RU145405U1 - 180 ° SIGNAL SHAPER WITH 180 ° PHASE MANIPULATION - Google Patents
180 ° SIGNAL SHAPER WITH 180 ° PHASE MANIPULATION Download PDFInfo
- Publication number
- RU145405U1 RU145405U1 RU2014105320/08U RU2014105320U RU145405U1 RU 145405 U1 RU145405 U1 RU 145405U1 RU 2014105320/08 U RU2014105320/08 U RU 2014105320/08U RU 2014105320 U RU2014105320 U RU 2014105320U RU 145405 U1 RU145405 U1 RU 145405U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- signal
- output
- multiplier
- phase
- Prior art date
Links
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 8
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 3
- 241000442132 Lactarius lactarius Species 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- FVTCRASFADXXNN-SCRDCRAPSA-N flavin mononucleotide Chemical compound OP(=O)(O)OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O FVTCRASFADXXNN-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Transmitters (AREA)
Abstract
Формирователь сигнала с фазовой манипуляцией (ФМн) на 180°, состоящей из последовательно включённых источника аналогового речевого сигнала (ИРС), формирователя аналогового однополосного сигнала (ФОС), усилителя-ограничителя (УО) амплитуды сигнала, когерентного детектора (КД), перемножителя сигналов (П), а также из генератора вспомогательной несущей частоты (ГВ) и генератора несущей частоты (ГН), причём выход ГВ подключён ко второму входу ФОС и второму входу КД, а выход ГН - ко второму входу перемножителя, отличающийся тем, что в него введены дополнительно два фазовращателя ФВ на 90°, второй когерентный детектор, второй перемножитель сигналов, фазоинвертор (ФИ) и сумматор, причём один вход сумматора соединён с выходом первого перемножителя непосредственно, а второй его вход соединён с информационным входом первого когерентного детектора через последовательно включённые второй когерентный детектор, второй перемножитель сигналов, фазоинвертор при работе на верхней боковой полосе, а при работе на нижней - фазоинвертор отключается; второй вход второго перемножителя соединён с выходом генератора несущей частоты через один фазовращатель на 90°, а второй вход второго когерентного детектора соединён с вторым входом первого когерентного детектора через второй фазовращатель на 90°; выход сумматора является выходом всего формирователя.180 ° phase shift keying (PSK) signal shaper, consisting of an analogue speech signal (IRS) source connected in series, an analog single-band signal shaper (FOS), an amplifier-limiter (UO) of the signal amplitude, a coherent detector (CD), and a signal multiplier ( P), as well as from the auxiliary carrier frequency (GV) generator and the carrier frequency generator (GV), and the GV output is connected to the second input of the FOS and the second input of the CD, and the GV output is connected to the second input of the multiplier, characterized in that additional There are two 90-phase phase shifters, a second coherent detector, a second signal multiplier, a phase inverter (FI) and an adder, moreover, one adder input is directly connected to the output of the first multiplier, and its second input is connected to the information input of the first coherent detector through the second coherent a detector, a second signal multiplier, a phase inverter when working on the upper side strip, and when working on the bottom, the phase inverter is turned off; the second input of the second multiplier is connected to the output of the carrier frequency generator through one 90 ° phase shifter, and the second input of the second coherent detector is connected to the second input of the first coherent detector through the second 90 ° phase shifter; the output of the adder is the output of the entire shaper.
Description
Полезная модель (ПМ) относится к радиопередаче клиппированных речевых сигналов (РС) с помощью фазовой манипуляции (ФМн) на 180°.The utility model (PM) relates to radio transmission of clipped speech signals (PC) using phase shift keying (PSK) through 180 °.
Известны формирователи сигналов с двухполосной ФМн на 180°, описанные в источниках, например в:Known signal conditioners with two-band PSK 180 °, described in sources, for example in:
1. Петрович Н.Т., Козленко Н.И. Передача клиппированных речевых сигналов с помощью фазовой телеграфии // Радиотехника №11, т. 19, 19641. Petrovich N.T., Kozlenko N.I. Transmission of clipped speech signals using phase telegraphy // Radio engineering No. 11, t. 19, 1964
2. Петрович Н.Т. Передача дискретной информации в каналах с фазовой манипуляцией. - М.: Советское радио, 19652. Petrovich N.T. Discrete information transmission in channels with phase shift keying. - M.: Soviet Radio, 1965
По технической сущности наиболее близким к ПМ является устройство, описанное в первом источнике, которое по этой причине и принимается за ее прототип. Во втором источнике описан аналог ПМ.By technical nature, the device closest to PM is the device described in the first source, which for this reason is taken as its prototype. The second source describes an analogue of PM.
Прототип состоит из последовательно соединенных источника аналогового РС (ИРС), формирователя однополосного сигнала (ФОС); усилителя-ограничителя амплитуды (УО) однополосного сигнала, когерентного детектора (КД) ограниченного однополосного сигнала, перемножителя сигналов (П), усилителя (У), а так же из генератора вспомогательной несущей частоты (ГВ) и генератора несущей частоты (ГН), выход которого подключен к второму входу перемножителя П, а выход ГВ - к второму входу ФОС и второму входу КД. Речевой сигнал является широкополосным, и поэтому он преобразуется в однополосный (узкополосный) в блоке ФОС для минимизации нелинейных искажений в блоке УО. В блоке КД ограниченный по амплитуде однополосный сигнал опять переноситься в тональный диапазон частот (то есть в диапазон низких частот). С блока КД знакопеременный сигнал прямоугольной формы низкой частоты (н.ч.) постоянной амплитуды и переменной длительности и частоты следования поступает на вход перемножителя сигналов П, на высокочастотный вход которого подается колебание несущей частоты с ГН. На выходе блока П имеет место фазоманипулированное (ФМн) на 180° колебание, помехоустойчивость которого является максимально возможной (потенциальной). Но поскольку модулирующий сигнал н.ч. имеет прямоугольную форму, то его полоса частот значительно шире полосы частот исходного РС, отчего и полоса частот ФМн сигнала на выходе перемножителя, равная двум полосам частот модулирующего РС, тоже широкая.The prototype consists of a series-connected source of analog RS (IRS), a shaper of a single-band signal (FOS); an amplifier-limiter of amplitude (UO) of a single-band signal, a coherent detector (CD) of a limited single-band signal, a signal multiplier (P), an amplifier (U), as well as from an auxiliary carrier frequency (GV) generator and a carrier frequency generator (GN), output which is connected to the second input of the multiplier P, and the GV output is connected to the second input of the FOS and the second input of the CD. The speech signal is broadband, and therefore it is converted to single-band (narrow-band) in the FOS block to minimize non-linear distortion in the block of UO. In the CD block, a single-band signal limited in amplitude is again transferred to the tonal frequency range (i.e., to the low frequency range). From the CD block, an alternating signal of a rectangular shape of a low frequency (n.h.) of constant amplitude and variable duration and repetition rate is fed to the input of the signal multiplier P, to the high-frequency input of which the carrier frequency oscillates from the GN. At the output of block P, there is a phase-shifted (QPSK) 180 ° oscillation, the noise immunity of which is the maximum possible (potential). But since the modulating signal n.ch. has a rectangular shape, then its frequency band is much wider than the frequency band of the original RS, which is why the frequency band of the PSK signal at the output of the multiplier, which is equal to the two frequency bands of the modulating RS, is also wide.
Основным недостатком прототипа является относительно широкая полоса частот сигнала с двухполосной ФМн на 180°, что усугубляет основную проблему радиосвязи - дефицит частотного ресурса.The main disadvantage of the prototype is the relatively wide frequency band of the signal with a two-band PSK 180 °, which exacerbates the main problem of radio communications - the lack of frequency resource.
Техническим результатом ПМ является сокращение полосы частот сигнала с ФМн на 180° в 2 раза.The technical result of PM is to reduce the frequency band of the signal from the PSK by 180 ° in 2 times.
Сущность ПМ состоит в том, что в формирователь сигнала с фазовой манипуляцией (ФМн) на 180°, состоящей из последовательно включенных источника аналогового речевого сигнала (ИРС), формирователя аналогового однополосного сигнала (ФОС), усилителя-ограничителя (УО) амплитуды сигнала, когерентного детектора (КД), перемножителя сигналов (П), а также из генератора вспомогательной несущей частоты (ГВ) и генератора несущей частоты (ГН), причем, выход ГВ подключен ко второму входу ФОС и второму входу КД, а выход ГН - ко второму входу перемножителя, введены дополнительно два фазовращателя ФВ на 90°, второй когерентный детектор, второй перемножитель сигналов, фазоинвертор (ФИ) и сумматор, причем, один вход сумматора соединен с выходом первого перемножителя непосредственно, а второй его вход соединен с информационным входом первого когерентного детектора через последовательно включенные второй когерентный детектор, второй перемножитель сигналов, фазоинвертор при работе на верхней боковой полосе, а при работе на нижней - фазоинвертор отключается; второй вход второго перемножителя соединен с выходом генератора несущей частоты через один фазовращатель на 90°, а второй вход второго когерентного детектора соединен с вторым входом первого когерентного детектора через второй фазовращатель на 90°; выход сумматора является выходом всего формирователя.The essence of PM consists in the fact that in a signal shaper with phase shift keying (QPS) at 180 °, consisting of a series-connected source of an analog speech signal (IRS), a shaper of an analog single-band signal (FOS), an amplifier-limiter (UO) of the signal amplitude, coherent detector (CD), signal multiplier (P), as well as from the auxiliary carrier frequency generator (GV) and the carrier frequency generator (GN), moreover, the GV output is connected to the second input of the FOS and the second input of the CD, and the GN output is connected to the second input multiplier introduced additionally two phase shifters ФВ 90 °, a second coherent detector, a second signal multiplier, a phase inverter (FI) and an adder, moreover, one adder input is directly connected to the output of the first multiplier, and its second input is connected to the information input of the first coherent detector through the second a coherent detector, a second signal multiplier, a phase inverter when working on the upper side strip, and when working on the bottom, the phase inverter is turned off; the second input of the second multiplier is connected to the output of the carrier frequency generator through one 90 ° phase shifter, and the second input of the second coherent detector is connected to the second input of the first coherent detector through the second 90 ° phase shifter; the output of the adder is the output of the entire shaper.
Существенным отличием ПМ является совокупность введенных элементов и их связей, что позволило реализовать данный формирователь, увеличив частотную эффективность в 2 раза при максимально возможной помехоустойчивости связи.A significant difference between the PM is the totality of the introduced elements and their connections, which made it possible to implement this shaper, increasing the frequency efficiency by 2 times at the maximum possible noise immunity of the communication.
ПМ иллюстрируется чертежом.PM is illustrated in the drawing.
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого формирователя, где обозначено:In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed shaper, where indicated:
1 - источник аналогового речевого сигнала;1 - source of an analog speech signal;
2, 9, 12 - перемножители сигналов;2, 9, 12 - signal multipliers;
3, 10 - генераторы вспомогательной и несущей частот;3, 10 - auxiliary and carrier frequency generators;
4 - полосовой фильтр;4 - band-pass filter;
5 - усилитель-ограничитель амплитуды сигналов;5 - amplifier limiter of the amplitude of the signals;
6, 8 - когерентные детекторы;6, 8 - coherent detectors;
7, 11 - фазовращатели сигналов на 90°;7, 11 - phase shifters of signals by 90 °;
13 - сумматор сигналов;13 - signal adder;
14 - фазоинвертор сигналов.14 - phase inverter signals.
Введенные элементы обведены пунктирной линией. Работа схемы происходит следующим образом.Entered elements are outlined with a dashed line. The operation of the circuit is as follows.
Сигнал b(t)=U(t)cosφ(t) с источника аналогового речевого сигнала (ИРС) 1 поступает на низкочастотный (Н.Ч) вход перемножителя 2, на высокочастотный (В.Ч.) вход которого подается колебание вспомогательной несущей частоты uн3=U3cosωt с генератора 3. На выходе перемножителя 2 образуется колебание: u2(t)=b(t)u3(t)=0,5U(t)U3[cos(ωt+φ(t)+cos(ωt-φ(t))]. Полосовой фильтр 4 пропускает на свой выход только одну боковую полосу частот (ОБП АМ), например верхнюю (первое слагаемое), которая усиливается и ограничивается по амплитуде в блоке 5, так что на его выходе будет однополосный сигнал постоянного уровня, который для упрощения дальнейших выкладок представлим первой его гармоникой: u5(t)=Ucos(ωt+φ(t)). Этот сигнал поступает на информационные входы когерентных детекторов 6 и 8. С генератора 3 колебание вспомогательной несущей частоты подается на опорный вход блока 6 непосредственно и на опорный вход блока 8 - через фазовращатель на 90° 7. Каждый когерентный детектор состоит из перемножителя сигналов и фильтра нижних частот (ФНЧ) на его выходе. На выходах этих перемножителей образуются колебания:The signal b (t) = U (t) cosφ (t) from the source of the analog speech signal (IRS) 1 is fed to the low-frequency (N.Ch.) input of the multiplier 2, to the high-frequency (V.Ch.) input of which the auxiliary carrier frequency oscillates u н3 = U 3 cosωt from generator 3. At the output of multiplier 2, an oscillation is generated: u 2 (t) = b (t) u 3 (t) = 0.5U (t) U 3 [cos (ωt + φ (t) + cos (ωt-φ (t))]. The band-pass filter 4 passes on its output only one side frequency band (OBP AM), for example, the upper (first term), which is amplified and limited in amplitude in block 5, so that it the output will be a single-lane whitefish constant level, which, to simplify further calculations, we will represent its first harmonic: u 5 (t) = Ucos (ωt + φ (t)). This signal is fed to the information inputs of coherent detectors 6 and 8. From the generator 3, the auxiliary carrier frequency oscillation is supplied to the reference input of block 6 directly and to the reference input of block 8 through a 90 ° phase shifter 7. Each coherent detector consists of a signal multiplier and a low-pass filter (LPF) at its output. At the outputs of these multipliers, oscillations are formed:
; ;
. .
Высокочастотные составляющие (вторые слагаемые) устраняются ФНЧ детекторов, в результате чего сигналы прямоугольной формы 6 и 8 отличаются только фазовым сдвигом на 90°, т.е. представляют собой модулирующий сигнал постоянной амплитуды b(t) и его квадратуру . Так как эти сигналы имею прямоугольную форму, то их полоса частот значительно больше полосы частот исходного РС с блока 1, что затрудняло формировать одну боковую полосу с помощью известных элементов: фазовращатели на 90° или полосовых фильтров с крутыми скатами (электромеханических, пьезокерамических и др.).The high-frequency components (second terms) are eliminated by the low-pass filters of the detectors, as a result of which the square-shaped signals 6 and 8 differ only in a phase shift of 90 °, i.e. represent a modulating signal of constant amplitude b (t) and its quadrature . Since these signals have a rectangular shape, their frequency band is much larger than the frequency band of the original PC from block 1, which made it difficult to form one side band using known elements: 90 ° phase shifters or band pass filters with steep slopes (electromechanical, piezoceramic, etc. )
Видно, что в нашем случае сдвиг фазы на 90° опорного колебания только одной частоты приводит к фазовому сдвигу на этот же угол всего спектра ограниченного модулирующего сигнала b(t)=Ucosφ(t). Причем, погрешность этого сдвига может быть сколь угодно малой (Δφ<1°), так как в блоке 8 поворачивается на 90° опорное колебание только одной (вспомогательной) несущей частоты. Последнее возможно только в случае однополосного сигнала, что является одним из уникальных его свойств.It is seen that in our case, a phase shift of 90 ° of the reference oscillation of only one frequency leads to a phase shift by the same angle of the entire spectrum of the limited modulating signal b (t) = Ucosφ (t). Moreover, the error of this shift can be arbitrarily small (Δφ <1 °), since in block 8 the reference oscillation of only one (auxiliary) carrier frequency is rotated 90 °. The latter is possible only in the case of a single-band signal, which is one of its unique properties.
Далее прямоугольный сигнал u6(t) поступает на сигнальный вход перемножителя 9, а прямоугольный сигнал u8(t) - на сигнальный вход перемножителя 12. С генератора 10 колебание несущей частоты u10(t)=U10cosω0t подается на высокочастотный вход перемножителя 9 непосредственно, а на ВЧ-вход переножителя 12 - через фазовращатель на 90° 11. На выходе этих перемножителей образуются колебания - двухполосная ФМн на 180°; - двухполосная ФМн на 180° которые поступают на соответствующие входы сумматора 13. Если сигнал u12(t) поступает непосредственно на сумматор 13, то на его выходе имеет место нижняя боковая полоса (НБП) u13(t)=u9(t)+u12(t)=UU10cos(ω0t-φ(t)), а если поступает через фазоинвертор ФИ, то образуется верхняя боковая полоса (ВБП): u13(t)=u9(t)-u12(t)=UU10cos(ω0t+φ(t))Next, the rectangular signal u 6 (t) is fed to the signal input of the multiplier 9, and the rectangular signal u 8 (t) is fed to the signal input of the multiplier 12. From the generator 10, the carrier frequency oscillation u 10 (t) = U 10 cosω 0 t is fed to the high-frequency the input of the multiplier 9 directly, and to the RF input of the shifter 12 through the phase shifter 90 ° 11. At the output of these multipliers oscillations are formed - two-way FMN at 180 °; - two-way PSK 180 ° which are supplied to the corresponding inputs of the adder 13. If the signal u 12 (t) goes directly to the adder 13, then its output has a lower side band (NBP) u 13 (t) = u 9 (t) + u 12 (t) = UU 10 cos (ω 0 t-φ (t)), and if it comes through the phase inverter of the FI, then the upper side band (PFS) is formed: u 13 (t) = u 9 (t) -u 12 (t) = UU 10 cos (ω 0 t + φ (t))
Технико-экономическим эффектом ПМ является сокращение полосы частот радиосигнала в 2 раза, что позволяет в заданной полосе частот организовать два канала вместо одного при максимально возможной помехоустойчивости радиосвязи.The technical and economic effect of PM is to halve the frequency band of the radio signal, which allows you to organize two channels in the given frequency band instead of one at the maximum possible noise immunity of radio communications.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014105320/08U RU145405U1 (en) | 2014-02-14 | 2014-02-14 | 180 ° SIGNAL SHAPER WITH 180 ° PHASE MANIPULATION |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014105320/08U RU145405U1 (en) | 2014-02-14 | 2014-02-14 | 180 ° SIGNAL SHAPER WITH 180 ° PHASE MANIPULATION |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU145405U1 true RU145405U1 (en) | 2014-09-20 |
Family
ID=51582680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014105320/08U RU145405U1 (en) | 2014-02-14 | 2014-02-14 | 180 ° SIGNAL SHAPER WITH 180 ° PHASE MANIPULATION |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU145405U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2695988C1 (en) * | 2018-10-22 | 2019-07-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта (МИИТ)" РУТ (МИИТ) | Divider of the frequency band of the speech signal in 2 times |
-
2014
- 2014-02-14 RU RU2014105320/08U patent/RU145405U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2695988C1 (en) * | 2018-10-22 | 2019-07-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта (МИИТ)" РУТ (МИИТ) | Divider of the frequency band of the speech signal in 2 times |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2506692C1 (en) | Controlled generator | |
| AU2014232378A1 (en) | Transpositional modulation systems, methods and devices | |
| CN105830340B (en) | Circuit and method for transmitting signals | |
| RU145405U1 (en) | 180 ° SIGNAL SHAPER WITH 180 ° PHASE MANIPULATION | |
| JP2015087271A (en) | Characteristic measuring device with surface acoustic wave sensor | |
| RU132588U1 (en) | DEVICE FOR CORRELATION-FILTER PROCESSING OF MULTI-FREQUENCY LINEAR-FREQUENCY-MODULATED PHASE-CODO-MANIPULATED SIGNAL WITH SINGLE-FREQUENCY HETERODINING | |
| RU2673069C1 (en) | Method of phase modulation of signals for discrete information transmission | |
| CN107154790A (en) | Feedback signal control method, system and optical module modulator based on FPGA | |
| RU197065U1 (en) | HARMONIC FREQUENCY SPLITTER | |
| RU135464U1 (en) | 180 ° SINGLE-BAND CLIPPED SHAPER FORMER WITH PHASE MANIPULATION AT 180 ° | |
| RU124461U1 (en) | Coherent Signal Detector with 180 ° Phase Manipulation | |
| RU2371783C2 (en) | Method of transmitting speech signals and device to this end | |
| RU166785U1 (en) | AC VOLTAGE TRANSMITTER | |
| RU2259632C1 (en) | Method of the frequency band division of a transmitted signal and device for its realization | |
| RU150830U1 (en) | SHAPER DIGITAL SIGNAL OF SINGLE-BAND OSCILLATION WITH 180 ° PHASE MANIPULATION | |
| RU2015102876A (en) | Helicopter electronic complex | |
| RU2713865C1 (en) | Amplitude-modulated signal demodulation method | |
| RU190822U1 (en) | HARMONIC FREQUENCY DOUBLE | |
| RU192626U1 (en) | MODULATOR FOR COMPLEX SIGNAL | |
| RU2431917C1 (en) | Digital phase automatic frequency control system | |
| RU2269207C9 (en) | RECEIVER OF SIGNALS WITH ABSOLUTE PHASE MANIPULATION FOR ANGLE 140°≤2φ≤160° | |
| RU2260901C1 (en) | Method and device for angle modulation of signal | |
| RU2363091C1 (en) | Generator of single-band signal by phase method | |
| Sorochan et al. | J-correlation direction finder with improved characteristics of a time delay meter | |
| RU208079U1 (en) | CONTROLLED PHASE REFRACTOR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170215 |