Система связи с однополосной модуляцией сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИСТЕМА СВЯЗИ С ОДНОПОЛОСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ СИГНАЛОВ, содержащая на передакицей стороне логарифмический преобразователь, частотный модулятор, формирователь однополосного сигнала и последовательно соединенные компрессор и детектор, огибающей, а на приемной стороне - расширитель сигнала , фильтр, экспоненциальный преобразователь и последовательно соединенные однополосный демодулятор и частотный детектор, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, на передающей стороне введены последовательно соединенные генератор несущей частоты, перемножитель, второй вход которого является сигнальным входом системы связи, и полосовой фильтр, выход которого через логарифмический преобразователь подключен к входу компрессора , выход детектора огибающей через частотный модулятор подключён к входу формирователя однополосного сигнала, а на приемной стороне введены первый перемножитель, гетеродин и последова-. тельно соединенные источник постоянg ного напряжения, блок вычитания, фазовращатель , фазовый модулятор и второй перемножитель, причем выход частотного детектора через расширитель сигналй подключен к второму входу блока вычитания, выход которого через экспоненциальный преобразователь подключен к первому входу первого перемножителя , второй вход которого соею динен с выходом второго перемножителя 00 через фильтр, а выход гетеродина подсо ;о ключен к вторым входам фазового модУ лятора и второго перемножителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3а) Н 04 В 1 38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3641600/24-09 (22) 12.09.83 (46) 07. 12.84. Вюл. Ф 45 (72) А.А.Волков (71) Московский ордена .Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт, инженеров железнодорожного транспорта (53) 621.391.3(088.8) (56)- 1. Верзунов M.Â. Однополосная модуляция в радиосвязи. М., Воениздат, 1972, с.257-259.

2. Передача сообщений. Пер. с нем. под ред. В.В.Маркова. Т.2 М.

II

° е ° в ° у ° у

Связь", 1973, с. 128 (прототип) .

Р (54)(57) СИСТЕМА СВЯЗИ С ОДНОПОЛОСНОЙ

МОДУЛЯЦИЕЙ СИГНАЛОВ, содержащая на передающей стороне логарифмический преобразователь, частотный модулятор, формирователь однополосного сигнала и последовательно соединенные компрессор и детектор. огибающей, а на приемной стороне — расширитель сиг- нала, фильтр, экспоненциальный пре- . образователь и последовательно соединенные однополосный демодулятор и частотный детектор, о т л и ч а ю—

„80„„1128397 А щ а я с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, на передающей стороне введены последовательно соединенные генератор несущей частоты, перемножитель, второй вход которого является сигнальным входом системы связи, и полосовой фильтр, выход которого через логарифмический преобразователь подключен к входу компрессо-ра, выход детектора огибающей через частотный модулятор подключен к входу формирователя однополосного сигнала, а на приемной стороне введены первый перемножитель, гетеродин и последова-, тельно соединенные источник постоянного напряжения, блок вычитания, фазо- I вращатель, фазовый модулятор и второй перемножитель, причем выход частотного детектора через расширитель сигна- С лИ подключен к второму входу блока вычитания, выход которого через экс- Я поненциальный преобразователь подключен к первому входу первого пере

laaL множителя, второй вход которого соединен с выходом второго перемножителя через фильтр, а выход гетеродина под- © ключен к вторым входам фазового моду":. С лятора и второго перемножителя. CO 3

7 2 последовательно соединенные генератор несущей частоты, перемножитель, второй вход которого является сигнальным входом системы связи, и полосовой фильтр, выход которого через логарифмический преобразователь подключен к входу компрессора, выход детектора огибающей через частотный модулятор подключен к входу формирователя однополосного сигнала, а на приемной стороне ввелены первый перемножитель, гетеродин и последовательно соединен)ные источник постоянного напряжения, блок вычитания, фазовращатель, фазовый модулятор и второй перемножитель, причем выход частотного детектора через расширитель сигнала подключен к второму входу блока вычитания, выход которого через экспоненциальный преобразователь подключен к первому Ыходу первого перемножителя, второй вход которого соединен с выходом второго перемножителя через фильтр, а выход гетеродина подключен к вторым входам фазового модулятора и второго. перемножителя.

На фиг.1 и 2 изображены функциональные электрические схемы соответственно передающей и приемной сторон системы.

Система связи с однополосной модуляцией сигналов содержит на передающей стороне генератор 1 несущей частоты, перемножитель 2, полосовой фильтр 3, логарифмический преобразователь 4, компрессор 5; детектор 6 огибающей, частотный модулятор 7 и формирователь 8 однополосного сигнала, а на приемной стороне — однополосный демодулятор 9, частотный детектор 10, расширитель 11 сигнала, блок 12 вычитания, источник 13 постоянного напряжения, фазовращатель 14, фазовый модулятор 15, гетеродин 16, t первый, перемножитель 17, второй перемножитель 18, фильтр 19 и экспоненциальный преобразователь 20.

Система связи с однополосной модуляцией работает следующим образом.

На передающей стороне низкочастотный модулирующий сигнал 0(С)=Ц(С)сов Ч(С) поступает на второй вход перемножителя 2, на первый вход которого поступает колебание вспомогательной несущей частоты 0„(С)=0„созшС с генератора 1 несущей частоты. На выходе перемножители 2 образуется сигнал ц Я=О(С)0„(С)=О(С)созе t)U„cosa)4=

1 112839

Изобретение относится к области однополюсной радио- и проводной связи и может найти применение в системах автоматики и телемеханики.

Известна система связи с однополосной модуляцией сигналов, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные источник сигнала, детектор, фильтр нижних частот, модулирующий каскад и усилитель, причем выход источника сигнала. через последовательно соединенные ограничитель и полосовой фильтр подключен к входу усилителя, а на приемной стороне— последовательно соединенные первый полосовой фильтр, ограничитель, синтезатор и демодулятор сигнала, при этом вход первого полосового фильтра через последовательно соединенные второй полосовой фильтр и усилитель

20 подключен к второму входу синтезатора (1).

Недостаток данной системы состоит в ее низкой помехоустойчивости.

Наиболее близкой к изобретению является система связи с однополосной модуляцией сигналов, содержащая на передающей стороне логарифмический преобразователь, частотный модулятор, формирователь однополосного сигнала и последовательно соединенные компрессор и детектор огибающей, а на приемной стороне — расширитель сигнала, фильтр, экспоненциальный преобразователь и последовательно соединенные однополосный демодулятор и частотный детектор (2.).

Недостаток известной системы состоит в ее низкой помехоустойчивости вследствие того, что на передачу пилот-сигнала затрачивается часть об- 40 щей генерируемой мощности, а мощность основного сигнала при этом уменьшается.

Целью изобретения является повышение помехоустоичивости. 45

Цель достигается тем, что систему связи с однополосной модуляцией сигналов, содержащую на передающей стороне логарифмический преобразователь, частотный модулятор, формиро-50 ватель однополосного сигнала и пос-. ледовательно соединенные компрессор и детектор огибающей, а на приемной стороне - расширитель сигнала, фильтр ) экспоненциальный преобразователь и 55 последовательно соединенные однополосный демодулятор и частотный детек-: тор, на передающей стороне введены

1128

=-U„()(Ц . (Е()) -," U„U(%leos(< Ч())

Из дзухполосного сигнала U И ) паласовым фильтром 3 выделяется одна боковая полоса частот, например верхняя, Оз(Ц =()з (+) cosgtuk + (+)), где Ц (+! = — — uÄ u(i), которая поступает на вход логарифмического преобразователя 4, на выходе которого образуется сигнал() (Ц=(0 (t )),динамический диапа зон которого дополнительно уменьшается в компрессоре 5. С выхода комп- . рессора 5 сигнал детектируется по амплитуде в детекторе 6 огибающей, сигнал с выхода которого ЩЦ=ф„() ®) поступает на вход частотного модулятора 7, сигнал с выхода которого переносится на рабочую частоту передатчика в результате однополосной модуляции по фазокомпенсационному методу в формирователе 8 однополосного. сигнала и поступает в линию связи.

Совокупность блоков 1-3 позволяет ,исключить нелинейные искажения, име1 ющие место в нелинейных каскадах логарифмического преобразователя 4 и компрессора 5, при амплитудном детектировании в детекторе Ь огибающей, а также полностью разделить спектры огибающей и частотно-модулированной

30 составляющей сигнала. Эти условия необходимы для того, чтобы на приемной стороне только по переданной огибающей точно синтезировать исходный мо-. дулирующий сигнал.

На приемной стороне входной сигнал

35 поступает в однополосный демодулятор

9, на выходе которого имеет место частотно-модулированный сигнал, пропорциональный сигналу на выходе пе40 редающей стороны. Этот сигнал детектируется в частотном детекторе 10, экспандируется (расширяется по амплитуде) в расширителе 11 сигнала,где компенсируется действие компрессора

5 на огибающей модулирующего сигнала. С выхода расширителя 11 сигнала сигнал U (t)=1 U (й) поступает на

11 11 Ъ второй вход блока 12 вычитания, на первый вход которого поступает сигнал с источника 13 постоянного напряжения

U> (t)=1 Е, .в результате чего сигнал на выходе блока 12 вычитания V„,gt)

1 U (t)-1, Е=11;- — -. Так как ЕМ3 (1:) ц. ()

fl 3 . б Е

397

4 то V„(t) есть логарифм огибающей сигнала минимальной фазы. Фаза такого сигнала есть преобразование Гильбертя от логарифма огибающей, т.е. от

U (t), что имеет место в фазовращателе 14 ° С выхода фазовращателя 14 сигнал Ц,„+(С) =КФ(С)=КН 1,„-> — -), v (t)) где К вЂ” коэффициент пропорциональности, а Н - оператор преобразования

Гильберта, поступает на первый вход фазового модулятора 15, на второй вход-которого поступает колебание с выхода гетеродина U (t)=U„< cos uf в результате чего на выходе фазового модулятора 15 имеет место сигнал

U (С) Ц cos(upt+KW(t)) . Этот сигнал перемножается с сигналом с выхода гетеродина 16 во втором перемножителе

18. В результате чего напряжение на

его выходе U<>(t)=UÞ(t) U 1,(О=Ц1ус, icos)At+KM(t) ). U „сов = 2 Ц Ц„

cos (K9(t)) +-U 15Ц -)ьсоз (2vt+KV(t)) .

15 16

Фильтр 19 выделяет только первое низкочастотное слагаемое, так что при К 1 с его выхода сигнал U (t)

19

U(t)+E

=U cos V(t) = — — — где U =1/2Ц х

1У . U(t) 18 15

v,(t)

U (t)=1 — — - с выхода блока 12 вы12 Е читания 12 через экспоненциальный преобразователь 20. На выходе экспоненциального преобразователя напряи.(ц v (t) жение U (t)=1 -= — —.— . В p e- . 0 1 Е зультате этого на вьгходе первого перемножителя 17 сигнал имеет вид

U(t)+E U (t)

Ц (t)=U () U () = — — — ° — — —т тв 2о 0(1) Е

Ц()+Е UXt?.- Ц 1 (Ц(О

U Е 2L Е J т.е. пропорционален модулирующему сигналу И (t ) и, следовательно, моду-. лирующий сигнал восстанавливается только по его огибающей.

Технико-экономическим эффектом ,изобретения является увеличение помехоустойчивости связи и пропускной

1 способности системы связи с однополосной модуляцией сигналов.

1)28397 уфщщщ Заказ 9085/44 Tspaa 634

eagaag ШШ жт г.у ф В Зе 81еек а е

Ill l l