76244

Помехоустойчивость когерентного детектирования

Реферат

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Формирователь опорного колебания для когерентного детектирования сигналов с относительной фазовой манипуляцией на 180 содержит удвоитель частоты фильтр второй гармоники фазовращатель усилитель мощности параметрон электронный ключ фильтр нижних частот фазовый детектор.

Русский

2015-01-30

51.34 KB

6 чел.

Международная образовательная корпорация

Факультет Прикладных Наук

Реферат

на тему «Помехоустойчивость когерентного детектирования»

По дисциплине «Теория электрической связи»

Выполнила: студент группы

ФПН-РЭиТ(з)-4С* 

Джумагельдин Д

Проверила: Глухова Н.В 


Алматы, 2015

Помехоустойчивость когерентного детектирования

Изобретение относится к радиоприемным устройствам сигналов с относительной фазовой манипуляцией. Достигаемый технический результат - исключение скачков фазы и повышение помехоустойчивости приема сигналов. Формирователь опорного колебания для когерентного детектирования сигналов с относительной фазовой манипуляцией на 180° содержит удвоитель частоты, фильтр второй гармоники, фазовращатель, усилитель мощности, параметрон, электронный ключ, фильтр нижних частот, фазовый детектор.

По технической сущности наиболее близким к изобретению является устройство, описанное в [1], которое по этой причине и принимается за прототип.

Прототип состоит из последовательно соединенных удвоителя частоты, фильтра второй гармоники, делителя частоты в 2 раза, фазовращателя, соединенного с опорным входом фазового детектора (ФД), сигнальный вход которого подключен ко входу удвоителя частоты.

Основным недостатком прототипа является то, что опорное колебание, сформированное в нем из входного ОФМн сигнала, спонтанно и скачком меняет свою фазу на 180°. От этого посылки на выходе фазового детектора принимаются наоборот: нули - единицами, а единицы - нулями. Это так называемая обратная работа когерентного фазового детектора, нарушающая связь. Для устранения обратной работы к выходу ФД подключают декодер, преобразующий относительный код, сформированный на передающей стороне, в исходный. Иначе говоря, для устранения обратной работы перешли от абсолютной ФМн к относительной.

Однако скачки фазы на 180° опорного сигнала от этого не меняются.

Если они происходят вне кодовой посылки, то ошибка приема на выходе декодера исключается, а если внутри - то не исключается. Это существенно снижает помехоустойчивость приема сигналов.

Техническим результатом заявленного объекта является устранение скачков фазы на 180° опорного колебания, сформированного из входного ОФМн сигнала, что повышает помехоустойчивость приема сообщений.

Сущность изобретения состоит в том, что в прототип, состоящий из удвоителя частоты, фильтра второй гармоники, фазовращателя, введены усилитель мощности, параметрон, электронный ключ, фильтр нижних частот (ФНЧ), причем вход накачки параметрона подключен к сигнальному входу фазового детектора через последовательно соединенные усилитель мощности, фильтр второй гармоники, удвоитель частоты, а выход параметрона подключен к опорному входу этого детектора через фазовращатель; управляющий вход параметрона подключен к сигнальному входу фазового детектора через нормально замкнутый контакт электронного ключа, управляющий вход которого соединен с выходом удвоителя частоты через ФНЧ.

Как известно, частота колебания на выходе параметрона (опорного колебания) в 2 раза меньше частоты колебания накачки, а фаза опорного колебания определяется фазой управляющего сигнала. Последним является отсчетная посылка, т.е. немодулированное колебание несущей частоты, которая передается при ОФМн перед началом сеанса связи. Эта посылка устанавливает в колебании параметрона фазу колебаний несущей частоты, после чего сигнальный вход детектора отключается ключом от параметрона с помощью постоянного напряжения с выхода удвоителя частоты. Эта фаза опорного колебания сохраняется до конца сеанса связи, после чего контакт ключа замыкается до начала следующего сеанса связи.

Существенным отличием изобретения является совокупность введенных элементов и их связей, т.к. только они позволяют исключить скачки фазы на 180° опорного колебания и тем самым повышают помехоустойчивость приема сигналов с ОФМн на 180°.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, где представлена структурная схема формирователя опорного колебания, обведенная пунктирной линией. Устройство состоит из удвоителя частоты (квадратора) 1; фильтра второй гармоники 2; фильтра нижних частот (ФНЧ) 3; усилителя мощности 4; электронного ключа 5; параметрона 6; фазовращателя 7.

Введенные элементы обведены штрихпунктирной линией.За пределом пунктирной линии указан фазовый детектор (ФД). Работа схемы происходит следующим образом.

Сеанс связи начинается с посылки радиоимпульса немодулированного колебания несущей частоты uH(t)=Ucos( ot+ o) длительности .

Это так называемая отсчетная посылка, позволяющая определить передаваемую фазу первой информационной посылки ОФМн сигнала, следующей непосредственно за отсчетной. Разница фаз этих посылок может быть 0 или 180°. Отсчетная посылка поступает непосредственно на управляющий вход параметрона 6 и через удвоитель частоты 1, фильтр 2, усилитель 4 - на вход его накачки. Блоки 1, 2, 4 задерживают напряжения накачки по отношению к управляющему сигналу на время 1.

На выходе блока 1 (квадратора) напряжение отсчетной посылки

uo(t)=uH 2(t)=U2 cos2( ot+ o)=U2/2[1+cos2( ot+ o)]

состоит из постоянной составляющей (первое слагаемое) и второй гармоники (второе слагаемое) колебания несущей частоты.

Вторая гармоника выделяется фильтром 2, усиливается по мощности в блоке 4 и поступает на вход накачки параметрона 6. Параметрон представляет собой колебательный контур с нелинейной индуктивностью или емкостью. Первоначально этот контур настроен на несущую частоту о сигнала управления. Под воздействием напряжения накачки удвоенной частоты 2 о с блока 4 нелинейный элемент контура меняет значение своего параметра, в результате чего в контур вносится отрицательное сопротивление, и если оно превышает сопротивление потерь в контуре, то параметрон возбуждается на частоте, в 2 раза меньшей частоты накачки (на 2-ой субгармонике).

Фаза колебаний параметрона определяется фазой сигнала управления =0 или 180° по отношению к фазе колебания накачки.

С выхода блока 1 постоянная составляющая поступает на управляющий вход ключа 5 через ФНЧ. Из-за переходного процесса в ФНЧ напряжение на его выходе нарастает, начиная с нулевого значения. Когда оно достигнет определенной величины через 2 1 ( 2<), то контакт ключа 5 размыкается и в таком положении остается до конца связи.

После отключения управляющего сигнала от параметрона фаза колебаний в нем будет сохраняться сколь угодно долго, т.к. параметрическая система является фазозапоминающим элементом.

Поэтому скачки фазы опорного колебания в данном формирователе исключаются.

Сразу после отсчетной посылки на вход блока 1 поступает ОФМн сигнал

uоф(t)=Ucos(( ot+k+ o), где k=0 или 1.

На выходе блока 1 имеет место напряжение

u1(t)=uоф 2 (t)=U2cos2( ot+k+ o)=U2/2[1+cos2( ot+ o)]

той же структуры, что и при отсчетной посылке, т.к. при манипуляции фазы на 180° значение 2k=0 или 360°.

В любом случае на выходе квадратора 1 имеет место постоянная составляющая и только вторая гармоника, которую можно выделить разделительным конденсатором. Резонансный фильтр 2 подавляет помехи.

Технико-экономическим эффектом изобретения является увеличение помехоустойчивости приема сигналов за счет исключения скачков фазы на 180° опорного колебания.

Формирователь опорного колебания для когерентного детектирования сигналов с относительной фазовой манипуляцией на 180°, содержащий удвоитель частоты, фильтр второй гармоники, фазовращатель, отличающийся тем, что в него введены усилитель мощности, параметрон, электронный ключ, фильтр нижних частот (ФНЧ), причем сигнальный вход фазового детектора подключен к входу накачки параметрона через последовательно соединенные удвоитель частоты, фильтр второй гармоники, усилитель мощности, а выход параметрона подключен к опорному входу фазового детектора через фазовращатель; управляющий вход параметрона подключен ко входу удвоителя частоты через нормально замкнутый контакт электронного ключа, управляющий вход которого соединен с выходом удвоителя частоты через ФНЧ.

Список использованной литературы

  1.  Интернет ресурс http://www.freepatent.ru/patents/2259005
  2.  Волков А.А., Миронов К.В., Кузнецов С.Н. Заявка на изобретение № 2004105524/09. «Приемник сигналов с абсолютной фазовой манипуляцией на угол 140°<2(р<160°». Приоритет от 26.02.2004.
  3.  Миронов К.В. и др., Заявка на изобретение № 2004113401/09. «Детектор частотно-модулированных сигналов». Приоритет от 5.05.2004.
  4.  Миронов Кирилл Владимирович Методы повышения помехоустойчивости систем синхронизации информационных коммуникаций 05.13.17- Теоретические основы информатики



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

18602. Особенности технических средств в АСУТП 27.5 KB
  Особенности технических средств в АСУТП Специфические требования предъявляют к вычислительной аппаратуре работающей в составе АСУТП в цеховых условиях. Здесь используют как обычные персональные компьютеры так и специализированные программируемые логические контр...
18603. Методы доступа в локальных вычислительных сетях 31 KB
  Методы доступа в локальных вычислительных сетях Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов Одна из возможных сред передачи данных в ЛВС отрезок сегмент питой пары. К нему через аппаратуру окончания канала данных подключаются узлы компью
18604. Локальные вычислительные сети Ethernet 28.5 KB
  Локальные вычислительные сети Ethernet Состав аппаратуры Одной из первых среди ЛВС шинной структуры была создана сеть Ethernet разработанная фирмой Xerox. В этой сети был применен метод доступа МДКН/ОК. Позднее Ethernet стала основой стандарта IEEE 802/3. Другой вариант шинных ЛВС соот
18605. Каналы передачи данных в корпоративных сетях 41 KB
  Каналы передачи данных в корпоративных сетях Характеристики и типы каналов передачи данных Применяемые в вычислительных сетях каналы передачи данных классифицируются по ряду признаков. Вопервых по форме представления информации в виде электрических сигналов кан
18606. История САПР 26.3 KB
  История САПР Система автоматизированного проектирования САПР в англоязычном написании CAD System Computer Aided Design System это система реализующая проектирование при котором все проектные решения или их часть получают путем взаимодействия человека и ЭВМ. В настоящий момент с...
18607. ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПРОЕКТНЫХ УРОВНЕЙ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 33.5 KB
  ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПРОЕКТНЫХ УРОВНЕЙ ПРОЕКТИРОВАНИЯ Выполнение проектных операций и процедур в САПР основано на оперировании математических моделей ММ. С их помощью прогнозируются характеристики и оцениваются возможности предложенных вариантов схем и констр...
18608. Требования к математическим моделям и их классификация 48 KB
  Требования к математическим моделям и их классификация Под математической моделью ММ конструкции технологического процесса и его элементов понимают систему математических соотношений описывающих с требуемой точностью изучаемый объект и его поведение в производст...
18609. МЕТОДИКА ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ 69 KB
  МЕТОДИКА ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ Получение математических моделей элементов включает в себя следующие операции: Выбор свойств объекта которые подлежат отражению в модели. Выбор основан на анализе возможных применений модели и определяет сте
18610. Иерархия математических моделей в САПР 82.5 KB
  Иерархия математических моделей в САПР Блочноиерархический подход к проектированию радиоэлектронных средств РЭС включает в качестве своей основы иерархию математических моделей. Деление моделей по иерархическим уровням уровням абстрагирования происходит по сте