Устройство для передачи и приема сигналов с фазовой манипуляцией

Устройство для передачи и приема сигналов с фазовой манипуляцией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для передачи и приема низкоскоростных сигналов с фазовой манипуляцией. Цель изобретения является повышение помехоустойчивости за счет реализации когерентной обработки сигналов и устранения "обратной работы". Устройство содержит на передающей стороне: преобразователькода 1, блок задержки 2, фазовые манипуляторы 3,4, сумматор 5, передатчик 6, генераторы опорного сигнала 7,8, блоки устранения скачков 9, 25 и перемножитель 10, на приемной стороне: приемник 11, блок синхронизации 12, перемножитель 13, интеграторы 14, 17, перемножители 15, 16, 18, 19, регенератор 20, генераторы опорного сигнала 21, 22, блоки подстройки фазы 23, 24, блок формирования подставки 26, блок 25 устранения скачков. Предлагаемый метод формирования опорных сигналов с использованием блоков устранения скачков исключает возможность возникновения "обратной работы". 6 ил.

СОНИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.(51) I I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4385274/24-09 (22) 29.02.88 (46) 23.07.90. Бюл. Р 27 (72) В.А,Гришин, В.П.Посохов и О.В.Радов (53) 621.394.6 {088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 995366, кл. Н 04 I. 27/18 ° 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА

СИГНАЛОВ С фАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для передачи и приема низкоскоростных сигналов с фазовой манипуляцией. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости за счет реализации когерентной обработки сигналов и устранения "обратной работы". Устройство

„.SU„„ 582 A t

2 содержит на передающей стороне: преобразователь кода 1, блок задержки 2, фазовые манипуляторы 3, 4, сумматор

5, передатчик 6, генераторы опорного сигнала 7, 8, блоки устранения скачков 9, 25 и перемножитель 10, на приемной стороне: приемник 11 блок синхронизации 12, перемножитель 13, интеграторы 14, 17, перемножители 15, 16,18,19, регенератор 20, генераторы опорного сигнала 21, 22, блоки подстройки фазы 23, 24, блок формирова ния подставки 26, блок 25 устранения скачков. Предлагаемый метод формирования опорных сигналов с использованием блоков устранения скачков исключает возможность возникновения,"обратной работы". 6 ил, 1580582

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для передачи и приема низкоскоростных сигналов с фазовой манипуляцией.

Цель изобретения †. повышение по5 мехоустойчивости за счет реализации когерентной обработки сигналов и устранения нобратной работы".

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — схема блока устранения скачков; на фиг.3 — схема, блока подстройки фазы; на фиг,4 схема блока формирования подставки; на фиг.5 и 6 — временные диаграммы,. поясняющие принцип работы устройства.

Устройство на передающей стороне, содержит преобразователь I кода, блок 2 задержки, первый фазовый манипуля тор 3,. второй фазовый манипулятор 4, сумматор 5, передатчик 6, первый генератор 7 опорного сигнала, второй генератор 8 опорного сигнала, блок 9 устранения скачков, перемножитель

" 10, на приемной стороне — приемник

11, блок 12 синхронизации, перемножитель 13, первый интегратор 14, перемножитель 15,перемножитель 16,второй интегратор 17,перемножитель 18, перемножитель 19, регенератор 20, генератор21 опорного сигнала, генератор 22 опорного сигнала, первый блок 2 3 подстройки фазы, второй блок 24 подстройки фазы, блок 25 устранения скачков, блок 26 формирования подставки.

Блок 9 (25) устранения скачков сос1 тоит из двух одинаковых ветвей Обработки сигнала и содержит первый и второй фазовые детекторы 27.1 и 27.2, 40 первый и второй элементы 28.1 и 28.2 . задержки, первый и второй формирователи 29.1 и .29.2 импульсов, первый и второй. триггеры 30.1 и 30.2, первое и второе пороговые устройства 31.1 45 и 31.2 и перемножитель 32.

Блок 23 (24) подстройки фазы состоит из перемножителя 33, интегратора 34, блока 35 выделения абсолютного значения, фильтра 36 нижних частот (ФНЧ) и фазовращателя 37.

Блок 26 формирования подставки состоит из фазовращателей 38 и 39, перемножителя 40 и бинарного квантователя 41.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства поступает последовательность видеоимпульсов, подлежащих передаче по линии связи (фиг.5а). На выходе преобразователя кода формируется последовательность видеоимпульсов (фиг.5б), представляющая собой исходную информацию в относительном коде. На выходе блока 2 задержки эта последовательность (фиг.5в) сдвигается на один такт (на длительность информационного сигнала

Т ). Первый генератор 7 опорного сигнала формирует гармонический сигнал с частотой f и произвольной началь1 ной фазой o(S„(t)=a .Ооэ(2Гf, t + g, ), (I) где а — амплитула сигнала. о

На выходе второго генератора 8 опорного сигнала формируется гармонический сигнал с частотой fz и произвольной начальной фазой o(Z (t)=a cos(2 I fzt +g(2) ° (2)

Разнос частот между f„ и fz выбирается из условия

8Fc (f P= I f 1 f 2 I ((ЛР iof (3) где Д f = (f, -f — раз нос частот между f u f

ЯР„, — интервал (радиус) частотной корреляции канала с переменными параметрами;

ЛF — полоса частот, занимаемая сигналом с манипуляцией.

Сигнал S () одновременно подается на второй вход перемножителя 10 и первый вход блока 9 устранения

cKBBIcoBI HB второй вход которого поступает сигнал S „(t) В. блоке 9 устранения скачков анализируются входные колебания S (t), S, (t) и регистри— руются скачки их.фаз на 180, На основе анализа. входных сигналов в данном блоке формируется последовательность видеоимпульсов К(t) единичной амплитуды, Полярность видеоимпульсов, формируемых в блоке 9 устранения скачков, будет неизменной, если скачков фаз на частотах f, и f нет или они произошли одновременно. Если же имеют место одиночные скачки фазы или на частОте,, или на частОте 2, тО полярность выходных видеоимпульсов меняется на противоположную. Вариант технической реализации блока 9 устранения скачков показан на фиг.2.

Входным колебанием для первой ветви обработки сигналов служит колебание S (t), для второй — S $t) . Каждая ветвь осуществляет регистрацию скачков фазы колебаний только одной частоты . (f 1 или f z) . Перемножитель 32

5 15805 позволяет одновременно регистрировать скачки фаз колебаний на частотах f

f и f<, Рассмотрим принцип работы данного блока подробнее.

B общем случае колебания, выраба5 тываемые генераторами 7 и 8 опорного сигнала (с учетом спонтанного изменения их Фаз), можно записать в виде

S„ (t)=a, cos(2ef,t+ 4,+,(t)); 4 10

Sî>(t) ао з(2 "- "+(,+ ()) где ц(с) = 0 и 180 g q(t) =0 и 180О—

Я временные функции, учитывающие скачки фазы соответственно генераторов 7 и 8 опорного сигнала, 15

Для конкретности и простоты иллю1 страции регистрации скачков рассмотрим случай, когда колебание S„(t), вырабатываемое генератором 7 опорного сигнала, имеет скачки фазы в моменты времени и t (Фиг.5r), а колебание

Я (C ), формируемое генератором 8 опорного сигнала — в моменты времени и (фиг.5д). Поскольку принцип регистрации скачков колебаний, реализуемый в ветвях блока 9 устранения скачков, одинаков, то рассмотрим

его на примере анализа колебаний с частотой S (Фиг.5r). Колебание S (t) поступает на первый вход фазового 30 детектора 27.1 непосредственно, а на его второй вход — через элемент 28.1 задержки на длительность Т (Фиг.5e)..

При изменении Фазы входного колебао ния на 180 (т.е. при наличии скачка фазы) на выходе Фазового детектора

27.1 формируется импульс положительной полярности длительностью Т сэ передний Фронт которого соответствует моменту времени скачка фазы (фиг.5ж). 40

Напряжение с выхода Фазового детектора -27,1 поступает на вход Формирователя 29.1 импульсов, в котором входные импульсы дифференцируются (фиг.

5з), а затем осуществляется выделение 45 импульса положительной полярности (соответствующего моменту времени скачка), его усиление и ограничение (фиг.5и) . Последовательность импульсов с выхода Формирователя 29.1 им- 50 пульсов поступает на счетный вход триггера 30.1. Выходной сигнал триггера 30 ° 1 (фиг,5к) подается на вход

3 1.1 порогового устройства, в котором он претерпевает смещение и двухстороннее ограничение (фиг.5л). Указанные операции может выполнить, например, компаратор, который ставит в соответствие двум уровням входного

82 6 сигнала 0 и -Е два уровня вь|ходного напряжения +1 и -1 (Фиг.5к, л). Таким образом, моменты времени изменения полярности выходного сигнала порогового устройства 3 1.! (Фиг.5л) соответствуют моментам времени (в рассматриваемом примере С, t, t+), в которые произошли скачки фазы колебания S,() (фиг ° 5г). Аналогично работает и вторая ветвь обработки сигналов, например анализирующая

S <(t) ° Временная диаграмма напряжения на выходе порогового устройства

31.2 второй ветви приведена на фиг.5м (напряжение меняет свою полярность в моменты времени t,, t и t3 . Это означает, что в эти моменты времени произошли скачки Фазы колебания Б (t)

В2 (фиг.5д) . Напряжение на выходе перемножителя 32, являющееся выходным для блока 9 устранения скачков, показано на фиг.5н. Данное напряжение меняет свою полярность только в те моменты времени, когда происходит скачок фазы только одного из сравнимых колебаний

So<(t), S,gt) например, в момент времени t< и t<). В моменты времени и, когда скачкообразно одновременно менялись Фазы колебаний S » (t) и S jt) на противоположные, полярность выходного напряжения оставалась неизменной (фиг.5н). Следовательно, блок

9 устранения скачков Формирует управляющее напряжение, учитывающее одиночные скачки колебаний как на частоте f, так и на частоте f . Оно может

1У быть эффективно использовано для изменения фазы одного из колебаний (либо S <,(t), либо S „ (t)) в те моменты времени, когда имеют место скачки фазы колебаний, вырабатываемых генераторами 7 и 8 опорного сигнала.

Это обеспечивает постоянство разйости фаз колебаний Б (t), S (), величина которой будет определяться только разностью их начальных фаз, т.е, a — 4 и не будет зависеть от имеющих место спонтанных скачкообразных изменений фазы. В рассматриваемом устройстве предложено производить с помощью управляющего напряжения изменение фазы колебания S о,,(t), вырабатываемого генератором 7 опорного сигнала..

Для этого выходное напряжение K(t) блока 9 устранения скачков поступает на первый вход перемножителя 10, на второй вход которого поступает сигнал

8 д,(t) с выхода генератора 7 опорно1580582 го сигнала. На выходе перемножителя

10 формируется колебание S (t), временные диаграммы которого йзображены на фиг ° 5o, п (на фиг ° 5п условно по- ! казаны знаком "+" фаза колебания 0 знаком "-" 180 ) . Колебание $,.(t) можно записать в виде

S, (t)=K(t) S„(t)=K(t) а соя(2И, t+

+ (, + q,И)), (5) 1О где K(t) — временная функция, прини, мающая значения .+1 (фиг ° 5н) . (Сравнивая осциллограммы Бо () и S q (t) (фиг.5о и д, п и р), легко видеть, что благодаря использованию на передающей стороне блока 9 устранения скачков и перемножителя 10 удается обеспечить постоянство разности их фаз. С учетом отмеченного можно записать, 20

S „.(t)=aî соя(26 f t+с(1+1 (Е));(6)

Б о, (t) =a о co s (2 1(f < t+ c(<+ cp(t) ) в (7) где (p(t)= (p (t)=0 или 180 — временная функция, учитывающая существующие одиночные скачки фазы колебания на 25 частоте

В формулах (6) и (7), несмотря на независимость появления скачков фазы на частотах f и f<, показана

1 дна H та же добавка g(t ) = (4г ) 30 где g<(t) — временная функция, учитывающая спонтанные скачки фазы второго генератора 8 опорного сигнала.

Это объясняется тем, что произошел или одиночный скачок фазы на частоте

f,, или на частоте f<, блок 9 устранения скачков формирует управляющее напряжение, которое изменяет фазу колебания S (t). Если происходит о( одиночный скачок фазы только на час- @> тоте f,, а на частоте f< в данный момент времени его нет (фиг.5г, д, t=t4), то он устраняется на данной частоте 1„ (фиг.5о, t=t 4) . Если же скачок суцествует на частоте на частоте f в данный момент времени его нет (Лиг.5г, д, t=t ), то он

1 искусственно вводится также на частоте f, (фиг.5o, t=t ). Таким образом, на передающей стороне устройства осуществляются слежение и подстройка фазы колебания Б, „ (t) по текущей фазе колебания S, (г) (фиг.5п, р), разность фаз колебаний S,(t) и S„(t) всегда остается неизменной и опреде-, 55 ляется только разностью их начальных фаэ, т.Е. о((, -о(.

В фазовых манипуляторах 3 и 4 осуществляется манипуляция фазы сигналов

So (t) H Бо (1) поступающих На вторые входы, соответственно последовательностями видеоимпульсов (фиг.

5в и б). Сигналы на выходах фазовых манипуляторов 3 и 4 соответственно могут записываться выражениями

S„(t)=а i,(t)cos(2И, t+а(1+cp(t));

S <(t) =a< i <(t) c.os (2È t+ g,+ tp(t) ), (8) где i, (t) — последовательность +1 (фиг.5в)у

i <(t) — последовательность +1 (фиг.5б) °

На фиг.5е и т показаны временные диаграммы сигналов на выходах фазовых манипуляторов 3 и 4 ("+" соответствует i(t)=+1 или информационной фазе

0, "-" соответствует (1)=-1 илн информационной фазе 180 ). Сумматор 5 осуществляет сложение фазоманипулнрованных сигналов разных частот

S(t) =S,(t)+S,(t) . (9)

Передатчик 6 осуществляет перенос сформированного сигнала Б(с) в область рабочих частот и необходимое усиление.

В процессе распространения по линии связи с времяселективными замираниями сигнал S(t) претерпевает искажения. Искаженный сигнал может представляться соотношением

S (t)= р,(t).а . i,(t)oosE21(f,t+

+ т1(t)+q(t)g+ pgt) .a, i (t) х х соя(2Гй t+ у.(t)+(р(t))+

+x(t), (10) где y„(t), (л (t) — случайные коэффициенты передачи линии связи

g,(t), у() — случайные фазы;

x(t) — флуктуационный шум.

На приемной стороне устройства приемник 11 осуществляет предварительную обработку принимаемого сигнала, который поступает на первые входы перемножителей 13 и 16, на вторые входы блоков 23 и 24 подстройки фазы, а также на вход блока 12 синхронизации.

Генератор 21 опорного сигнала формирует гармонический опорный сигнал с частотой f и начальной фазой

S,„, (t) =b соя(211 Е„ t+ p,+ y(t) ) ) (11) где Ьо — амплитуда сигнала; (1(,(t) = 0 или 180 — временная функция, учитывающая спонтанные скачки фазы колебания на частоте

Генератор 22 опорного сигнала формирует гармонический опорный сигнал с частотой f< и начальной фазой 31

1580582

So«(t) =Ь соз(2Иг + + y (t)), (12) где y (t) = 0 или 180 — временная г функция, учитывающая спонтанные скачки фазы колебания на частоте

Для устранения обратной работы" из-за спонтанного изменения фаэ колебаний S (t), S (t) на приемной

one one стороне устройства также, как и на передающей стороне, используются пос- 0 ледовательно соединенные блок 25 устранения скачков и перемножитель 18.

При этом колебание 8 „, (t) с выхода генератора 21 опорного сигнала поступает одновременно на второй вход 15 перемножителя 18 и на первый вход блока 25 устранения скачков, на второй вход которого действует колебание

S „(t) с выхода генератора 22 опорного сигнала. В блоке 25 устранения 20 скачков анализируются входные колебания SonÄ (t) и S on<(t) (техническая реализация, принцйп работы данного блока аналогичны блоку 9 устранения скачков) и формируется выходное управляющее напряжение, с помощью которого в перемножителе 18 подстраивается фаза колебания So„,(t) по текущей фаз е колебания S o „{ t), Напряжение на выходе перемножителя 18 может быть ЗО записано в виде оп () 8 on (t) ш() (13) где m(t) — временная функция, принимающая значения +f .

Или

35 оп i (г) m(t) Ь о соз(2 с+ p,+

+ у, (t)). (14)

Поскольку фаза y (t) колебания

- ." oÄ, (t) подстраивается к фазе y (E) кол еб ания Б o „g (t) и разность их общих 40 фаз определяется только разностью начальных фаз (9, — p ), то можно по аналогии с Б о, (t) и Sop t) записать

Son z (t)=bo cos(2II f

Для примера рассмотрим случай, когда колебание S „, вырабатываемое геоп нератором 21 опорного сигнала, претерпевает спонтанные скачки фазы в мо-50 мент. времени,, о(фиг.бa).колебание S (t), формируемое генератооп l ром 22 опорного сигнала, — в моменты времени г., t » . (фиг.бб). На фиг. ба и б условно знаком "+" показана фаза колебания, соответствующая 0 знаком "-" — фаза колебания, равная

180 . Временная диаграмма выходного напряжения блока 25 устранения скач-. ков изображена на фиг.бв. Данное напряжение меняет свою полярность в моменты времени, соответствующие одиночным скачкам фаз колебаний S« (t) и 8 я г(<) (н нашем примере IIpH ,1,,) . Временная диаграмма сйгнала $ „(t) на выходе перемножителя 18 представлена на фиг. бб. Изменение фазы колебания So«(t) происходит в те же моменты времени, что и для колебанпя S on<(t) (фиг.бг, и б

v.ри t=-1, t >, t ) °

На выходе интегратора 14 в момент времени, кратный Т, формируется от--: счет принимаемого колебания на частоте f>

8„() Son >(t) dt=2sobo (), р,соз(р,+y(t) — p,-y(t)j+x, (1б) где х, — отсчет шума на частоте Г

На выходе интегратора 17 в этот же момент времени формируется отсчет принимаемого колебания на частоте f

Song(t) ao bo о к1 (t)p> cos (Д +((7(Г) — f3 -y(t) 7+хг, (1 7) где хг — отсчет шума на частоте.

Синхронизация интеграторов 14 и 17, а также блоков 23 и 24 подстройки фазы осуществляется синхросигналами, вырабатываемыми блоком 12 синхронизации и следующими друг .за другом через интервал времени, равный Т . С помощью перемножителя 15 формируется отсчет, величина которого ранна

Я=У, У,=(- а,Ь, ) l 1,(к) 1 г()х

1, хсîs (у, +фt) —,— (tЦ.сîs(уг+,ф t)— — pg- (t) 3+x „х g ... (18)

Используя известное соотношение

2cos А cos B=cos(A+B)+cos(A-В), формулу (f8) запишем в виде

Х (2 а,Ь,) (, И,. 1()х

1, х (сos j(y +(p(t) р, М(С) )+(г+4() — Рг-+(t) ) 3+cos С(g, + (t) - p,-y(t) )(Ь+ () рг V(<))3)+

После преобразований формула (19) может быть приведена к виду

Z = -(globo) t М(t)5 озГу

+(уг- 3 ) +2(y(t ) -y(t)) +cos0 P )

-(- ) ) +х (20)

В формуле (20) временные функции () и () характеризуют спонтанные

1580582

12 изменения фаз колебаний, соответственно вырабатываемых генераторами на передающей и приемной сторонах устройства, и могут принимать одно из двух значений: 0 или 180 . В любом

5 случае.величина 2 ((p(t)- y(t)) прини-, мает значения 0 или 360(, С учетом.

I этого формула (20) записывается в следующем виде: 10

Е = -(а,Ь ) г р р i(t) х(сов((у,-р,) + (УЯ Рг )3 Сов((У1 /51 ) (Ь РЯ)3

Используя известное соотношение

A+B А-В со8 A+cosB=2 cos cos

2 2 выражение (21) для Z можно записать в виде

Ф

1(а Ь ) г Н,р ° i(0 х

4 (цгю)+(га"(id+(j5-и -()à г ))„

25 (г;А) +(Jf À) -(g li ) +(gf ЛЫ))

2

+х . (22)

Или после преобразований г

Е=4(а()Ьо) (А г i(t) соз(У,-P ) х х cos(у.г- р ) .+х . (23)

С целью реализации максимально .достижимой помехоустойчивости приема сигналов необходимо в выражении (23) 35 обеспечить максимальное значение первого слагаемого. Это возможно при выполнении условий (У,-р,)=0 или у,=р„; (у p ) 0 или у — р. (24) 40

При выполнении условия (24) выражение (23) примет следующий вид:

Z = . (a()b()) p, г, () + хэ. (25)

Для обеспечения выполнения равенств условия (24) на приемной стороне устройства используются блоки 23 и 24 подстройки. При этом выход блока 23 подстройки соединен с управляющим входом генератора 21 опорного сигнала, а выход блока 24 подстройки фаз— с управляющим входом генератора 22 опорного сигнала. Каждый из блоков подстройкй фазы имеет три входа и один выход. На первый вход блока 23 подстройки фазы подается колебание

Б „,(t) с выхода перемножителя 18, а на первый вход блока 24 подстройки фазы — колебание Б „(с) непосредственно с выхода генератора 22 опорного сйгнала. На вторые входы этих блоков подается колебание S>(t> с выхода приемника 11. Входы синхронизации (третьи входы) этих блоков соединены с выходом блока 12 синхронизации.

Вариант технической реализации блоков подстройки фазы показан на фиг.3 °

Рассмотрим, каким образом осуществляется установление фазы колебания

S „ (t), вырабатываемого генератором 7

6() опорного сигнала, равной p = g u таким образом фазовращатель 37 осуществляет изменение фазы входного сигнала So„ (t) на 90, Колебание на

)выходе этого фазовращателя имеет вид

Б,ц,(t) =Üä ° sin(2(7f t+ д+у(С) ) . (26)

B перемножителе 33 происходит перемножение входных сигналов Sp(t) к ю к S „(t) . Полученное в данном перемножителе результирующее напряжение поступает на вход интегратора 34, на выходе которого в момент времени, краткий Т, формируется отсчет вида г Tñ (1 — S<(t) Бо() (t) dt=> а Ъ i,(t) к а к P, sin Су +фМ)-р,-(()()3+х э (») где х „- отсчет шума.

В формуле (27) временные функции

q>(t) и y(t) характеризуют спонтанное изменение фаз колебаний, вырабатываемых генераторами соответственно на передающей и приемной сторонах устройства, и могут принимать значения

0 или 180 . В любом случае величина ((()- (t)) принимает также значения

0 или 180 .

При ((()-9t)) выражение (27) записывается в виде

У, = — а,Ь)1,() р„эмап(у,-b ) .+õ . (28) При ((()-y(t))=180 выражение (27) принимает вид

Y, =- 2аоЬ()i,(t) р зхп(у -,) х . (29)

Общая запись выражений (28) и (29) имеет вид

Y,=+ -а,Ь,1, (t)p, эмап(у,- Ъ,) +х,, (30)

1 - 2 0 6 1 где i; (t) — последовательность Ц, соответствующая информационной последовательности импульсов, передаваемых на частоте f,.

Сигнал 9 с выхода интегратора 34 поступает на вход блока 35 выделения

13 158 абсолютного значения, на .выходе которого формируется напряжение

F =! Y

ФНЧ 36 осуществляет усреднение входного колебания, а также выделение из последовательности входных отсчетов постоянной составляющей, величина которой пропорциональна

0582 14 фазовращателя 39 — вторым входом (на него поступает U„), а выход бинарного квантователя 41 — выходом блока 26

5 формирования подставки. Принцип работы блока состоит в следующем. Фазовращатели 38 и 39 изменяют фазу входО ного сигнала на 90 и на их выходах создаются соответственно напряжения

Б„= 2 а Ъ р, sin(y,— р,) . (32)

Это напряжение U используется в

1 качестве управляющего напряжения, которое подается на управляющий вход генератора 21 опорного сигнала и осуществляет регулировку его фазы р,, добиваясь U =О. При (— „) =0 или I f /-1 при P„= y, "правляющее напряжение оказывается равным нулю. Аналогично осуществляется подстройка фазы р генератора 22 опорного сигнала с помощью второго блока 24 подстройки фазы. Изменение фазы 8 генератора 22 опорного сигнала происходит до тех пор, пока выходное напряжение Uz второго блока 24 подстройки фазы не станет равным нулю (Uz =0 при (у †)=0 или при р = у. Однако выходные напряжения U u Uq будут также равны нулю г 0 О и при (у,— р ) =180, (р- 3<) =180 о

Это объясляется тем, что sin 180

=-sin 0 =О. В этой ситуации отсчет Z, сформированный на выходе перемножителя 15 (формула (23) ), может изменить свою полярность на противоположную, поскольку сos(g,-p,) =cos 180 = — 1 или cos(-p) =

=cos 1800= 1 вместо cos 0 =+1. Возможное изменение полярности отсчета (из-за получения в блоке подстройки фазы величины разности фаз 180 вместо,О ) эквивалентно явлению "обратной работы", Для устранения отмеченного явления на передающей стороне используется блок 26 формирования подставки, на входы которого поступают напряжения U> и U, сформированные соответственно в блоках 23 и 24 подстройки фазы. Выход блока 26 формирования подставки соединен с первым входом перемножителя

19, на второй вход которого поступает отсчет Z (формула (23)) с выхода перемножителя 15. Техническая реализация блока 26 формирования подставки представлена на фиг.4. Вход фазовращателя 38 является первым входом блока (на него поступает Ug) вход

02 =2 o g р з1п(fg pg «2) ю (33) У, =2a Ь, p, sir (gô — p, + -) . (34)

1 7(С учетом известного соотношения

sin(A+8)=sin А cos B+cos A sin В выражение (33) может быть записано в виде. 1 I!

U" а Ъ !ц (з1п(у -A) oos — + (> 1

+ (У2Р7) 1п )2 b Р1

Аналогично записывается и выражеl5 ние (34)

2 " J "з(У„- p, ) . (36)

Напряжения U, и Uq поступают на

1 соответствующие входы перемножителя

40, «а выходе которого формируется сигнал вида

1 а оЪо} 2 р Ргсо

-P ) "" () т Р) (37)

С помощью бинарного квантователя

41 выходное напряжение U имеет единичную амплитуду. Напряжение U будет иметь положительную полярность, если (у„- О,)=(у — P )=0 или 180 . В противном случае оно будет отрицательным.

Последняя ситуация соответствует регистрации в устройстве "обратной работы": отсчет Z на выходе перемножителя 15 имеет противоположную поляр45 ность, обратную реальной. Отрицательное единичное напряжение подставки, поступающее на первый вход перемножителя 19, изменяет полярность входного отсчета Е на противоположную, тем самым устраняя "обратную работу

Таким образом, отсчет Z, формируемый на выходе перемножителя 19, может быть записан формулой (25), которая соответствует ситуации отсутствия

"обратной работы" и обеспечения равенства фаз

Ь =71" Ьс=У»

В соответствии с временными диаграммами S,(t..), S (с) (фиг.5с,т) и

15 1580582 оп () оп а() (фиг.бг, б) на фйг.бд представлена временная диаграмма напряжения на выходе первого интегратора 14, иа фиг.бе — на выходе к второго интегратора 17 и на фиг.бж—

5 на выходе перемножителя 19. Сигнал с выхода перемножителя 19 {фиг.бж) поступает на вход регенератора 20, к работающего по алгоритму

10 +1„Z 70; (38)

p«$-1, если 7. (О, с и формирует видеосигнал, представляю- и щий собой принимаемьп» дискретный

r сигнал (фиг.бз) . Выход регенератора

20 является выходом устройства. в

Таким образом, предлагаемый метод формирования опорных сигналов (на з частотах f„ и f ) с использованием как на передающей, так и на приемной стороне блоков устранения скачков, с исключает возможность возникновения и

"обратной работы". У

Формула изобрет ения 25

Устройство для передачи и приема сигналов с фазовой манипуляцией, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные преобразова- З0 тель кода, блок задержки, первый фазовый манипулятор, сумматор и передатчик, причем вход преобразователя кода является входом устройства, а выход через второй фазовый манипулятор соединен с вторым входом сумматора, первый генератор опорного сигнала, второй генератор опорного сигнала, выход которого соединен с вторым входом второго фазового манипулятора, на приемной стороне — последовательно соединенные приемник, первый перемножитель, первый интегратор и второй перемножитель, третий перемножитель, вход которого соединен с выходом приемника, а выход — с входом второго интегратора, выход которого подключен к второму входу второго перемнсжителя, четвертый и пятый перемножители, регенератор, выход которого является вы50 ходом устройства, блок синхронизации, вход которого соединен с выходом приемника, а выход — с вторыми входами первого и второго интеграторов, йервый генератор опорного сигнала и второй генератор опорного сигнала, выход оторого соединен с вторым входом третьего перемножителя, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости за счет огерентной обработки сигналов и устанения "обратной работы", введены на передающей стороне последовательно оединенные блок устранения скачков перемножитель, причем выход первого енератора соединен с первым входом лока устранения скачков и вторым ходом перемножителя, выход которого оединен с вторым входом первого фаового манипулятора, а выход второго енератора опорного сигнала соединен вторым входом блока устранения качков, на приемной стороне — первый второй блоки подстройки фазы, блок странения скачков и блок формирования подставки, причем выход первого генератора опорного сигнала соединен с первыми входами второго блока устранения скачков и четвертого перемножителя, выход которого подключен к второму входу первого перемножителя и первому входу первого блока подстройки фазы, а второй вход — к выходу второго блока устранения скачков, выход второго генератора опорного сигнала соединен с вторым входом второго .блока устранения скачков и первым входом второго блока подстройки фазы, выход которого подключен к управляющему входу второго. генератора опорного сигнала и первому входу блока формирования подстройки, второй вход которого соединен с управляющим входом третьего генератора опорного сигнала и выходом первого блока подстройки фазы, а выход подключен к первому входу пятого перемножителя, второй вход которого соединен с выходом второго перемножителя, а выход — с входом регенератора, причем выход приемника соединен с вторыми входами первого и второго блоков подстройки лазы, входы синхронизаьди которых соединены с выходом блока синхронизации.

1580582.1 580582

g + + + -7 — +

+ Ф + +

О + + + +

+ + 9 +

1 I 1!

1, 1 I! г

Л1 3 ч!

2! г

ft + + + t

f3 + + — — — 4- — — — + с.62

m—

+ — + Ф вЂ” — + ф +!

27М 5

t o

0 f2 + + — — — + + +

t6 27

69

91 +

+ + +

26 26 27 tot3 0

ts t7 29 — 7 — 7Г-т Г— 7 — т à — 1 — 7-т — 1 — 7

Составитель Д.Куприйчук

Редактор Л.Гратилло Техред M,Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 2024 . Тираж 529 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по и" îáðåòåíèÿì и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква9 И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул ° Гагарина, 101

1

f7 !

У2

I

I 1t3 I 1122