ДЕМОДУЛЯТОР СИГНАЛОВ С ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ

Полезная модель (ПМ) относится к области когерентного детектирования сигналов с относительной фазовой манипуляцией (ОФМн) на 180° по методу сравнения полярностей.
Известны детекторы сигналов ОФМн по методу сравнения полярностей, описание в различных источниках, например в:
1. Петрович Н.Т.«Передача дискретной информации в каналах с фазовой манипуляцией» М.: Сов. Радио, 1965;
2. Горелов Г.В., Фомин А.Ф., Волков А.А., Котов К.В. «Теория передачи сигналов на железнодорожном транспорте» М.: Транспорт, 2001.
По технической сущности наиболее близким к полезной модели является устройство, описанное в первом источнике, которое по этой причине принимается за ее прототип.
Прототип состоит из когерентного детектора сигналов с абсолютной ФМн на 180° (детектор Пистолькорса) с декодером ОФМн на его выходе.
Как известно, опорное колебание в таком детекторе ФМн на 180° имеет спонтанные скачки фазы на 180°, отчего единицы принимаются нулями, а нули - единицами, т.е. наоборот, почему это явление названо обратной работой детектора. Если эти скачки фазы на 180° имеют место внутри кодовой комбинации, то они порождают одиночные ошибки на выходе декодера ОФМн.
Основным недостатком прототипа являются одиночные ошибки из-за спонтанных скачков фазы на 180° опорного колебания внутри кодовой комбинации.
Техническим результатом ПМ является устранение одиночных ошибок в продетектированном ОФМн сигнале.
Сущность ПМ состоит в том, что в данном детекторе опорное колебание формируется в результате фазовой инверсии четных полуволн ОФМн сигнала на выходе двухполупериодного выпрямителя. Технически это реализуется за счет введения в прототип электронного ключа, двух инверторов (аналогового и цифрового).
Существенным отличием ПМ является совокупность введенных элементов и их связей, т.к. только они позволяют исключить одиночные ошибки в продетектированном ОФМн сигнале.
ПМ иллюстрируется чертежами.
н
На фиг.1 представлена структурная схема демодулятора ОФМ, а на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.
Демодулятор состоит из двухполупериодного выпрямителя 1 с активной нагрузкой, блока извлечения корня квадратного 2, одновибратора 3, делителя 4 в 2 раза частоты следования импульсов, линии задержки 5, фазоинвертора 6, фазового детектора 7, узкополосного фильтра 8, декодера ОФМн 9, электронного ключа 10, цифрового инвертора 11.
Блоки, обведенные пунктирной линией, образуют формирователь опорного колебания
Работа схемы происходит следующим образом.
вx
1
6
1
1
3
4
6
4
1
7
10
Входной ОФМн сигнал (U(t) на фиг.2) поступает на информационный вход фазового детектора 7 через линию задержки 5 и на вход двухполупериодного выпрямителя 1 с активной нагрузкой. С выхода блока 1 выпрямленный сигнал U(t) (фиг.2) поступает на контакты ключа 10: на контакт а непосредственно и на контакт в через аналоговый фазоинвертор 6. Сигнал U(t) показан на фиг.2. Контакты г и б соединены между собой и подключены через узкополосный фильтр 8 к опорному входу фазового детектора 7. С выхода блока 1 сигнал U(t) поступает в блок 2, где из него извлекается корень квадратный для увеличения и обострения импульсов сигнала U(t) у нуля с тем, чтобы от них надежно срабатывал одновибратор 3. Импульсы U(t) с блока 3 делятся по частоте в два раза в блоке 4, что показано на фиг.2. Эти импульсы поступают на управляющий вход д контактов а, б непосредственно, и на управляющий вход е контактов в, г через цифровой инвертор 11. При U{t}=0 замыкаются контакты в, г (контакты а, б - разомкнуты) и на опорный вход блока 7 поступает положительная полуволна U{t}. При U()t=1 замыкаются контакты а, б (контакты в, г при этом разомкнуты) и на опорный вход блока 7 поступает отрицательная полуволна U(t). Так формируется гармоническое опорное колебание, отфильтрованное от помех фильтром 8. Перемножаясь с входным ОФМн сигналом в блоке 7 получается знакопеременный цифровой сигнал U(t) относительного кода, который преобразуется в исходный код U(t) в декодере ОФМн 9. Видно, что скачки фазы на 180° опорного колебания в данном формирователе исключены в принципе. Тем самым устранены одиночные ошибки продетектированного сигнала, что является технико-экономическим эффектом данной ПМ.