Некогерентный прием сигналов ОФМ

Когерентный приемник сигналов ОФМ

Структурная схема когерентного приемника сигналов ОФМ приведена на рисунке 5.3.

На ее вход поступает сигнал S(t). Пунктиром здесь выделено устройство ВКН, выполненное по схеме Пистолькорса, в которой цепь удвоитель частоты – узкополосный фильтр-делитель частоты, устраняя манипуляцию

Рисунок 5.3 – Упрощенная структурная схема когерентного приемника сигналов ОФМ

фазы и фильтруя помехи, формирует опорное колебание когерентное с принимаемым сигналом. Выходное напряжение фазового детектора ФД-продукт перемножения сигнала ОФМ и опорного колебания (весовой функции) – подвергается фильтрации в ФНЧ, регенерируется в регенераторе Рег, поступает на детектор относительного кода, представляющего собой устройство сложения i-й и (i-1)-й посылок по модулю два, и затем преобразуется в преобразователе кода ПК в абсолютный код {ак}. Заметим, что погрешность выделения фазы опорного когерентного напряжения приводит к уменьшению амплитуды полезного сигнала и, следовательно, - к потере помехоустойчивости. К такому же эффекту приводит и погрешность выделения сигнала тактовой частоты, поскольку решение принимается в точке с амплитудой сигнала, отличной от максимальной.

При равновероятной передаче различных элементарных сигналов в спектре сигналов ОФМ несущего колебания нет, поэтому перед выделением опорного напряжения сигнала должен быть подвергнут специальному преобразованию-снятию манипуляции. Наиболее распространенный способ снятия манипуляции базируется на нелинейном преобразовании-умножении на m (где m – кратность манипуляции фазы) частоты принимаемого сигнала. При таком умножении фазы всех элементарных сигналов становятся кратными 2π, в результате чего сигнал превращается в неманипулированный. После этого он фильтруется либо с помощью ПФ, либо узкополосной системой фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Частота полученного при этом колебания делится затем на m, что и приводит к образованию опорного напряжения. Наиболее известными схемами, реализующими описанный принцип снятия манипуляции фазы, являются схемы, предложенные А.А. Пистолькорсом, В.И. Сифоровым и Д.П. Костасом. Из некогерентных способов приема сигналов ОФМ наибольшее распространение (в низкоскоростных системах) получил автокорреляционный. При этом методе приема (смрисунок 5.4) в качестве сигнала опорного генератора используется задержанный на длительность тактового интервала ФМ-сигнал.

Рисунок 5. 4– Структурная схема автокорреляционного демодулятора сигналов ОФМ

В ФД производится перемножение колебаний 2-х соседних посылок. Если фазы соседних посылок совпадают, на выходе появляется импульс положительной полярности. Таким образом, здесь производится непосредственное сравнение фаз посылок на несущей или промежуточной частоте. Это достигается путем совмещения во времени при помощи элемента памяти i-й и (i-1)-й недетектированных посылок. В качестве элемента памяти используются устройства, хранящие фазу несущего колебания воздействующей посылки: искусственную длинную линию, колебательный контур, высокодобротный электромеханический фильтр и т.д. Регенератор (Ргн) осуществляет отсчет знака напряжения на выходе ФД, выдавая двоичные символы непосредственно в абсолютном коде, поскольку необходимое преобразование кода выполняется в ФД.

Выделение тактовой частоты из фазоманипулированного сигнала представляет определенные трудности. Дело в том, что в спектре бинарных сигналов на выходе перемножителей (фазовых детекторов) не содержится компонента с тактовой частотой, так как эти сигналы затянуты на целый тактовый интервал. Поэтому первым звеном цепи выделения сигнала тактовой частоты является нелинейный элемент.

В качестве последнего используются перемножители, выпрямители, устройства задержки на половину тактового интервала с последующим сложением и др. Спектр сигнала после нелинейного преобразования содержит компонент с тактовой частотой, которая и выделяется с помощью узкополосного фильтра. Последний, в зависимости от тяжести требований, предъявляемых к фазовым дрожаниям сигнала тактовой частоты, представляет собой либо резонансный контур, либо кварцевый фильтр, либо систему ФАПЧ.

На приеме частотно-модулированных сигналов обычно используется либо фильтровой дискриминатор, либо линейный частотный детектор. Кратко познакомимся с этими способами приема, имея в виду прием сигналов 2-ЧМ.

Дата добавления: 2014-01-11