Способ передачи фазового угла

Способ передачи фазового угла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Соцналистммескик

Республик

11;,748483 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 06.02 78 (21) 2577808/18 — 24 с присоединением заявки.% (23) Приоритет (5) ) М. Кл.

G 08 С 15/10

6 08 С 19/12.

Государстеениый комитет

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень Ма 26

/ па делам иаооретеиий и открытий (53) УДК621.398 (088.8) Дата опубликования описания 15.07.80 (72) Авторы изобретения

Л. А. Глазков, Г. Б. Крепышев и Ю. А. Скрипник (7I) Заявитель

Челябинский филиал Уральского электромеханического института инженеров железнодорожного транспорта (54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ФАЗОВОГО УГЛА

Изобретение относится к области передачи информации сигналами с изменяюшейся фазой и может быть использовано лля повышения точности дистанционной передачи угловых и линейных перемещений, преобразуемых в фазу электрического сигнала, а также для передачи ,цифровой информации фазоманилулированными сигналами, Известен способ передачи фазовых углов, основанный на фазовой манипуляции сигнала и передаче его по однопроводной линии или радиоканалу (1) . Восстановление опорного (неманипулированного) сигнала на приемной стороне путем соответствующего умножения и деления частоты фазоманипулированного сигнала позволяет в значительной мере исключить влияние непостоянства параметров линии связи на точность передачи. Однако этот способ мало пригоден для передачи значений фазовых углов, которые случайным образом меняются в широких пределах, например от 0 до 180 .

В этом случае разность фаз в двух соседних посылках манип> лированного cNrHala непрерывно, хотя и медленно, изменяется, и восстановление опорного сигнала с постоянной фазой затруднено.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ передачи фазового угла фазоманипулированным сигна5

I лом с дополнительным опорным сигналом и преобразования на приемной стороне фазоманипулированного сигнала в сигналы постоянного тока (2). По этому способу через определен1О ные промежутки времени по линии связи передается опорный когерентный сигнал с длительностью, достаточной для синхронизации опорного сигнала, вырабатываемого гетеродином на приемном конце.

Недостатком этого способа является прерывание передачи информации в моменты прохождения опорного сигнала по каналу связи, что в ряде случаев недопустимо, например при быстрых изменениях контролируемого перемещения, а следовательно, и фазового угла.

Целью изобретения является повышение точности передачи фазового угла., Эта цель достигается тем, что на передающей

:тороне формирование фазоманииулированного

748483 сигнала осуществляют путем умножения и деления частоты исходных гармонических колебаний в заданное число раз с получением соответственно высокочастотным гармонических колебаний и низкочастотных колебаний прямоугольной формы, причем высокочастотные гармонические колебания сдвигают на передаваемый фазовый угол и сдвинутыми на фазовый угол и несдвинутыми высокочастотными гармоническими колебаниями поочередно за- 1() полняют низкочастотные колебания с частотой повторения, определяемой заданным коэффициентом деления и длительностью в полупериод низкочастотного колебания, передачу фазоманипулированного сигнала по линии связи осуществляют одновременно с опорным сигналом, в качестве которого используют исходные гармонические колебания, на приемной стороне вьщеляют исходные опорные гармонические колебания, путем умножения и деления частоты которых в то же заданное число раз, что и на передающей стороне, формируют соответственно опорные высокочастотные гармонические колебания и опорные низкочастотные колебания прямоугольной формы, опорные высокочастотные гармонические колебания сдвигают на четверть периода, принятый фазоманипулированный сигнал смешивают со сдвинутыми опорными высокочастотными гармоническими колебаниями, вьщеляют низкочастотный сигнал прямоутольной формы, переменную составляющую которого перемножают ,с опорными низкочастотными колебаниями прямоугольной формы и выделяют постоянную составляющую сигнала, по которой определяют значение передаваемого фазового угла.

Сущность предложенного способа поясняется чертежом и заключается в следующем. На передающем конце гармонические колебания

0,=0г „«s ((.)-)т + Р1) (а) умножают в К раз (6) 0 =0)" СОВ(кщ1 Р ) и делят в г) раз, получая прямоугольное напряжение (в} U>= Unt>Bign Sin®t + ().

Высокочастотные колебания 0 пропускают через фазосдвигающее устройство, вносящее информативный фазовый угол Р4 . Колебания, сдвинутые по фазе 04= О(т)4 у)з(кш, + (з ф и несдвинутые колебания U поочередно с

LU низкой частотой повторения Я. — „., и длительностью в полпериода напряжения 0 посылаются в линию связи (r). Пакеты высокочастотных сигналов, состоящие из колебаний

02 и U4, следующих поочередно друг за другом, представляют собой последовательность прямоугольных импульсов с высокочастотным — средняя фаза несущих колебаний фазоманипулированного сигнала;

) Р =— Р4

2 — индекс фазовой манипуляции;

0»= Я„0„„8»(к»(-t)+e+n4> sign sin (ltt Ч вЂ” „" )„ у

n Um sin (tw(t- ) (- —,) -. Р4 ф

-"0,„sin(> n ÐÂ(gn â n(gt + Ð - „)) i 0 =

- u Sin — x (1+Sign Sin(it(t- t) 4> )}+ U Р4 Г (1о 2 Ь О) заполнением вида

$ in(2n-<)(2t 4g

0 =U Sin(ment+ Р ) у,— Z + (1з 2 2 fl-(4

> sir)(gn-t)(Q)t-+ ) .0 sin(i:wt e W )

2 3

Полагая равенство амплитуд высокочастотных импульсов Unt =LI 4 = О„,, после тригонометрических преобразований получим сигнал в форме фазоманипулированных колебаний

U>=Um>$tь(КШ1 Р йРsign sin(ttt+e )) Рд где + = Р2+ 2

Sig n З)г)(Я1+ > ) = Sin(2n-6)fkt+9>), — прямоугольная огибаю2п-1 щая фазоманипулированного сигнала.

Одновременно с фазоманипулированным сигналом Ц по линии связи передают исходные колебания U в качестве непрерывного дейст1 вующего опорного сигнала, На приемном конце из смеси сигналов О„и U, rвыделяют исходные колебания

u =u s n(w(t-t)*»), где Ф вЂ” время задержки сигнала в линии связи.

Из выделенного сигнала 0> умножением в К раз и делением в г) раз формируют опорные высокочастотные гармонические колебания (д)

0„=0„, sin(nw(t-C) кЧ ).Ц„sin(rw(t-Ö Ð) и опорные низкочастотные колебания прямоугольной формы

Ч sign "Я(1 ")+ )", Гщ „. 1 )»

=0„, signsin(it(tW) Ч> )

Фазоманипулированный сигнал, прошедший через линию связи шТ

0 =0 Sin(nw(t1) 9+nesignsin(llt e- — n)) смешивают с высокочастотными опорными колебаниями, сдвинутыми на четверть периода (д) и выделяют низкочастотный сигнал (е) 748483 где ) — характеристика процесса смешивания ю колебаний;

0 амплитуда низкочастотной составляюп1 ю щей сигнала

В 0

U = — 5 0 п ю 2 ю и 9 т

Оо — напряжение от побочных продуктов смешивания колебаний и шумов.

Переменную составляющую сигнала 1.) О прямоугольной формы и частоты Я (ж)

ii«:о „(ц; (<+«igni;i«(ap-z)++) q,„< } перемножают с опорным низкочастотным напряжением Ug и выделяют постоянную составляющую сигнала

u„;- -,.{р (ж М-),)-«,}, Рд

«U«« ii s ig««e in (a (t -«) ««} "- А s i n < где А — коэффициент пропорциональности, зависящий от амплитуд преобразуемых сигналов.

Таким образом, постоянная составляющая сигнала пропорциональна значению передаваемого фазового угла и не зависит от нестабильности временной задержки, вносимой ли. нией связи.

Использование предложенного способа позво. лит повысить точность дистанционного слежения 30 за угловыми и линейными перемещениями контролируемых объектов, a также повысит достоверность передачи информации с фазоманипулированными сигналами в условиях интенсивных помех. Использование радиоканала в з5 предлагаемом способе позволяет осуществлять дистанционный контроль за положением подвижного объекта.

15

Формула изобретения

Способ передачи фазового угла, заключающийся в формировании на передающей стороне из гармонических колебаний фазоманипулиро- 45 ванного сигнала, передаваемого с опорным сигналом по линии связи на приемную сторону и преобразовании на приемной стороне фазоманипулированного сигнала в сигналы постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности передачи фазового угла, на передающей стороне формирование фазоманипулированного сигнала осу- ществляют путем умножения и деления частоты исходных гармонических колебаний в заданное число раз с получением соответственно высокочастотных гармонических колебаний и низкочастотных колебаний прямоугольной формы, причем высокочастотные гармонические колебания сдвигают на передаваемый фазовый угол, и сдвинутыми на фазовый угол и несдвинутыми высокочастотными гармоническими колебаниями поочередно заполняют низкочас. тотные колебания с частотой повторения, оп* ределяемой заданным коэффициентом деления, и длительностью в полупериод низкочастотного колебания, передачу фаэоманипулированного сигнала по линии связи осуществляют одновременно с опорным сигналом, в качестве которого используют исходные гармонические колебания, на приемной стороне вьделяют исходные опорные гармонические колебания, путем умножения и деления частоты которых в то же время заданное число раз, что и на передающей стороне, формируют соответственно опорные высокочастотные гармонические колебания и опорные низкочастотные колебания прямоугольной формы, опорные высокочастотные гармонические колебания сдвигают на четверть периода, принятый фазоманипулированный сигнал смешивают со сдвинутыми опорными высокочастотными гармоническими колебаниями, выделяют низкочастотный сигнал прямо. угольной формы, переменную составляющую которого перемножают с опорными низкочас. тотными колебаниями прямоугольной формы и выделяют постоянную составляющую сигнала, по которой определяют значение передаваемого фазового угла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР У 34038, кл. G 08 С 15/00, 1938, 2. Пении П. И. Системы передачи цифровой информации.М., "Советское радио", 1967, с. 174-176, рис. 4.17 (прототип), 748483

Редактор Н. Каменская

Тираж 682 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4г44/39 й2=

Филиал ППП "Патент", r. Ужтород, ул. Проектная, 4

6g

Составитель Н. Бочарова

ТехРед М, Петко

Корректор Ю. Макаренко