Пазонний спосіб демодуляції і модуляції фазомодульованих сигналів та пристрій для його здійснення

1 Пазонний спосіб демодуляції і модуляції фазомодульованих сигналів, що включає виділення з вхідного сигналу опорного, фазове детектування сигналів щодо опорного, перетворення сигналів неузгодженості у ВІДПОВІДНІ ЛОГІЧНІ рівні, який відрізняється тим, що настроюють усі пазонні системи на роботу у ВІДПОВІДНІЙ ЗОНІ нестійкості, збуджують і генерують у модулюючому тракті сигнал з фазою, ВІДПОВІДНОЮ вхідному сигналу, одержують опорний сигнал ВІДПОВІДНО ДО сигналу з нульовою фазою, подають на вихідний блок комбінований сигнал з опорною й інформаційною фазами, приймають і подають на керуючі входи перших трьох пазонних систем інформаційний сигнал, генерують у пазонній системі сигнал з фазою, рівною інформаційному 2 Пазонний пристрій демодуляції і модуляції фазомодульованих сигналів, що містить блок синхронізації, вхід якого з'єднаний із входом вхідного ключа, вихід з керуючим входом вхідного ключа, фазовий детектор, вихід якого з'єднаний із входом вирішальної схеми, який відрізняється тим, що уводять пазонний модулюючий тракт, шість пазонних систем, перше і друге джерело струму зсуву, перший вихід антенного перемикача підключений Винахід відноситься до радіофізики, системам аналогового і цифрового зв'язку, призначено для демодуляції і модуляції фазомодульованих сигналів, утому числі з відносною фазовою модуляцією, може бути використаний в приймальнопередавальній апаратурі зв'язку, обчислювальній техніці і як посібник у навчальному процесі до входу малошумного підсилювача, вихід якого з'єднаний із входами блоку синхронізації і вхідного ключа, перший вихід вхідного ключа підключений до входу синхронізації генератора накачування, а другий вихід - до керуючого входу першої, другої і третьої пазонних систем, перший вихід генератора накачування підключений до входів накачування першої і четвертої пазонних систем і до першого входу фазового детектора, другий вихід генератора накачування підключений до входів накачування другої і п'ятої пазонних систем, третій вихід генератора накачування підключений до входів накачування третьої і шостої пазонних систем, виходи першої, другої і третьої пазонних систем підключені, через ВІДПОВІДНІ підсумовуючі опори, до другого входу фазового детектора, вихід вирішального пристрою підключений до вихідної шини, вихід першого джерела струму зсуву підключений до входів зсуву першої, другої і третьої пазонних систем, вхідна шина підключена до входу пристрою керування, перший, другий і третій виходи якого підключені ВІДПОВІДНО до керуючого входу четвертої, п'ятої і шостої пазонних систем, а четвертий вихід підключений до входу керування вихідного перемикача, вихід другого джерела струму зсуву підключений до входів зсуву четвертої, п'ятої і шостої пазонних систем, вихід четвертої пазонної системи підключений до першого входу вихідного перемикача, вихід п'ятої пазонної системи підключений до другого входу вихідного перемикача, вихід шостої пазонної системи підключений до третього входу вихідного перемикача, вихід якого, через підсилювач потужності, з'єднаний із другим виходом антенного перемикача Відомий спосіб кореляційного прийому сигналів з відносною фазовою модуляцією з фільтрами, що комутують, (Частотно-фазові модеми \ Г Ф Вітер, Л Д Кравченко, М Н Марпєв, В В Швидкий - К Техніка, 1983 -118с с 43), який містить обчислення скалярного добутку векторів Хп і і Хп через проекції прийнятого сигналу на ква СО Ю СО сч (О 62353 тої посилки Недоліками такого технічного рішення є обмежені функціональні можливості, складність настроєчних операцій, вироблених оператором при x (t)sino(t) у виразі (11) необхідно залежності L(t), L'(t), L"(t) виразити через струм накачування Підставивши значення l(t) у вираз (6), одержимо 1 L(t) = SW риг а 2 1 2 Ah' 2wcos +1 Тому що коефіцієнт загасання визначається виразом (13) 2L(t) а потім dt 2L(t) Підставимо в підштегральний вираз значення L'(t) і L(t), проінтегруємо і після перетворення одержуємо J L(t) (14) cows Для перебування f dt, підставивши в пі дінтегральний вираз значення L(t), с R dt = a[ch(bsmcot)dt, де J визначимо (t) 2L Rap1 b= a= 2w s raws Цей інтеграл в елементарних функціях не береться Для наближеного визначення інтеграла скористаємося розкладанням ch(b sin cot) у ряд Фур'є, після інтегрування одержимо вираз R 2 2 a'(t) = L- (t)JL"(t)L'(t)-[L'(t)] -|L'(t) Підставляючи в рівняння (11) значення coo(t), a(t), a'(t) одержимо вираз для визначення функції F(t) 1 RL'(t) R' F(t) = 2 2 'L(t)C 2L (t) 4L (t) Вираз [F(t)dt в елементарних функціях визначити неможливо При рішенні практичних задач можна скористатися формулою прямокутників, трапеції чи Симпсона Перетворимо рішення (12) до виду, більш зручному для практичних розрахунків -Ja(t)dt І = -sin jF(t)dt+cp 0 Де 7 ПОХІДНІ L' і L" то спочатку знайдемо інтеграл f Похідна коефіцієнта загасання a(t) має вид А В , А = CsiiKpn, В = Ccos(p0, ф0 =arctg—, ф0 В Продіференцюємо отримане рівняння і після нескладних перетворень знаходимо першу і другу L(t) 12 Підставивши вирази (14) і (15) у рівняння (13), одержимо BUm , . , o t BUm Sn o fa(t)dt = -lnch| £У^ sin rotaB1R i o t 1*—^- Sin 2 o 2 roWS, J 2rows I roWS + |4f 2 \ rowsj Г 1 dt = а Іо(jb)cot + I 2 (jb)sin2cot + — I 4 (jb)sin4cot + ,(15) де lo(|b), bQb), U(jb) - функції Бесселя ВІДПОВІДНОГО порядку Для практичних розрахунків можна обмежитися функціями Бесселя другого порядку - початкова фаза параметричних коливань, Іо амплітудне значення струму власних коливань контуру в початковий момент часу Функція F(t) фізично являє собою миттєве значення власної частоти резонансного контуру, а величина fa(t)dt - інтегрального коефіцієнту загасання параметричного контуру Отриманий вираз справедлив протягом одного напівперюду струму накачування, тому що до початку наступного напівперюду струму накачування початкове амплітудне значення струму в резонансному контурі буде мати величину, відмінну від попереднього значення (при наявності посилення величина струму Іо у наступному напівперюді струму накачування буде більше, ніж у попередньому) Однак величина Іо не може збільшуватися до нескінченності Це зв'язано з тим, що при великих значеннях струму в резонансному контурі, по-перше, збільшуються втрати в контурі і, подруге, починає позначатися нелінійний характер індуктивності резонансного контуру Запропонований спосіб здійснюється пазонним пристроєм демодуляції і модуляції фазомодульованих сигналів, що містить демодулятор 1, пристрій синхронізації 2, вхід якого з'єднаний із входом ключа 3, вихід з керуючим входом вхідного ключа 3, фазовий детектор 4, вихід якого з'єднаний із входом вирішальної схеми 5, шість пазонних систем 6-1 6-6, перше 7 джерело струму зсуву, перший вихід антенного перемикача 8 підключений до входу малошумлячего підсилювача 9, вихід якого з'єднаний із входами пристрою синхронізації 2 і вхідного ключа 3, перший вихід вхідного ключа 3 підключений до входу синхронізації генератора накачування 10, а другий вихід - до керуючого 14 13 62353 входу першої 6-1, другої 6-2 і третьої 6-3 пазонних на вхід малошумлячого підсилювача 9, з виходу систем, перший вихід генератора накачування 10 якого - на вхід пристрою синхронізації 2, де відбупідключений до входів накачування першої 6-1 і вається виділення з вхідного сигналу, опорного, четвертої 6-4 пазонних систем і до першого входу при виявленні якого вхідний ключ 3 подає вхідний фазового детектора 4, другий вихід генератора сигнал на вхід синхронізації генератора накачунакачування 10 підключений до входів накачуванвання 10 При цьому інформаційні сигнали, переня другої 6-2 і п'ятої 6-5 пазонних систем, третій ключенням вхідного ключа 3, подаються на керуювихід генератора накачування 10 підключений до чі входи першої 6-1, другої 6-2 і третьої 6-3 входів накачування третьої 6-3 і шостої 6-6 пазонпазонних систем, що попередньо виведені першим них систем, виходи першої 6-1, другої 6-2 і третьої джерелом струму зсуву 7 у необхідну зону нестій6-3 пазонних систем підключені, через ВІДПОВІДНІ кості й у чекаючий режим генерації Інформаційний підсумовуючі опори 11, 12, 13, до другого входу сигнал виводить з режиму, що чекає, ту пазонну фазового детектора 4, вихід вирішального присистему, фаза генерації якої збігається з фазою строю 5 підключений до вихідної шини 14, вихід вхідного сигналу Фазовий детектор 4 порівнює першого джерела струму зсуву 7 підключений до фазу на резонансній обмотці з нульовою і сигнал входів зсуву першої 6-1, другої 6-2 і третьої 6-3 неузгодженості надходить на вхід вирішального пазонних систем, модулятор 15, складається з пристрою 5, у якому сигнал неузгодженості перевхідної шини 16 підключеної до входу пристрою твориться у ВІДПОВІДНІ ЛОГІЧНІ рівні інформаційного керування 17, перший, другий і третій виходи якого сигналу і надходить на вихідну шину 14 Сигнал із підключені ВІДПОВІДНО до керуючого входу четвервхідної шини 16 надходить на вхід пристрою керутої 6-4, п'ятої 6-5 і шостої 6-6 пазонних систем, а вання 17, що, у залежності від логічного рівня, почетвертий вихід підключений до входу керування дає сигнал на керуючий вхід четвертої 6-4, п'ятої вихідного перемикача 18, вихід другого джерела 6-5 чи шостої 6-6 пазонної системи і керує полоструму зсуву 19 підключений до входів зсуву четженням вихідного перемикача 18 В якості привертої 6-4, п'ятої 6-5 і шостої 6-6 пазонних систем, строю керування 17 можливе застосування провихід четвертої пазонної системи 6-4 підключений грамувальної логічної матриці, мікроконтролерного до першого входу вихідного перемикача 18, вихід пристрою або відповідної логічної схеми При цьоп'ятої пазонної системи 6-5 підключений до другому попередньо четверта 6-4, п'ята 6-5 і шоста 6-6 го входу вихідного перемикача 18, вихід шостої пазонні системи настроюються на режим генерації пазонної системи 6-6 підключений до третього в необхідній зоні нестійкості, шляхом подачі сигнавходу вихідного перемикача 18, вихід якого, через лу з виходу другого джерела струму зсуву 19 на підсилювач потужності 20, з'єднаний із другим вивходи зсуву четвертої 6-4, п'ятої 6-5 і шостої 6-6 ходом антенного перемикача 8 При цьому індукпа-зонних систем Опорний сигнал формується із тивна пазонна система складається з двох магнітсигналу з нульовою фазою, що виходить на виході них сердечників з обмотками накачування, четвертої пазонної системи 6-4 Опорний і інфорвключеними послідовно і згідно і підключеними до маційний сигнал з виходу підсилювача потужності входу накачування, обмоток керування, включе20 надходить на другий вихід антенного переминими послідовно і зустрічне і підключеними до кача 8 входу керування, обмоток зсуву, включеними послідовно і згідно і підключеними до входу зсуву, Таким чином, запропонований пазонний прирезонансних обмоток, включеними послідовно і стрій демодуляції і модуляції фазомодульованих зустрічне і підключеними до резонансного виходу, сигналів є приймачем сигналів з відносною фазопричому паралельно резонансним обмоткам підвою маніпуляцією з різницею фаз 120 тобто приключений послідовний ланцюжок з конденсатора і йом сигналів потрійної системі числення, що підрезистора При цьому ємнісна пазонна система вищує ефективність прийому, захист інформації і складається з двох з'єднаних анодами варикапів, перешкодостійкість Передача здійснюється з відкатоди яких підключені до котушки індуктивності з носною фазовою маніпуляцією з різницею фаз відводом від середньої крапки, що через конден120° і опорним сигналом співпадаючим по фазі з сатор з'єднана з загальним проводом, вторинна нульовим (з фазою 0°) При сприятливій обставині обмотка котушки індуктивності є резонансним виу відношенні перешкод можливі прийом і передача ходом пазонної системи, середня точка котушки сигналів з фазовою маніпуляцією, що підвищує індуктивності з'єднана з входом зсуву, загальна швидкодію за рахунок відмовлення від опорних крапка варикапів підключена до входу накачуванпосилок ня, вхід керування через резистор зв'язку підклюЗапропоноване технічне рішення може знайти чений до катоду варикапа застосування у приймально-передавальній апаратурі зв'язку, схем модуляції і демодуляції сигналів з фазовою модуляцією, обчислювальній техніці й у Пазонний пристрій демодуляції і модуляції навчальному процесі фазомодульованих сигналів працює в такий спосіб Сигнал з антенного перемикача 8 надходить 15 ycmpvacmffo синхронизации Фіг 1 t Принимаемые посылки сигнали -*' Наммутцих фильтрк ФУ "^ фильтра Ф2 ^ * ] Гасящие \ импульсы ^, І 0ая 07 и Ф2 і Напряжение е f но Sb/xsde Ф Ф1 f\ і Напряжение Ї/Т mtеыхв8еФ2 ^и2Ш пвп/гяжениег "I* m іь/ходе ФД Фи- 2 ФІГ Комп'ютерна верстка Т Чепелєва 5 Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119