SU1628218A1 - Устройство дл приема сигналов с синхронной манипул цией - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике . Цель изобретени  - обеспечение приема сигналов с частотно-фазовой манипул цией. Устр-во содержит синхронный детектор 1, дискриминатор 2, фильтр 3 нижних частот, г-р 4 опорных сигналов, перемножитель 5, блок 6 автоподстройки фазовой частоты, делитель 7 частоты, фазовращатель 8, усилитель 9 с управл емым коэффициентом усилени  и блок 10 вычислени  оценки случайной задержки о С выходом дискриминатора 2 напр жение, пропорциональное временному рассогласованию между демодулированным сигналом и импульсами г-ра 4, поступает через фильтр 3 на усилитель 9 с управл емым коэффициентом усилени  и на управл ющий вход фазовращател  8, измен   тем самым период опорного колебани  тактовой частоты, которое формируетс  делителем 7 из колебани  промежуточной частоты блока 6. Цель достигаетс  введением усилител  9. Блок 6 может состо ть из фазового детектора 11, инвертора 12 с управл емым коэффициентом передачи, фильтра 13 нижних частот , управл емого г-ра 14 и фазовращателей 15 и 16. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. о (Л

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в комплексных системах радиосв зи и радионавигации .

Цель изобретени  - обеспечение приема сигналов с частотно-фазовой

манипул цией.

На чертеже изображена структурна  электрическа  схема устройства.

Устройство содержит синхронный детектор 1, дискриминатор 2, фильтр 3 нижних частот, генератор 4 опорных сигналов, перемножитель 5, блок 6

автоподстройки фазовой частоты, делитель 7 частоты, фазовращатель 8, усилитель 9 с управл емым коэффициентом усилени , блок 10  ычислени  оценки случайной задержки, блок 6 состоит из фазового детектора 11, инвертора 12 с управл емым коэффициентом передачи , фильтра 13 нижних частот, управл емого генератора 14 первого, второго фазовращателей 15, 16.

Устройство работает следующим образом .

О

ю

00

к

00

Пусть на вход приемника поступает аддитивна  смесь

y(t) S(t,fc) + n(t);

(1)

где n(t) - широкополосный шум канала со спектральной плотностью N„/2; S(t,Ј) - полезный сигнал с частот-

но-фазовой манипул цией, который в пределах периода Т следовани  импульсов можно представить в виде

г

S(t) A0f(t -tCcosJGD t -С ) -),.(2)

где А 0 - амплитуда сигнала;

f(t) - огибающа  сигнала единич- ной амплитуды и длительности Сц «Ј Т; Ј(t) - случайна  задержка сигнала;

(t) - фаза сигнала, определ ема  законом фазовой манипул ции;

C0k ( + mkuG) СО о - несуща  частота, располо

женна  в центре спектра сигнала;

- последовательность , определ юща  закон частотной манипул ции; ДСО - дискрет частоты.

Прин та  смесь полезного сигнала с шумом на промежуточной частоте СОПр СЭ1с-СОГ(после гетеродинировани  (03Гц- частоты, формируемые синтезатором частот в приемном устройстве в соответствии с известным видом последовательности Јщ) поступает на входы синхронного детектора 1 и перемножител  5. Полезный сигнал в пределах периода будет иметь вид

Sk(t,Ј) A0f(t -с) cos C0n(,t - (t -Ј) (3)

Дл  осуществлени  приема сигнала

с синхронной манипул цией в устройстве необходимо осуществл ть оценку значени  случайной фазы (0 или, что эквивалентно, оценку случайной задержки Ј . Повышение помехоустойчивости и точности оценки с в устройстве, как и в прототипе, достигаетс  использованием информации о задержке,

5

®

5

0

5

0 45

содержащейс  как в огибающей, так и в высокочастотном (ВЧ) заполнении сигнала. Известно, что особенность такого подхода состоит в том, что в подобных устройствах апостериорна  плотность веро тности (АПВ) случайной задержки получаетс  полимодальной . Дл  учета полимодальности АПВ используетс  метод дополнительной переменной (МДП). Методика, применени  этого метода, котора  была использована при синтезе прототипа, состоит в том, что задержки огибающей л и ВЧ заполнени  i рассматриваютс  раздельно, причем изменение U, строго совпадает с изменением и0 далее задача синтеза решаетс  в расширенном пространстве переменных P(5U , u$v и, наконец, рассчитываетс  итогова  оценка Ј из найденных оценок |Ј0 , Јj J-. Дл  данного случа  модифицируем стандартную методику применени  МДП, дл  чего отнесем часть фазового набега ВЧ заполнени  в комплексную огибающую, тогда выражение (3) дл  сигнала с частотно- фазовой манипул цией примет вид

SK(t,Ј) A0f(t -C0) cosjpnpt - -0npV(-CVЈ0 +((t V 4

ч

Выражени  дл  оценок задержек огибающей и ВЧ заполнени , полученные на основе марковской теории оптимальной нелинейной фильтрации в соответствии с критерием минимума среднего квадрата ошибки, будут иметь вид

ЈoH + )(t-C)x (t -Јp-(wK-oonp)C; +

+ v t ,(5)

Ј K(P)y(t)f(t -))np(t - )-(wK-conp)(t -6,(6)

где K&(P), K,(P) - передаточные функ- ции фильтров в схемах оценки С0 к Јг соответственно с.

Дл  упрощени  реализации устройства при записи выражени  (6) отброшено слагаемое, пропорциональное выходному сигналу дискриминатора, которое практически не вносит вклад в оцен «

516

Обработка смеси полезного сигнала (4) и шума осуществл етс  в устройстве в соответствии с полученными алгоритмами (5), (6). В перемно- жителе 5 входное колебание перемножаетс  с видеосигналом генератора 4, в результате чего на выходе перемножител  5 выдел етс  колебание промежуточной частоты, фаза которого

(f fflnpCt -%) - (Ык-Чр)- в бло ке 6 осуществл етс  синхронизаци  опорного сигнала по фазе и частоте с выходным сигналом перемножител  5. При этом с выхода инвертора 12 с уп- равл емым коэффициентом передачи, равным Qup /СОк, на управл емый генератор 14 воздействует управл ющее напр жение , пропорциональное значению фазы

(OflpftjjL в результате чего генератор вырабатывает опорное колебание промежуточной частоты, сдвинутое по фазе на величину (р. В фазовращателе 15 осуществл етс  доворот фазы опорного колебани  промежуточной частоты на величину (м -(W| -GJ|7p)Ј# определ емую выходным напр жением усилител  9 с управл емым коэффициентом усилени , равным ((Ок-0)пр)

С выхода дискриминатора 2 напр жение , пропорциональное временному рассогласованию между дсмодулированным сигналом и импульсами генератора 4, поступает через фильтр 3 нижних частот на усилитель 9 с управл емым коэффициентом усилени  и на управл ющий вход фазовращател  8, измен   тем самым период опорного колебани  тактовой частоты, которое формирует- с  делителем 7 из колебани  промежуточной частоты блока 6. Управление коэффициентом усилени  усилител  9 и (коэффициентом передачи инвертора 12 осуществл етс  через управл ющие вхо ды с синтезатора частот, который на фиг.1 не приводитс .

Использование предложенного технического решени  позвол ет без ухуд- шени  помехоустойчивости и точности слежени  за задержкой обеспечить в устройстве синхронный прием сигналов с частотно-фазовой манипул цией.

, Q

5

0

5

а

5

0 5

0

18 6

Claims (2)

1.Устройство дл  приема сигналов с синхронной манипул цией, содержащее синхронный детектор, первый вход которого и первый вход перемножител   вл ютс  входом устройства,выход синхронногс детектора через последовательно соединенные дискриминатор и фильтр нижних частот соединен с первым входом фазовращател , выход которого соединен

с входом генератора опорных сигналов, первый и второй выходы которого- соединены соответственно с вторыми входами дискриминатора и перемножител , выход которого соединен с первым входом блока фазовой автоподстройки частоты , выход которого соединен с вторым входом синхронного детектора, первым входом блока вычиспени  оценки случайной задержки и через делитель частоты с вторым входом фазовращател , выход которого соединен с вторым входом блока вычислени  оценки случайной задержки, выход которого  вл етс  выходом устройства, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  приема сигналов с частотно-фазовой манипул цией, введен усилитель с управл емым коэффициентом усилени , вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, а выход - с вторым входом блока фазовой автоподстройки частоты, второй вход усилител  с управл емым коэффициентом и третий вход блока фазовой автоподстройки частот  вл ютс  дополнительным входом устройства.

2.Устройство по п.1, отличающеес  тем, что блок фазовой автоподстройки частоты содержит последовательно соединенный фазовый детектор , инвертор с управл емым коэффициентом передачи, Фильтр нижних частот , управл емый генератор, первый и второй фазовращатели, вькод второго фазовращател  соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого  вл етс  первым входом блока фазовой автоподстройкн частот, вторым и третьим входами которого  вл ютс  соответственно второй вход первого фазовращател  и второй вход инвертора с управл емым коэффициентом передачи.