Устройство для демодуляции сигналов с манипуляцией минимальным сдвигом

Устройство для демодуляции сигналов с манипуляцией минимальным сдвигом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электро- .связи. Повышается помехоустойчивость. Устройство содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1 и 14, сумматор 15, решающий блок (РБ) 16, информационный канал (ИК) 2, состоящий из фазовращателя 3, двух элементов задержки 4 и 7, фазового детектора 5, формирователя 6 информационного сигнала и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, и проверочные каналы (ПК) 9 и 17, состоящие каждьш из элемента задержки 10, фазового детектора I1, формирователя I2 проверочного сигнала, элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, дешифратора 18, формирователя 19 весовых коэффицие нтбв и блока 20 задержки и корректирования сигнала. Радиочастотный сигнал с манипулированным минимальным сдвигом поступает в ИК 2 и ПК 9 И 17, где осуществляется демодуляция входного сигнала автокорреляционным методом. Элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1 и 14, подключенные к ИК 2, вырабатьюают на своих вркодах проверочные сигналы, поступающие вПК9и17. ПК9и17 вырабатывают сигналы коррекции ошибки в случае одиночного сбоя символа в ИК 2. Эти сигналы поступают в сумматор 15 и затем на РБ 16. При превышении установленного порога срабатывания РБ 16 вырабатывает сигнал. (Л С

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 Н 04 L 27/I4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3716449/24-09 (22) 27.03.84 (46) 15,05.86. Бюл. Ф 18 (72) А.С, Грусицкий, Л,M. Невдяев и В.Н. Попов (53) 621..394.62(088,8) (56) Патент CIIIA У 4234852, кл. 329-50, 1980.

T. Masamura, etc. Мfferential

detection of MSK with Nonredundant

error correction. — IEEE Transactions

on Communications. 1979, vol. corn-27, У 6, р. 912-91 8,,fig. 4. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОДУЛЯЦИИ СИГнАлов с мАнипуляцией минимАльным

СДВИГОМ (57) Изобретение относится к электро.связи. Повышается помехоустойчивость, Устройство содержит элементы ИСКЛЮ=

ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1 и 14, сумматор 15, решающий блок (РБ) 16, информационный канал (ИК) 2, состоящий из фазовращателя 3, двух элементов задержки 4 и 7, фазового детектора 5, формирователя 6 информационного сигнала и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, и проверочные каналы (ПК) 9 и 17, состоящие каждый иэ элемента задержки 10, фазового детектора ll, формирователя 12 проверочного сигнала, элемента ИСКЛЮЧАIОЩЕЕ ИЛИ 13, дешифратора 18, формирователя 19 весовых коэффициентов и блока 20 задержки и корректирования сигнала. Радиочастотный сигнал с манипулированным минимальным сдвигом поступает в ИК 2 и ПК 9 и 17, где осуществляется демодуляция входного сигнала автокорреляционным методом.

Элементы ИСКЛЮЧАIОЩЕЕ ИЛИ 1 и 14, подключенные к ИК 2, вырабатывают на своих выходах проверочные сигналы, поступающие в ПК 9 и 17. ПК 9 и 17 вырабатывают сигналы коррекции ошибки в случае одиночного сбоя символа в ИК 2. Эти сигналы поступают в сумматор 15 и затем на РБ 16. При превышении установленного порога срабатывания РБ 16 вырабатывает сигнал, 1231624 корректирующий соответствующий символ ИЛИ 8 ИК 2. Цель достигается введениинформационного сигнала путем воздей- ем элементов ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, сумствия на выходной элемент ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ матора 15, РБ 16 и ПК 17. 3 ил.

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в радиоприемниках сигналов, манипулированных минимальным сдвигом (MMC).

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости устройства.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства для демодуляции сигналов с манипуляцией минимальным сдвигом; на фиг. 2 — при;, мер реализации блока задержки и корректирования сигнала; на фиг. 3 иллюстрация закона изменения фазы сигнала с MMC.

Устройство для демодуляции сигналов с манипуляцией минимальным сдвигом содержит основной элемент HCKJIIOЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1, информационный канал 2, включающий фаэовращатель 3, первый элемент 4 задержки, фазовый детектор

5, формирователь 6 информационного .сигнала,. :второй элемент 7 задержки и выходной элемент ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 и основной проверочный канал 9, включающий элемент 10 задержки, фазовый детектор 11, формирователь 12 проверочного сигнала и элемент ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ 13, а также содержит дополнительные элементы ИСКЛОЧА10ЩЕЕ ИЛИ

14,сумматор 15, решающий блок 16, дополнительные проверочные каналы 17 и входящие в каждый проверочный канал дешифратор 18, формирователь 19 весовых коэффициентов и блок 20 задержки и корректирования сигнала. . Блок задержки и корректирования сигнала (фиг. 2) содержит элементы

21 задержки и элемент 22 ИСКЛIОЧАIОЩЕЕ

ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

Работа устройства для демодуляции сигналов с ММС основывается на свойстве этих сигналов, состоящем в том, что фаза передаваемого сигнала в момент перехода от одной посылки к другой изменяется не скачком, как в

45 ра 5 информационного канала 2, на вторые и третьи входы основного проверочного канала 9 и всех четных дополнительных проверочных каналов 17, а также на третьи входы всех нечетных дополнительных проверочных каналов. Назначение фазовращателя 3— устранение неопределенности фазы сигнала с ММС, кратной 90 . Элемент А о задержки на тактовый интервал (Т) и фазовый детектор 5 информационного канала 2 являются простейшим автокорреляционным демодулятором сигналов с MMC. Напряжение на выходе такого демодулятора равно U =U sinatT. Знак указанного напряжения определяется фазовым сдвигом между текущей и задержанной на время Т посылками. В

Ф обычных системах с фазовой манипуляцией, а плавно. Значение фазы передаваемого сигнала с ММС в конце текущей посылки по отношению к началу нарастает на /2 при единичной посылке информационного сигнала или спадает на /2 при нулевой посылке. Это иллюстрируется диаграммами на фиг ° 3 для конкретной реализации информационного сигнала (0110), Наклонными линиями изображен возможный ход изменения фазы передаваемого сигнала при любых возможных реализациях информационного сигнала, Точки пересечения наклонных линий с горизонтальными дают разрешенные значения фаз сигнала с ММС на границах посылок по отношению к точке отсчета, принятой за нулевую. Наличие запрещенных значений фаз сигнала с ММС на границах посылок используется для корректирования ошибок, что позволяет повысить помехоустойчивость связи без введения какого-либо дополнительного кодиро25 вания.

Радиочастотный сигнал с ММС поступает с выхода согласованного фильтра (не показан) на фазовращатель 3 на

7i/2, на второй вход фазового детекто1231624 формирователе 6 информационного сигнала принимается решение о значении текущей посылки н соответствии с правилом (1, если U >О

5 0, если U,(0.

Полученная последовательность информационных посылок V с выхода формирователя 6 информационного сигнала задерживается на К+1 тактовых интервалов вторым элементом 7 задержки и через выходной элемент ИСКЛ1ОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 поступает на выход устройства (здесь K обозначает общее число проверочных каналов, включая основ- 15 ной).

В проверочных каналах также осуществляется демодуляция входного сигI нала автокорреляционным методом. Однако в отличие от .информационного 20 канала величина задержки элементами

10 задержки зависит от номера проверочного канала. Так н основном проверочном канале это время составляет два тактовых интервала — 2Т, в первом 5 дополнительном проверочном канале—

ЗТ, во втором канале — 4Т и т,д. В дальнейшем работа устройства будет рассматриваться для случая трех проверочных каналов (основного 9 и 30 двух дополнительных 17). B основном проверочном канале 9 формирователь 12 проверочного сигнала принимает решения по тому же правилу, что и формирователь 6 информационного сигнала.

В дополнительных проверочных каналах

17 решение принимается в соответствии с правилом

1, если 13 „ 0

4 О, если U „>0.

Одновременно основной 1 и дополни тельные 14 элементы ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, I подключенные к второму элементу 7 заi держки, имеющему отводы через тактовый интервал Т, вырабатывают на своих 15 выходах проверочные сигналы, которые при отсутствии ошибок, полностью совпадают с сигналами, получаемыми в соответствующих проверочных каналах.

При этом на выходах элементов ИСКЛЮ- 50

ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 в проверочных каналах появляются комбинации из одних "0", При одиночном сбое символа в инфор" мационном канале 2 и блоках 20 задержки и корректирования сигналов по-5g являются сигналы ошибки вида: н основном проверочном канале 9 — 0011,. в первом проверочном канале — 0111. и во втором проверочном канале—

1111.. Обнаружение ошибок информационного сигнала осуществляется с помощью дешифраторов 18. Ввиду того, что вероятности P „ возникновения ошибок н проверочных каналах с задержками 2Т, ЗТ и 4Т различны, нведены формирователи 19 весовых коэффициентов. Формируемые ими сигналы пропорциональны средним вероятностям ошибки в соответствующих каналах. В случае независимых ошибок н проверочных каналах, вероятность Р о„ обнаружения ошибки составляет

Р =! — П Р опн t: ощк.

Таким образом увеличение числа проверочных каналов повышает вероятность обнаружения ошибок в информационном сигнале.

Сигналы коррекции ошибки с выходов проверочных каналов поступают в сумматор 15, а затем н решающий блок 16 °

Прп превышении установленного порога вырабатывается управляющий сигнал, который корректирует соответствующий символ информационного сигнала путем воздействия на второй вход выходного элемента 11СКЛ1ОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, При фиксированном пороге срабатывания решающего блока 16 формирователи 19 весовых коэффициентов позволяют получить дна алгоритма принятия решения. При первом алгоритме ошибка фиксируется при обнаружении ее во всех проверочных каналах, а при втором — ошибка фиксируется мажоритарным способом, т.е. при обнаружении ее большинстной проверочных каналов.

Одновременно корректирующий сиг" нал с решающего блока 16 поступает в элементы ИСКЛ1ОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 22 блоков 20 задержки и корректирования сигнала (фиг, 2) всех проверочных каналов. В каждом проверочном канале элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 22 включен между (и-k) и (и-k+1) элементами 21 задержки, что обусловлено разницей в структуре сигналов ошибки, о чем уже упоминалось выше. Сложение по модулю два в элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

22.корректирующего символа с сигналом ошибки позволяет исключить появление "ложных" ошибок в проверочных каналах, возникающих при сбоях симнолов н информационном канале, разделенных небольшим числом тактовых интервалов. Для повышения точности работы устройства все элементы задержки

1231624 могут быть тактируемыми и синхронизироваться блоком тактовой синхронизации, подключаемым к входу устройства или к выходу фазоного детектора 5 информационного канала 2.

Как показало моделирование, вероятпость ошибок н информационном сигнале при трех проверочных каналах (по сравнению с прототипом, имеющим один проверочный канал) снижается примерно в 2 раза в области малых отношений сигнал/шум, 10

Формула изобретения

Устройство для демодуляции сигналов с манипуляцией минимальным сдвигом, содержащее основной элемент

ИСКЛ10ЧА10!ЦЕЕ ИЛИ, информационный капал, состоящий из последовательно соединенных фазовращателя, первого элемента задержки, фазового детекто ра, формирователя информационного сигнала, второго элемента задержки и 25 выходного элемента ИСКХПОЧАЮЩЕЕ ИЛИ и основной проверочный капал, состоящий из последовательно соединенных элемента задержки, фазового детектора, формирователя проверочного сигна- ЗО ла и элемента ИСК1ПОЧА1ОЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу основного элемента ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ и является первым входом основного проверочпого канала, вторым и третьим входамн которого являются соответственно вход элемента задержки и второй вход фазового детектора, причем вход фазонращателя информационного канала, второи EI Tpe I HII IIxoprl oc ElollHol o Elpo- 40 верочного канала и второй вход фазонаго детектора информационного канала объединены с входом устройства, первый вход основного элемента HCICJRIIANЩЕЕ ИЛИ подключен к выходу формирователя информационного сигнала, а выход выходного элемента ИСКХПОЧА10ЩЕЕ ИЛИ информационного канала является выходом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше ния помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные дополнительные элементы ИСКЛОЧА10ЩЕЕ ИЛИ, последовательно соединенные сумматор и решающий блок и дополнительные проверочные каналы, а в каждый проверочный канал введены последовательно соединенные дешифратор и формирователь весовых коэффициентов и блок задержки и корректирования сигнала, информационный вход которого подключен к выходу элемента ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ

ИЛИ, входы дешифратора соединены с выходами блока задержки и корректирования сигнала, управляющий вход которого и выход формирователя весовых коэффициентов являются соответственно управляющим входом и выходом проверочного канала, причем входы сумматора соединены с выходами проверочных каналов, выход решающего блока подключен к второму входу выходного элемента ИСКЛ10ЧА!ОЩЕЕ ИЛИ и управляющим входам проверочных каналов, выходы дополнительных элементов ИСИПОЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к первым входам соответствующих дополнительных проверочных каналов, при этом выход основного элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ соединен с первым входом первого дополнительного элемента ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, соответствующие выходы второго элемента задержки информационного канала подключены к вторым входам основного и дополнительных элементов

ИСКЛ10ЧМОЩЕЕ ИЛИ, выходы дополнительных элементов ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ ИЛИ подклю. чены к первым входам соответствующих дополнительных проверочных каналов, причем второй и третий входы нечетных дополнительных проверочных каналов соединены соответственно с выходом и входом фазовращателя информа ционного канала, а вторые и третьи входы четных дополнительных проверочных каналов объединены с входом уст1 ройства, I23l624

om f6

li

I !

Составитель В. Зенкин

Редактор А. Ревин Техред О.Гортэай Корректор Л. Пилипенко.

Заказ 2662/58 .. Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4