Устройство обнаружения ошибок при приеме фазоманипулированных сигналов

Устройство обнаружения ошибок при приеме фазоманипулированных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<))) 556559

Союз Советских

Социалистических

Республик

- и

1-1 041 27/18 с I!11)!соед!Iпепiioм лаяВ):п J1е (23) Hp! Iор итет

Государственный комитет

Совета министров СССР по делам изобретений к открытий

"" " !1<0."-апо 30.04,77. Бюл; тень у,, 16

)) а; з опубл икова пя сппса:)п 1 »О 06 77 (53) УДК 621 394.662.2 (088.8) (72) Авторы

П 3 0 В Е ) C! ) I ) 11

В. И. Назар-:a, A. И. С=-селпин и С. Н. Во"сипи (71) Заявитель

Центральный научно-исследовательский институт связи (51) УСТРОЙСТВО ОБНАРУЖЕНИЯ ОШИБОК ПРИ ПРИЕМЕ

ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ

Изоопстепис относится ;< технике передачи и приема дискретной информации в каналах с относительной фазовой ма!шпуляцпей (ОФМ) и, в частности, к устройствам повышения помехоустой .i âîñòè пли увеличения информационной скорости передачи и может быть использовано в системах передачи данных, телеметрии и телеуправления.

Известно устройство, в котором избыточность фазового манипуляционного кода сигча- 10 лог с «вращающейся фазой» используется для осуществления тактовой или групповой синхронизации при приеме (1).

И вестное устройство содер" èò на приемной стороне узел выделения синхроимпульсов, 15 подключенный через узел формирования и коррекции синхроимпульсов к додетекторному фазопреобраooâàòåëio, выход которого соединен с входом фазодетектирующего узла.

Недостатком этого устройства является не- 20 возможность обнаружения ошибок при приеме без введения кодовой избыточности в передаваемый сигнал.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство обна- 25 ру кения ошибок при приеме фазоманипулированных сигналов с «вращающейся фазой», не требующее введения "îäîâîé избыточности в передаваемые комбинации. Такое устройство содерж IT демодулятор информационного 30 капo.)",, па;;аллелы<0 1 Ото!.Ому Вкл10»1ен контрольный канал, состоящий из решающего узла и фазозо"o детектора, прп этом к опорным

Водам фазОВОГО детектора п демодулятора информационного канала подключены соотв тствующие вы.<оды узла формирования опорных напряжений (2).

Однако зто устройство имеет низкую точность обнаружения ошибок, поскольку не обеспечивается обнаружение спаренных, групповых и пакетных ошибок и ошибок в системах относительной фазовой телеграфии большей кратности.

Целью изобретения является повышение то ности обнаружения ошибок.

Зто достигается тем, что в предлагаемое устройство обнаружения ошибок при приеме фазоманипулированных сигналов в контрольный канал введен формирователь эталонных мпульсов, выход которого подключен к тактовым входам решающего узла и демодулятора информационного канала непосредственно, а через введенный формирователь проверочной последовательности импульсов — к входу «Проверка» решающего узла, причем к

Вход :м формирователей подключен выход фазового детектора, к другому входу которого к входу узла формирования опорных напряжений подключен умножитель частоты на

556559 коэффициент, вдвое меньший необходимого для полного снятия манипуляции.

Решающий узел выполнен в виде последовательно соединенных элемента НЕТ, триггера со счетным входом и элемента И, к второму входу которого подключен выход элемента задержки на половину элементарной посылки, вход которого объединен с одним входом элемента НЕ(и является тактовым входом решающего узла, а другой вход элемента HET является входом «Проверка» решающего узла.

-la фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства обнаружения ошибок при приеме фазоманипулированных сигналов; на фиг. 2 — фазовременные диаграммы, поясняющие работу устройства, при приеме сигналов двукратной системы ОФМ 45* — 135"—

22b 31о

1!редлагаемое устройство содержит демодулятор информационного канала 1, параллельно которому включен контрольный канал 2, состоящий из решающего узла 3, фазового детектора 4, формирователя эталонных импульсов 5, формирователя проверочной последовательности импульсов b и умножителя частоты 7 на коэффициент 2а (где п — кратность манипуляции), а также узел формирования опорных напряжении 8. 1 ри этом к опорным входам фазового детектора 4 и демодулятора информационного канала 1 подключены соответствующие выходы узла формирования опорных напряжений 8, выход формирователя эталонных импульсов 5 подключен к тактовым входам решающего узла 3 и демодулятора информационного канала 1 непосредственно, а через формирователь проверочной последовательности импульсов 6 — к входу

«11роверка» решающего узла 3. К входам формирователя эталонных импульсов 5 и формирователя проверочной последовательности импульсов 6 подключен выход фазового детектора 4, к сигнальному входу которого подключен умно>китель частоты 7, соединенный с входом узла формирования опорных напряжений 8.

Демодулятор информационного канала 1 состоит из последовательно соединенных ключа 9, фазовращателя 10 íà Лс „„„(Л,„„„— минимальный скачок фазы в сигнале с «вращающейся фазой»), блока фазового детектирования 11, блока регенерации импульсов 12, блока декодирования 13 и выходного формирователя 14.

В случае приема сигналов однократной системы ОФМ 90 — 270 блок фазового детектирования 11 состоит из одного фазового детектора, блок регенерации 12 из одного регенератора, блок декодирования 13 выполняет функцию декодирования относительного кода. В случае приема сигналов двухкратной системы

ОФМ 45 †1 †2 †3 блок фазового детектирования 11 содержит два фазовращателя на 45 и — 45 и два синхронных фазовых детектора, блок регенерации 12 содержит

Зд

63 бб два регенератора, блок декодирования 13 выполняет функцию декодирования относительного кода и разделения каналов.

Решающий узел 3 выполнен в виде последовательно соединенных элемента НЕТ 15, триггера 16 со счетным входом и элемента И

17, к второму входу которого подключен вы ход элемента задержки 18 на половину элементарной посылки, вход которого объединен с одним входом элемента HET 15 и является тактовым входом решающего узла 3, а другой вход элемента НЕТ 15 является входом «Проверка» решающего узла 3.

Узел формирования опорных напряжений 8 содержит умножитель частоты 19 на два, выход которого соединен с входом узкополосного фильтра 20, выход которого подключен к входам первого делителя частоты 21 на 4п и второго делителя частоты 22 на два.

Формирователь проверочной последовательности 6 содержит последовательно соединенные регенератор 23 и дифференцирующую цепь 24.

Формирователь эталонных импульсов 5 содер>кит ждущий делитель (мультивибратор)

25, подключенный через фазовый дискриминатор 26 к блоку управления 27, к входу которого подключен задающий генератор 28, а выход блока управления 27 подключен к управляющему делителю 29, выход которого является выходом формирователя эталонных импульсов 5 и подключен к второму входу фазового дискриминатора 26.

На фиг. 2 показаны исходные сигналы первого (фиг. 2, а) и второго (фиг. 2, б) подканалов, фаза передаваемого сигнала (фиг. 2,в), продетектированные сигналы первого (фиг.

2,г) и второго (фиг. 2,д) подканалов. Стрелки отмечают значения фаз синусоидальных сигналов. Звездочками отмечены ошибочно принятые посылки. Пунктирными линиями отмечена форма меандра (фиг. 2, е) при,приеме без ошибки и возможная форма продетектированных сигналов при наличии ошибок. На фиг. 2,ж показаны искажения фазы принимаемого сигнала на 45, которые приводят к равновероятной регистрации 0 или 1 в соответствующих посылках первого и второго подканалов.

Устройство работает следующим образом.

Принятый сигнал (фиг. 2, яс) с «вращающейся фазой» поступает на вход демодулятора информационного канала 1. Одновременно сигнал поступает в контрольный канал 2 на умножитель частоть1 7, коэффициент умножения которого зависит от кратности манипуляции и равен 2Н, т. е. частота несущей сигнала умно>кается на коэффициент, вдвое меньший необходимого для полного снятия манипуляции. На выходе умно>кителя 7 получается сигнал (фиг. 2, з) с периодическими скачками фазы на 180, обусловленными регулярными компонентами сигнала (фиг. 2,яс). Умноженный сигнал (фиг. 2,з) поступает на фазовый детектор 4 и параллельно в узел формирова556559 ния опорных напряжеий 8. На выходе делителя 21 на 4п получается опорное напряжение для детектирования информационного компонента, а на выходе делителя 22 на два— опорное напряжение (фиг. 2,з) для детектирования регулярного компонента.

Сигнал (фиг. 2,и) с выхода детектора 4, представляющий собой последовательность видеоимпульсов, поступает на формирователь эталонных импульсов 5, который представляет собой инерционное устройство с постоянной времени интегрирования, равнои нескольким элементарным посылкам, исправляющее искажения в последовательносги импульсов (фиг. 2,и). На выходе формирователя 5 имеется последовательность эталонных (тактовых) импульсов (фиг. 2,к), которая служит также для синхронизации всех цепей устройства.

Параллельно сигнал (фиг. 2, и) поступает в формирователь проверочной последовательности импульсов 6, которыи служит для калибровки импульсов сигнала (фиг. 2, и) по длительности. Постоянная времени интегрирования формирователя 6 равна длительности одной элементарной посылки, поэтому проверочная последовательность (фиг. 2,л) сохраняет все искажения, имеющиеся в сигнале (фиг. 2, и), ооусловленные действием помех в канале связи, В формирователе 6 рсгенератор 23 калибрует входные импульсы по длительности, которые поступают на дифференцирующую цепь

24, формирующую короткие импульсы (фиг.

2,л), соответствующие фронтам импульсов в последовательности (фиг. 2,м).

Затем эталонная (фиг. 2, к) и проверочная (фиг. 2,л) последовательности импульсов поступают в решающий узел 3.

Работа решающего узла 3 происходит следующим образом.

Эталонная и проверочная последовательности импульсов (фиг. 2, к, л) поступают на входы элемента НЕТ 15, на выходе которого импульсы появляются только в случае несовпадения этих последовательностей. Сигнал (фиг. 2,н) элемента НЕТ 15 поступает на триггер 16 со счетным входом, который формирует прямоугольный импульс ошибки (фиг.

2,о), причем число ошибок определяется длительностью импульса. В случае одиночной ошибки длительность импульса равна одной элементарпой посылке, в случае спаренной ошибки — двум элементарным посылкам

tt т. д.

Сигнал (фиг. 2, о) с выхода триггера 16 поступает на вход элемента И 17, на другой вход которого поступают эталонные (такто5

3«

50 вые импульсы (фиг. 2,n), задержанные на вп оловину элементарной посылки в элементе з держки 18. 1 а выходе элемента И 17 формируются короткие импульсы ошибки (фиг.

2, р), причем количество коротких импульсов соответствует числу ошибок.

Сигнал ошибки (фиг. 2, р) далее может быть использован для исправления ошибок (например, путем автозапроса искаженных кодовых комбинаций в случае применения способа обнаружения ошибок в системе с реша ощеи обратной связью) или для оценки качества связи (путем накопления и анализа импульсов ошибок).

Формула изобретения

1. Устроиство обнаружения ошибок при приеме фазоманипулированных сигналов, содержащее демодулятор информационного канала, параллельно которому включен контрольный канал, состоящий из решающего узла и фазового детектора, при этом к опорным входам фазового дет=ктора и демодулятора информационного канала подключены соответствующие выходы узла формирования о вгорных напряжении, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности обнаружения ошиоок, введен в контрольный канал формирователь эталонных импульсов, выход когоро,о подключен к тактовым входам решающего у зла и демоду лятора информационного канала непосредственно, а через введенный формирователь проверочной последовательности импульсов — к входу «Проверка» решающего узла, причем к входам формирователей подкл очен вь ход фазового детектора, к ругому входу которого и к входу узла формирования опорных напряжений подключен умцожитель частоты на коэффициент, вдвое меньший необходимого для полного снятия манипуляции.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что решающий узел выполнен в виде последовательно соединенных элемента НЕТ, триггера со счетным входом и элемента И, к второму входу которого подключен выход элемента задержки на половину элементарной посылки, вход которого объединен с одним входом элемента НЕТ и является тактовым входом решающего узла, а другой вход элемента HET является входом «Проверка» реша ощего узла.

Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе:

1. Anò. с». СССР Ае 305594, кл. Н 041 7, 00, 1971.

2. Патент США К 3529290, кл, 340 — 146, 1970 (прототип) .

556559

Ф иг.!

Г .Ч Г а З- 0 0 0 0 Z 0 Т Г r 0 0 T 0 т 0 Г 0 т.т. 0 0 т* 0 т 0 О

Фиг.2

Заказ 1119/12

Изд. X- 410

Тираж 815 Подписное

ЦНИИПИ

Типография, нр. Сапунова, 2