) принятого сильного сиг"

sana S, (t), который затем вычита- . ется из задержанного входного сигнала

4. «л „(t — L)-81 (t-t) „(t — f)+ (t — )

8," (t -О+йИ).

С вщсода блока 1 вычитания сигнал вида

У"(t- 1,)S, (t-f,)+8(t-а)+n(t), (5) где Ф вЂ” длительность символа в радиолиниях КИИ -ФИ;

$(t-f) - нескомпенсированный остаток сигнала1

n(t) — аддитивный белый шум, поступает на вход второго сиихрон- зО но-фазового демодулятора 3, где осуществляется его опознание.

При этом необходимо выполнять следуюире условия.

Так как опознанный символ на выходе синхронно-фазового демодулятора появляется через временной интервал, равный длительности символа, то входной сигнал y(t) необхо.дймо задерживать ía g . Эту операцию осуществляет элемент 9 задаржкне

Кроме того, для автоматической ре1 улнровки аиплитуды формируемой копии сигнала S (t) необходимо слеФ дить только эа нескомпенсиоованным л 1 остатком о (t- c- ) и не переходить аа слежение за уровнем сигнала

8 (t- a ) Это выполняется за счет выделения остатка о (t-4). из смеси (5) по его частотному признаку. для этого на синхронный детектор 10 в качестве опорного сигнала поступает колебание частоты fg с выхода бвлансиого модулятора 14.

Аналогично происхоут работа устройства и при с Б . В этом юФ1 случае триггер 7 !Ииитта переходит в другое устойчивое положение и переключает коммутатор 8. При .этом

Й. формируется копия сигнала ь на вход балансного модулятора 14 поступает колебание с частотой fg с выхода подстранваемого генератора

22, а вход синхронно-фазового демодулятора 2 подключается к выходу бло ка 1 вычитания. В остальном работа устройства аналогична рассмотренной. В обоих случаях при достижении примерного равенства амплитуд сигналов переключение каналов ке происходит, так как существует зона нечувствительности.

Таким образом, при любом соотношении уровней принимаемых сигналов всегда происходит прием сильного сигнала, Формирование его копии и вычитание ее из входной смеси сигналов, при этом выход блока вычитания всегда подключен к входу синхронно-фазового демодулятора, осуществляющего опознание слабого cursana. Чем больше амплитуда одного иэ сигналов, тем уверенней его прием и опознание и точнее формирование

его копии. Следовательно, устройство осуществляет раздельный прием цифровых. радиосигналов с перекрывающимися спектрами при произвольном соотношении уровней радиосигналов, что повышает помехоустойчивость приема. При минимальном часл тотном разносе g f - c учетом реальных нестабильностей несущих частот, неточностей синхронизации и других дестабилизирующих факторов известные приемники практически неработоспособны уже при равенстве амплитудных входных сигналов.

1081807

Составитель Н. Лазарева.

Редактор И. 1!1улла Техред Л.Иикеш, Корректор А. Повх

Заказ 1566/52 Тираж 635 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4