Демодулятор цифрового модему

Реферат: UA 74319 U UA 74319 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до цифрової схемотехніці й може бути використана для передачі цифрових потоків даних у різних цифрових модемах апаратури зв'язку, зокрема в xDSL модемах. Відомі демодулятори цифрових системи передачі даних у багатоканальних (багаточастотних) модемах із взаємно ортогональними сигналами й відносною (різницевою) модуляцією, містять блок автоматичного підстроювання частоти, вихід яких підключений до сигнальних входів основних кореляторів, керовані входи яких з'єднані з виходами блока опорних частот, а виходи, підключені до входів блока обчислення різниць фаз, виходи якого є виходами демодулятора причому до тактових входів основних кореляторів, блока обчислення різниць фаз і блока опорних частот підключені виходи блока синхронізації, вхід якого з'єднаний із входом блока автоматичного підстроювання частоти і є входом демодулятора [1]. Однак відомий демодулятор не забезпечує процес демодуляції при збільшенні зсуву частоти несучих струмів вхідних сигналів. Поставлена задача забезпечення демодуляції при значному збільшенні зсуву частоти несучих струмів вхідних сигналів (тобто при збільшенні зсуву частоти в каналі зв'язку). Технічним рішенням задачі є уведення в демодулятор для багатоканальної системи передачі дискретної інформації, що містить блок автоматичного підстроювання частоти, вихід якого підключений до сигнальних входів основних кореляторів, керовані входи яких з'єднані з виходами блока опорних частот, а виходи підключені до входів блока обчислень різниці фаз (БОРФ), виходи якого є виходами демодулятора, причому до тактових входів основних кореляторів, БОРФ і блока опорних частот підключені виходи блока синхронізації, вхід якого з'єднаний із входом блока автоматичного підстроювання частоти (АПЧ) і є входом демодулятора, додаткові корелятори, вимірник відносини сигнал/перешкода, комірки пам'яті, порівнюючого елемента. При цьому сигнальні й тактові входи додаткових кореляторів з'єднані з відповідними входами основних кореляторів, а керовані входи й виходи додаткових кореляторів - відповідно з додатковими виходами блока опорних частот і додатковими входами блока обчислення різниць фаз, виходи якого підключені до входів вимірника відносини сигнал/перешкода, вихід якого безпосередньо й через комірку пам'яті, з'єднану із блоком синхронізації, підключений до входів елемента, що порівнює, вихід якого підключений через блок опорних частот до керуючого входу блока автоматичної підстроювання частоти. На кресленні зображена структурна електрична схема запропонованого обладнання. Демодулятор містить блок автоматичного підстроювання частоти 1, що містить перетворювач частоти 2, схему 3 додавання й вирахування імпульсів з дільником частоти й аналізатор зсуву 4 частоти в каналі зв'язку, при цьому сигнальних входів основних кореляторів 5 (усього N основних кореляторів), і додаткових кореляторів 6 (усього 2), керовані входи яких, з'єднані з виходами блока опорних частот 7, а керовані виходи яких підключені до входів блока обчислення різниць фаз (БОРФ) 8, виходи якого є виходами демодулятора, причому до тактових входів основних кореляторів 5, додаткових кореляторів 6, блока обчислення різниць фаз 8 і блока опорних частот 7 підключені виходи блока синхронізації 9, вхід якого з'єднаний із входом блока АПЧ 1, виходи блока обчислення різниць фаз 8 підключені до входів вимірника 10 відносини сигнал/перешкода, вихід якого безпосередньо й через комірку пам'яті 11, з'єднану с блоком синхронізації 9, підключений до входів порівнюючого елемента, 12, вихід якого підключений через блок опорних частот 7 до керуючого входу блока АПЧ 1. Блок опорних частот містить перемикач 13 і формувач 14 опорних частот. Виходом демодулятора служить формувач 15 цифрового потоку, вхід якого приєднаний до виходів блока обчислення різниць фаз. Демодулятор працює таким чином. Нехай тактовий синхронізм блока синхронізації 9 демодулятора щодо границь посилок прийнятого сигналу забезпечений. Варіанти різниць фази прийнятого сигналу ухвалюють значення 0, 1 при однократній і 0, /2,  і 3/2 при дворазовій маніпуляції [1]. БОРФ визначає косинус і синус різниць фази, тому на синфазному і квадратурному виходах БОРФ 8 завжди одне з напруг велике, а інше - мале. Будемо, тому, називати більше із цих напруг сигналом, а менше - перешкодою. На виходах вимірника 10 відношення сигнал/перешкода в інтервалі обробки напруг кожного корелятора 5 і 6 по черзі існує дві напруги різниця між якими (ДU) відбиває відношення сигнал/перешкода в підканалі, прийнятому даним корелятором. Якщо корелятор не ухвалює канального сигналу (працює на "порожній" (не задіяної) частоті), то величина (ДU) буде невеликою. Навпаки, при наявності підканала (фазоманіпульованої несучої) даного корелятора й при достатньому відношенні сигнал/перешкода в радіоканалі (невеликому) рівні реальних перешкод у радіоканалі (ДU) буде великою. Перше (робота на "порожній" частоті) має місце для додаткових кореляторів 6, якщо зсув частоти в радіоканалі не перевищує ДF/2, де ДF - частотний інтервал між сусідніми 1 UA 74319 U 5 10 15 20 каналами (частотами). Тоді блок АПЧ-1, що робить підстроювання частоти по груповому сигналу, що й вимірює періодичність групового сигналу на інтервалі посилки, виставить частоти канальних сигналів до найближчих так, що кожний з основних кореляторів 5 буде ухвалювати свій канальний сигнал. Порівнюючий елемент 12 реєструючи невелику величину ДU для додаткових кореляторів 6 команд на перебудову опорних частот 7 і блок АПЧ-1 подавати не буде. Таким чином, у цьому випадку працездатність демодулятора забезпечується. Нехай, однак, зрушення частоти в радіоканалі перевищить величину ДF/2. Блок АПЧ-1 підбудовуючи частоти канальних сигналів до найближчих, змістить прийняті сигнали по частоті так, що один з робочих сигналів (верхній або нижній по частоті) буде ухвалюватися одним з додаткових кореляторів 6. Зафіксована порівнюючим елементом 12 більша величина ДU у цьому випадку є командою на перебудову всіх сигналів на величину ДF убік, зворотну зсуву. При цьому напрямок перебудови назад місцю по частоті додаткового корелятора 6, тобто якщо верхній те вниз, і якщо нижній - те нагору, у якому виявлена більша величина ДU. Команда на перебудову надходить у блок опорних частот 7 а потім у блок АПЧ 1 так, що після перебудови додаткові корелятори 6 знову ухвалюють "порожні" частоти. Працездатність демодулятора в цьому випадку (тобто при перевищенні зсуву частоти в радіоканалі більше ДF) також забезпечується. Джерело інформації: 1. "Апаратура передачі дискретної інформації МС-5", під ред. А.М. Заездного, Ю.Б.Окунева, М., Зв'язок, 1970 р. с 17. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 Демодулятор цифрового модему для багатоканальної системи передачі дискретної інформації із взаємно ортогональними синусоїдальними сигналами й фазорізницевою модуляцією, що містить блок автоматичного підстроювання частоти, основні корелятори, блок парних частот, блок обчислення різниць фаз, формувач цифрового потоку, блок синхронізації, який відрізняється тим, що в схему демодулятора введені додаткові корелятори, вимірник відносини сигнал/перешкода, комірка пам'яті, формувач цифрового потоку, порівнюючий елемент, сигнальні й тактові входи додаткових кореляторів з'єднані з відповідними входами основних кореляторів, керовані входи й виходи додаткових кореляторів з'єднані відповідно з додатковими входами блока обчислення різниць фаз, виходи якого підключені до входу вимірника відносини сигнал/перешкода, вихід якого безпосередньо й через комірку пам'яті, з'єднану із блоком синхронізації, підключений до входів елемента, що порівнює, вихід якого підключений через блок опорних частот до керуючого входу блока автоматичного підстроювання частоти, який є входом демодуляторів. 2 UA 74319 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3