Регенератор несущей частоты фазоманипулированного сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование в устройствах приема цифровых сигналов в системах связи с фазовой манипуляцией для выделения несущей частоты и синхронного детектирования принимаемых сигналоа Сущность изобретения: устройство содержит смеситель, умножитель частоты, усилитель промежуточной частоты, адаптивный узкополосный фильтр, компаратор , делитель частоты, частотнопреобразовательные блоки, в устройстве обеспечивается упрощение путем исключения второго смесителя, второго умножителя частоты и перестраиваемого генератора и улучшение динамических характеристик слежения за частотой принимаемого сигнала. 1 ил.

(В) И1 (11) 2 (51) 5 Н04В1 10

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и "., ", К ПАТЕНТУ

ЬЭ (Р

Ю

Ж

ЬЭ

Ch (21) 4944763/09 (22) 14.06.91 (46) 15.10.93 Бюл. М 37-38 (71) Научно-производственное объединение

"Радио" (72) Быховский МА; Дамгов В.Н.(BG); Дорофеев

В.М. (73) Дорофеев Владимир Михайлович (54) РЕГЕНЕРАТОР НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫ ФАЗОМАН ИПУЛ ИРОВА ННОГО СИГНАЛА (57) Использование: в устройствах приема цифровых сигналов в системах связи с фазовой манипуляцией для выделения несущей частоты и синхронного детектирования принимаемых сигнапоа Сущность изобретения: устройство содержит смеситель, умножитель частоты, усилитель промежуточной частоты, адаптивный узкополосный фильтр, компаратор, делитель частоты, частотнопреобразовательные блоки, в устройстве обеспечивается упрощение путем исключения второго смесителя, второго умножителя частоты и перестраиваемого генератора и улучшение динамических характеристик слежения за частотой принимаемого сигнала. 1 ил.

2001526

50

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах приема цифровых сигналов в системах связи с фаэовой манипуляцией для выделения несущей частоты и синхронного детектирования принимаемых сигналов, Цель — упрощение устройства путем исключения второго смесителя, второго умножителя частоты и перестраиваемого генератора и улучшение динамических характеристик слежения за частотой принимаемого сигнала.

На чертеже представлена структурная электрическая схема регенератора несущей частоты фазоманипулирован ного сигнала.

Регенератор несущей частоты фазоманипулированного сигнала содержит смеситель 1, умножитель 2 частоты, усилитель 3 промежуточной частоты (УПЧ), адаптивный узкополосный фильтр 4, компаратор 5, делитель G частоты, первый и второй частотнопреобразовательные блоки 7, 8, адаптивный узкополосный фильтр 4, который содержит узкополосный фильтр 4.1, усилитель 4.2. постоянного тока, фазовый детектор 4.3.

Регенератор несущей .эстоты фазоманипулированного сигнала работает следующим образом.

На вход устройства поступает фаэоманипулированный сигнал

W(t) - А sin(ил t + 0(t)), (1) где 0 (t) = К(2л /М) при L7 < t <(+ 1)Т, Здесь Т вЂ” длительность одного символа, М вЂ” кратность манипуляции, а параметр К в зависимости от значения символа, передаваемого в интервале LT < t < (1 + 1)Т, может принимать значения К = О, (М вЂ” 1).

Обозначим частоту сигнала, действующего на выходе адаптивного фильтра 4 через ь, а на выходе 1-го частотно-преобразовательного блока 7 через го 2 . При поступлении на вход устройства сигнала (1) на выходе смесителя будет действовать сигнал

WcM(t) = А sin((n)o 402)t+ 0 (t)). (2) Эгот сигнал усиливается в УПЧ 3 и поступает на вход умножителя частоты 2 в М раз, на выходе которого формируется сигнал со снятой манипуляцией

Wy(t) = s1п(M(o+ (< ) t + M 0 (t)) =

=A sin(M(сд„- ay) t)(t.к, 0(с). М =2 zt K) (3) Этот сигнал является гармоническим. он выделяется адаптивным узкополосным

УУг(с) = А sin((йЪ - са)л), m М который поступает на второй вход смесителя 1, Таким образом, частота сигнала, поступающего на второй вход смесителя 1, равна (4) мг = - (а,— й2), т.е.

m M

П (5)

Из (5) и (3) следует, что на выходе узкополосный фильтр 4 частота сигнала равна в ™(в - )=(М ) а (6) и М а на выходе смесителя 1 будет действовать фазоманипулированный сигнал с частотой

o = Ь- cur =(+ .M) М (7) п фильтром 4. Он может содержать узкополосный фильтр 4.1 с управляемой частотой настройки. Сигнал управления формируется на выходе усилителя 4.2 постоянного тока (УПТ), вход которого подключен к выходу фазового детектора 4.3, первый вход которого соединен с входом фильтра, а второй— с его выходом. В результате действия цепи автоподстройки фильтр 4.1 всегда оказывается настроенным на частоту сигнала, поступающего íà его вход, Поскольку на вход

ФД 4.3 поступают сигналы одной и той же частоты независимо от частоты сигнала. действующего на входе устройства, то на его выходе выделяется только постоянная составляющая, а частота биений отсутствует. Это обеспечивает захват за полезный сигнал при любом значении нестабильности частоты принимаемого сигнала.

Коэффициент усиления УПТ должен быть достаточно большим, чтобы разность фаз сигналов на входе и выходе фильтра 4.1 была незначительной (<5), а его полоса пропускания достаточно узкой, чтобы обеспечить малую шумовую полосу петли автоподстройки частоты этого фильтра, В компараторе 5 этот сигнал клиппируется и превращается в меандр. Такой сигнал удобен для осуществления цифровой обработки сигнала (3) в делителе частоты 6 и в частотно-преобразовательных блоках 7 и 8.

В блоке 7 осуществляется дробно-рациональное преобразование частоты (3) в li =

=(m/n) раэ, где m u n — взаимно простые числа.

В результате на выходе этого блока будет действовать сигнал

2001526

Сигнал, действующий на выходе компаратора 5 и имеющий частоту а1, поступает на вход 2-го частотно-преобразовательного блока 8 с коэффициентом преобразования

n+m М п M

В результате на его выходе формируется гармонический сигнал с частотой, равной сд, .Этот сигнал когерентен с фазоманипулированным сигналом, поступающим на вход устройства, и может быть использован в качестве опорного в блоке демодуляции

ФМ сигнала.

Кроме того. сигнал с выхода компаратора 5 поступает на вход делителя 6 частоты, который делит частсту входного сигнала в М раз. В результате на его выходе формируется гармонический сигнал с частотой мз, когерентной с ФМ сигналом, действующим на выходе УПЧ 3. Этот гармонический сигнал может быть использîBàн в качестве опорного при демодуляции ФМ сигнала, действующего на выходе УПЧ 3.

Следует отметить, что в предложенном устройстве, в отличие от известного, единственным источником нестабильности частоты сигнала, поступающего на вход узкополосного фильтра, является нестабильность частоты принимаемого сигнала, е то время как в известном устройстве источником нестабильности является нестабильность частоты перестраиваемого генератора, причем первая из названных нестабильностей меньше второй. Это, а также применение в предлагаемом устройстве адаптивного узкополосного фильтра позвоФормула изобретения

РЕГЕНЕРАТОР НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫ ФАЗОМЛНИПУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА, СОдЕРжащий умножитель частоты и смеситель, первый вход которого является входом устройства, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства путем исключения второго смесителя, второго умножителя частоты и перестраиваемого генератора и улучшения динамических характеристик слежения за частотой принимаемого сигнала, введены адаптивный узкополосный фильтр, компаратор, делитель частоты, первый и второй частотно-преобразовательные блоки и усилитель промежуточной частоты, выход которого является первым выходом ляет получить в нем хорошие динамические характеристики слежения за несущей частотой принимаемого сигнала.

В качестве одного из примеров выбора

5 параметров преобразования п и m в (4) — (7) рассмотрим случай, когда осуществляется прием ФМ сигнала с М = 4, fo

=в„/2 7г =4 Ггц и допустим, что промежуточная частота выбрана так, что щ /2 л = 35 Мгц, т.е. (— ) =—

Ж3 1 д) 9

При этом из (7) следует и 1 9

n+4m

= —, т.е, (2 - 1),n=4m.

Таким образом, выбрав m = 2 — 1 и и9

=4, можно, используя предложенное устройство, создать приемник ФМ сигналов с промежуточной частотой, равной fop fp/2. При этом, как видно иэ (6), нестабильность частоты сигнала а, на входе узкополосного фильтра связана с нестабильностью частоты полезного сигнала а соотношением

4п 1

ЛM1/hrdo = и 4m 2т т,е, нестабильность Лв более чем на порядок ниже, чем нестабильность частоты принимаемого сигнала. Данное обстоятельство существенно упрощает выполнение узкополосного фильтра в регенераторе несущей, так как подстройка его центральной частоты должна осуществляться в весьма незначительных пределах. (56) Заявка Японии N 1961, кл. 98(5) Е О.

1968.

40 регенератора и подключен к входу умножителя частоты, вход которого соединен с входом адаптивного узкополосного фильтра, выход которого через компаратор под45 ключен к входам первого и второго частотно-преобразовательных блоков и входу делителя частоты, при этом выход первого частотно-преобразовательного блока подключен к второму входу смесите5р ля, выход которого подключен к входу усилителя промежуточной частоты, причем выходы второго частотно-преобразовательного блока и делителя частоты являютсА соответственно вторым и третьим

55 выходами устройства, 2001526

СМ к о

Составитель Г.Лерантович

Редактор Н.Сильнягина Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Закаэ 3133

Тираж Подписное

НПО"Поиск" Роспатента

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

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