Устройство для приёма частотно-манипулированных сигналов

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к технике связи и может быть использована при приеме частотно-манипулированных сигналов.
Уровень техники
Известно устройство для приема частотно-манипулированных сигналов (авторское свидетельство СССР №1458975, МПК H04L 27/14, опубл. 15.02.1989 г., заявка №4274696, 08.05.1987 г.).
Известное устройство содержит амплитудный ограничитель, первый элемент задержки, первый сумматор по модулю два, селектор длительности импульсов. В устройство введены два элемента задержки, второй сумматор по модулю два, ключ, вычитающий блок, линии задержки и элементы И. В устройстве обеспечивается помехоустойчивость приема частотно-манипулированных сигналов, так как при поступлении на вход устройства частотно-манипулированных сигналов, структура которых не совпадает со структурой модулирующих кодов, соответствующих алфавиту передаваемых сообщений, сигнал на выходе устройства равен «0».
Указанное устройство для приема частотно-манипулированных сигналов не обеспечивает высокой помехоустойчивости.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение помехоустойчивости устройства за счет параллельной обработки принимаемого сигнала в синфазном и квадратурном каналах.
Технический результат достигается тем, что устройство для приёма частотно–манипулированных сигналов содержит полосовой фильтр, который подключен выходом к входу первого амплитудного ограничителя, решающий блок, выход которого является выходом устройства, и канал обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала, включающий первый и второй сумматоры, причем к первым входам первого и второго сумматоров подключены соответственно первая и вторая линии задержки. При этом входы первой и второй линий задержки и вторые входы первого и второго сумматоров соединены и являются входом канала обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала, выходы первого и второго сумматоров соединены с входами соответственно первого и второго двухполупериодных выпрямителей, причем выход первого двухполупериодного выпрямителя через третью линию задержки соединен с первым входом вычитающего блока, а выход второго двухполупериодного выпрямителя соединен со вторым входом вычитающего блока. При этом выход вычитающего блока соединен со входом фильтра низких частот, причем выход фильтра низких частот является выходом канала обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала. В устройство введены  дополнительная линия задержки, которая соединена входом с выходом первого амплитудного ограничителя, а выходом со входом канала обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала, выходной сумматор, который соединен первым входом с выходом канала обработки синфазной составляющей сигнала, а выходом с входом решающего блока, преобразователь Гильберта, соединенный входом с выходом полосового фильтра, второй амплитудный ограничитель, который соединен входом с выходом преобразователя Гильберта, и канал обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала, аналогичный каналу обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала. При этом канал обработки квадратурной составляющей соединен своим входом с выходом второго амплитудного ограничителя, а выходом - со вторым входом выходного сумматора.
Краткое описание чертежей
На чертеже изображена структурная схема, поясняющая заявляемую полезную модель.
На чертеже цифрами обозначены следующие позиции:
1 - полосовой фильтр; 2 - первый амплитудный ограничитель; 3 - преобразователь Гильберта; 4 - дополнительная линия задержки; 5 - второй амплитудный ограничитель; 6 - первый сумматор; 7 - первая линия задержки; 8 - вторая линия задержки; 9 - второй сумматор; 10 - первый двухполупериодный выпрямитель; 11 - второй двухполупериодный выпрямитель; 12 - третья линия задержки; 13 - вычитающий блок; 14 - фильтр низких частот; 15 - выходной сумматор; 16 - решающий блок.
Осуществление полезной модели
Устройство для приёма частотно-манипулированных сигналов  содержит: полосовой фильтр 1, первый амплитудный ограничитель 2, преобразователь Гильберта 3, дополнительную линию задержки 4, второй амплитудный ограничитель 5, и в каналах обработки синфазной и квадратурной составляющей принимаемого сигнала первый и второй сумматоры 6, 9, первые линии задержки 7, вторые линии задержки 8, первые двухполупериодные выпрямители 10, вторые двухполупериодные выпрямители 11, третьи линии задержки 12, вычитающие блоки 13, фильтры низких частот 14, а также выходной сумматор 15 и решающий блок 16.
Все элементы устройства соединены следующим образом: выход полосового фильтра 1 подключен к входу первого амплитудного ограничителя 2, выход выходного сумматора 15 соединен со входом решающего блока 16, а выход решающего блока 16 является выходом устройства. Канал обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала и канал обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала содержат идентичные элементы, соединенные одинаково в обоих каналах обработки информации. К первым входам первого и второго сумматоров 6 и 9 подключены первая и вторая линии задержки 7 и 8 соответственно, а входы этих линий задержки 7, 8 и вторые входы первого и второго сумматоров 6 и 9 соединены и являются входом канала обработки синфазной (квадратурной) составляющей принимаемого сигнала. Выходы первого и второго сумматоров 6 и 9 соединены со входами соответственно первого и второго двухполупериодных выпрямителей 10 и 11, выход первого двухполупериодного выпрямителя 10 через третью линию задержки 12 соединен с первым входом вычитающего блока 13, выход второго двухполупериодного выпрямителя 11 соединен со вторым входом вычитающего блока 13, а выход вычитающего блока 13 соединен с входом фильтра низких частот 14, выход которого является выходом канала обработки синфазной (квадратурной) составляющей принимаемого сигнала. Устройство также содержит дополнительную линию задержки 4, выходной сумматор 15, выход которого соединен со входом решающего блока 16, преобразователь Гильберта 3, вход которого соединен с выходом полосового фильтра 1, второй амплитудный ограничитель 5, вход которого соединен с выходом преобразователя Гильберта 3, и канал обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала, полностью аналогичный каналу обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала, при этом  выход второго амплитудного ограничителя 5 соединен со входом канала обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала. Вход дополнительной линии задержки 4 соединен с выходом первого амплитудного ограничителя 2, а его выход соединен со входом канала обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала. Выход канала обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала соединен с первым входом выходного сумматора 15, а выход канала обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала соединен со вторым входом выходного сумматора 15.
Устройство работает следующим образом.
н
в
зад
н
в
Частотно–манипулированный сигнал из канала связи поступает на вход полосового фильтра 1, который отфильтровывает спектр полезного сигнала, затем  аналоговый сигнал преобразуется в прямоугольные биполярные импульсы первым амплитудным ограничителем 2. Сигнал с выхода полосового фильтра 1 поступает также в преобразователь Гильберта 3, где осуществляется ортогонализация входного сигнала, т.е. производится поворот всех частотных составляющих сигнала на π/2.  После ограничения в первом амплитудном ограничителе 2 сигнал поступает на дополнительную линию задержки 4 - она необходима для того, чтобы сигналы из каналов обработки синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала на входы выходного сумматора 15 приходили одновременно, так как принимаемый сигнал в преобразователе Гильберта 3 претерпевает дополнительную задержку. С выхода преобразователя Гильберта 3 полосовой сигнал поступает на вход второго амплитудного ограничителя 5, где он также преобразуется в прямоугольные биполярные импульсы. Биполярные импульсы с выходов дополнительной линии задержки 4 и второго амплитудного ограничителя 5 поступают на входы каналов обработки синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала. Первые линии задержки 7 задерживают поступающий сигнал на половину периода нижней частоты манипуляции принимаемого сигнала Т/2, а вторые линии задержки 8 – на половину периода верхней частоты манипуляции принимаемого сигнала Т/2. Сигналы, полученные на выходах первых сумматоров 6, поступают через первые духполупериодные выпрямители 10 и через третьи линии задержки 12, на первые входы вычитающих блоков 13. Сигналы эти представляют собой однополярную импульсную последовательность. Величина задержки третьих линий задержки 12 равна половине разности величин задержки первых и вторых 7 и 8 линий задержки Т= Т/2 - Т/2.  С выходов вторых сумматоров 9 через вторые двухполупериодные выпрямители 11 сигналы в виде однополярных импульсных последовательностей поступают на вторые входы вычитающих блоков 13. На выходах вычитающих блоков 13 получается разностный сигнал, представляющий собой трехуровневую последовательность двухполярных импульсов. Эти импульсы поступают на фильтры низких частот 14, которые усредняют поступающую импульсную последовательность и выдают её на входы выходного сумматора 15. После суммирования сигналов выходным сумматором 15 - сигнал на его выходе имеет зависимость от частоты. Решающий блок 16 в конце интервала принимаемой посылки при сравнении входного сигнала с нулевым порогом формирует на выходе устройства значение принятого бита информации.