Спосіб відносної фазової демодуляції і пристрій для його здійснення

Изобретение относится к радиотехнике и связи, в частности к способам и устройствам демодуляции сигналов с фазовой и относительной фазовой модуляцией. Известен автокорреляционный способ демодуляции сигналов с относительной фазовой (фазоразностной) модуляцией, заключающийся в фазовом детектировании сигналов относительно опорного, получаемого в результате задержки демодулируемого сигнала на время, равное длительности элементарной посылки [1,2]. Сигнал с относительной фазовой модуляцией u(t) = Ucos[w 0t + jt)], (1) где j(t) - модулирующее изменение фазы, а относительное (разностное) модулирующее изменение где tnoc - длительность элементарной посылки. При демодуляции сигнал (1) задерживают на время tзад: В результате сравнения фаз u(t) (1) и u(t -tзад) (3) их разность где первые два члена соответствуют (2) при где - период несущего колебания, - количество периодов колебания в течение - целое и дробное числа, Как следует из (2) и (4), "паразитная" составляющая, которая может привести к ошибкам и даже к нарушению демодуляции. Так, например, при двухпозиционный сигнал со значениями и если, например, демодулируют равными 0 и л:, то в результате демодуляции будут получены значения равные π (вместо 0) и 0 (вместо p), т.е. будет так называемая "обратная работа", которая не должна быть свойственна демодуляции сигналов с относительной фазовой модуляцией. Для обеспечения возможности осуществления указанного способа: - задержку сигнала ограничивают условием: к - целое число, т.е. Однако это условие нарушается в приемнике с преобразованием частоты, рассчитанном на прием сигналов с разными частотами. В результате, демодуляция может оказаться невозможной; а затем фазовращателем "доворачивают" на угол, равный - сигнал задерживают на согласно (5), и тем самым компенсируют в (4). Необходимость "доворота" фазы усложняет работу с демодулятором и также может привести к ошибкам при демодуляции; - устанавливают задержку, примерно равную и точно равную (при не |, но это также усложняет настройку и может привести к ошибкам. равном Таким образом, известный автокорреляционный способ относительной фазовой демодуляции обладает следующими недостатками: сложностью настроечных операций, производимых оператором при приеме и демодуляции сигналов, и возможными при этом ошибками. Известно также устройство относительной фазовой демодуляции [1,2], содержащее фазовый детектор, один из входов и выход которого являются входом и выходом устройства, а между входом устройства и другим входом детектора включена цепь задержки с фазово-частотной характеристикой (ФЧХ) где - наклон характеристики, определяющий задержку; - частота. Это устройство, содержащее цепь задержки сигнала в целом, описываемой выражениями (1),...,(5), обладает, соответственно, теми же недостатками, что и вышеуказанный способ. В основу изобретения поставлена задача - путем видоизменения временной задержки обеспечить упрощение настройки режима демодуляции при приеме сигналов и исключение ошибок при настройке. Для осуществления поставленной задачи предлагается задерживать не сигнал в целом, как в известном способе и в известном устройстве, согласно (3) и (6), а только его модулирующее изменение фазы (в составе сигнала). Поставленная задача решается тем, что в способе относительной фазовой демодуляции, при котором демодулируемый сигнал фазово детектируют относительно опорного, получаемого путем временной задержки, согласно изобретению, задерживают только модулирующее изменение фазы сигнала. Задерживая модулирующее изменение фазы в составе сигнала на время получаем и, соответственно, вместо (3) и (4). В (7) и (8) отсутствует "паразитный" член, аналогичный в (3) и (4) и обусловливающий недостатки известного способа. Поставленная задача решается также тем, что в устройстве относительной фазовой демодуляции, содержащем фазовый детектор, один из входов и выход которого являются входом и выходом устройства, и цепь задержки, вход которой соединен с входом устройства, а выход - с другим входом детектора, согласно изобретению, фазово-частотная характеристика цепи задержки в полосе частот демодулируемого сигнала определяется формулой где - наклон характеристики, определяющий временную задержку; - изменение частоты относительно равной частоте несущего колебания демодулируемого сигнала. ФЧХ (9) цепи задержки обеспечивает задержку модулирующего изменения фазы согласно (7) и (8), пересекая частотную ось координат в точке w 0, соответствующей частоте несущего колебания. При этом полоса пропускания цепи задержки должна быть достаточной для прохождения модулированного сигнала. Наиболее характерным примером осуществления цепи задержки является полосовой фильтр с ФЧХ (9) и требуемой полосой пропускания. Таким фильтром, в частности, может быть полосовой КИХ фильтр (цифровой фильтр с конечной импульсной характеристикой), наклон ФЧХ. определяющий время задержки, и полоса пропускания которого могут быть выбраны независимо друг от друга. Так, например, КИХ фильтр [5] с где а - задержка, выраженная через число интервалов дискретизации; N =31 - число интервалов дискретизации, - обеспечивает где f T = 9 кГц - частота дискретизации. При этом: - средняя частота фильтра; - нижняя частота среза; - верхняя частота среза. КИХ фильтр с указанными параметрами обеспечивает демодуляцию ОФМ сигнала с несущей частотой и скоростью (частота модуляции F = =· 300 Гц) при и полосе dfпол = 6F (в диапазоне от f 0 - 3F до f 0 + 3F). Рассмотренный КИХ фильтр является примером цепи задержки для осуществления предложенного способа и устройства демодуляции. Для получения требуемой задержки могут быть использованы и другие цепи, которые удовлетворяют приведенным выше требованиям к ФЧХ и полосе пропускания.