Устройство для передачи и приема фазоманипулированных сигналов

Устройство для передачи и приема фазоманипулированных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ , содержащее передатник сигналов с относительной фазовой модуляцией , первый выход которого подключен к первому входу первого управляемого инвертора, второй вход которого соединен с входом передатчика сигналов с :относительной фазовой модуляцией и с первым входом сумматора по модулю два, и к входу блока задержки, выход которого подключен к первому входу вычитающего блока, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого управляемого инвертора и с входом фильтра, выход которого через первый усилитель подключен к входам первого детектора и блока автвматической регулировки усиления, выход которого соединен с управляющим входом первого усилителя,- отличающееся тем, что, с целью повьппения помехоустойчивости , в .него введены последовательно соединенные второй управляемый инвертор, режекторный фильтр, удвоитель частоты, узкополосный фильтр, делитель частоты, .фазовращатель, второй детектор, i второй усилитель, компаратор и инО ) тегратор, вькод которого подключен к второму входу сумматора по модулю два, при этом первый и второй выходы передатчика сигналов с относительной фазовой модуляцией соединены с входами второго управляемого инвертора, выход блока ав .томатической регулировки усиления QD ГО подключен тс управляющему входу второго усилителя, а выход первого детектора соединен с вторым вхоOi компаратора.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (Ю (И) др 4 Н 04 27/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И О 1 ИРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬС ФИУ (21) 3744544/24-09 (22) 23.05.84 (46) 15.11.85. Бюл. Р 42 (71) Новосибирский электротехнический институт связи им. Н.Д. Псурцева (72) В.Б. Малинкин и Б.С. Чентаев (53) 621.394.6 (088.8) (56) Чепиков А.П. и др. Передача дискретной информации по каналам

ГТС. M.: Связь, 1979, с. 22.

Авторское свидетельство СССР

Р 1072286, кл. Н 04 L 27/18, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ

И ПРИЕМА ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее передатчик сигналов с относительной фазовой модуляцией, первый выход которого подключен к первому входу первого управляемого инвертора, второй вход которого соединен с входом передатчика сигналов с относительной фазовой модуляцией и с первым входом сумматора по модулю два, и к входу блока задержки, выход которого подключен к первому входу вычитающего блока, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого управляемого инвертора и с входом фильтра, выход которого через переый усилитель подключен к входам первого детектора и блока автематической регулировки усиления, выход которого соединен с улравляющим входом первого усилителя; о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в .него введены последовательно соединенные второй управляемый инвертор, режекторный фильтр, удвоитель частоты, узкополосный фильтр, делитель частоты, фазовращатель, второй детектор, второй усилитель, компаратор и интегратор, выход которого подключен к второму входу сумматора по модулю два, при этом первый и второй выходы передатчика сигналов с относительной фазовой модуляцией соединены с входами второго управляемого инвертора, выход блока автоматической регулировки усиления .подключен к управляющему входу второго усилителя, а выход первого детектора соединен с вторым вход и компаратора.

40

50

Изобретение отнсится к технике электросвязи и может быть использовано в системах передачи информации с фазовой модуляцией.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

На фиг. 1 изображена структур-. ная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 вЂ, эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Устройство для передачи и приема фазоманипулированных сигналов содержит передатчик 1 сигналов с относительной фазовой модуляцией, состоящий из сумматора 2 по модулю два, манипулятора 3 фазы и блока 4 задержки, вычитающий блок 5, первый усилитель 6, блок 7 автоматической регулировки усиления, первый детектор 8, сумматор 9 по модулю два, первый управляемый инвертор 10, блок 11 задержки, второй детектор 12, фильтр 13, второй усилитель 14, интегратор 15, фазовращатель 16, второй управляемый инвертор 17, режекторный фильтр 18, удвоитель 19 частоты, узкополосный фильтр 20, делитель 21 частоты, компаратор 22.

Устройство работает следующим образом.

Передатчик 1 сигналов с помощью

1 сумматора 2 по модулю два манипулятора 3 фазы и блока 4 за-держки формирует относительный фазоманипулированный сигнал в соответствии с выражением где символ + означает операцию сложения по модулю два;

1 - начальная фаза;

11 и ы — амплитуда и частота сиго о нала;

1 1„E{0,<) — символы, поступающие на вход передатчика 1; а е 0,

В этом случае при любой статистике передаваемого сообщения в спектре отсутствует дискретная линия на частоте щ . На фиг. 2 а показан модулирующий сигнал передатчика 1, на фиг. 2 6 — перекодированный по закону относительности сигнал, а на фиг. 2 — соответствующий сигнал относительной фазовой

192161 2 модуляции». Как видно из фиг. 2 —

2В, фаза выходного сигнала передатчика 1 не меняется при поступлении на его вход логического

5 нуля, а при поступлении на вход передатчика 1 логической единицы изменяется на 180

Сигнал с выхода передатчика 1 поступает на передачу и одновременно для компенсации и нелинейной обработки. Задача нелинейной обработки — скомпенсировать сигнал передатчика 1. Для этого берется сумма двух сигналов — передаваемого

15 и принимаемого:

M;(t) = S (t) + L;(t) (2) где S,(t) — передаваемый сигнал передатчика 1:

20 (t) — принимаемый сигнал про1 тивоположной станции.

Во втором управляемом инверторе 17 сумма двух сигналов подвергается преобразованиям — инвертированию при Ьередаче передатчиком 1 логической единицы с выхода сумматора 2 по модулю два передатчика 1 и неинвертированию при передаче логического нуля, что эквивалентно умножению суммы двух сигналов на величину (-1) с1,- .

Тогда на выходе второго управляемого инвертора 1.7 имеем:

Й Itl:U, ops (z,t+ 9 )iL, ов(ш, (+-+.1+q

+ (g, О+Ь ;„) ii+ I. -„) (Ь) где b. — передаваемые символы про1 тивоположной стороны;

Ь; — перекодированные по закону относительности передаваемые символы противоположной стороны;, I а. — перекодированные по закону

1 относительности передаваемые символы собственного передатчика 1..

Таким образом, из анализа выражения (3) следует, что в спектре сигна ла на выходе второго управляемого инвертора 17 появляется дискретная линия (первое слагаемое), а во втором слагаемом (при разложении его в спектр) дискретная линия 110-ïðåæнему отсутствует. Это можно объяснить следующим образом. Функция второго управляемого инвертора 17 равносильна скачкам фазы в канале связи, а они (как известно) не приМ" (ЦМ . аои(и (t-t;) 4,+V (t;3t ; )Тни ii),(4) где M и 4 — соответственно коэффи.— циент передачи и фаза режекторного фильтра 18.

Сигнал с выхода режекторного фильтра 18 подают на удвоитель 19

15 частоты, на выходе которого будет результирующая величина, равная

M (С)=М1.о созеeo(- i)+24c+2> с). о ) Далее сигнал с выхода удвоители

19 частоты подают в узкополосный фильтр 20, настроенный на частоту

2wo+ bu

Узкополосный фильтр 20 выделяет удвоенную частоту, величина которой равна: (С)=М .осо5(2ц>о(6-1;)+2 с+2tt Q 1 Зо где 1" — фазовый сдвиг, вносимый полосовым фильтром 20.

На выходе делителя 21 частоты получаем величину

К 1)=М о соз ч>о,t-k,)+ + /с+ q Ô«2+ ; Т)>, 6) где»- — неопределенность фазы, ! вносимая делителем 21 частоты.

Фазовращатель 16 имеет коэффициент передачи, равный N(t) = N p

-1 > где N = 1; „=- Ч - й.:

Таким образом, фазовращатель 16 компенсирует фазовые сдвиги, вносимые режекторным фильтром 18 и узкополосным фильтром 20.

Для устранения неопределенности фазы n„ сигнал с выхода фазовращателя 16 пропускают через второй детектор 12, характер изменения которого показан на фиг. 2н.

45

Далее опорное колебание, выделенное в результате нелинейной обра- 55 ботки, через второй усилитель 14 подают на один из входов компаратс>»а 22. з 11921 водят к появлению дискретной линии на частоте манипуляции.

Сигнал М (t) подают на режекторный фильтр 18, который вырезает участок спектра w +du>, а сигнал на выходе режекторного фильтра 18 имеет вид:

61 4

Рассмотрим, каким образом производится обработка смеси двух сигналов. Пусть в i-й момент времени > передатчик 1 формирует сигнал S а с противоположной станции приходит сигнал L i.

Сумма двух сигналов задерживается в блоке 11 задержки. В очередной (+1)-й момент времени пере-. датчик 1 формирует сигнал S. +1, а

1 со стороны канала связи проходит сигнал L

\+ f

Тогда на выходе вычитающего бло" ка 5 будет величина

Первый управляющий инвертор 10 инвертирует входную информацию при поступлении на вход передатчика 1 логической единицы и не инвертирует. ее при поступлении на вход передатчика 1 логического нуля.

Тогда, считая входные параметры канала связи по закону относительности постоянными, получаем, что на первом и втором входах вычитающего блока 5 Б = S; „, а выражение (7) принимает вид:

В,(t) = L,-L; (8)

Таким образом, производится компенсация сигналов собственного передатчика 1. На фиг. 2ъ, 2и и 2 показан передаВаемый и принимаемый сигналы на выходе блока 11 задерж1 ки, а на фиг. 2о и 2к показаны передаваемый и принимаемый сигналы на выходе первого управляемого инвертора 10. На фиг. 2л показан результирующий сигнал после компенсации..Следует заметить, что компенсация сигналов передатчика 1 (в отличии от получения опорного колебания) производится линейными средствами.

Первый 6 и второй 14 усилители управляются сигналом с блока 7.

Сигнал с выхода вычитающего блока 5 фильтруют в фильтре 13, усиливают в первом усилителе 6 и детектируют в первом детекторе 8. Характер изменения принимаемого сигнала на выходе вычитающего блока 5 показан на фиг. 2л, а на выходе первого

1 детектора 8 — на фиг. 2м. Результат сравнения в компараторе 22 двух сигнало — принимаемого с выхода детектора 8 и опорного с вы5 1 хода второго усилителя 14 показан на фиг. 20. Сигнал с выхода компаратора 22 (фиг. 2o) подают на вход интегратора 15, который устраняет дробления, возникающие на выходе компаратора 22. Сигнал с выхода интегратора 15, показанный на фиг. 2п, складывают по модулю два с модулирующим сигналом собственного передатчика 1 (фиг. 2a) в сумматоре 9 по модулю два. Результат этого сравнения показан на

192161 d

Фиг 2 р Сравнивая модулирующий сигнал противоположной стороны (фиг. 2э) и демодулированный сигнал на выходе сумматора 9 по модулю два (Фиг. 2 р) видно, что они: идентичны. Таким образом, разделены два направления передачи при полностью совпадающих спектрах и демодулированы принимаемые символы

10 противоположной стороны. Кроме того, для повышения помехоустойчивости выделяется опорное колебание.

1192161

0 1

Составитель А. Москевич

Редактор A. Ревин Техред М.Надь Корректор Е, Сирохман

Заказ 7175/58 Тираж 658 Подпис -,ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", -. Y»,.îðîä, ул. Проектная, 4