способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов

Классы МПК:H03K9/02 импульсов, модулированных по амплитуде 
Патентообладатель(и):Постников Владислав Андреевич (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2006-05-29
публикация патента:

Изобретение относится к технике обработки импульсных электрических сигналов и может использоваться в качестве решающего в оконечной цифровой аппаратуре, а также в регенераторах и ретрансляторах, где предусмотрено восстановление первичной видеоимпульсной формы двоичных сигналов. Технический результат заключается в увеличении отношения сигнал/шум. Сущность изобретения сводится к сравнению накопленных в RC-интеграторах уровней соседних битов, а выигрыш в отношении сигнал/шум обусловлен взаимной компенсацией шумов при вычитании в тем большей степени, чем уже полосы пропускания RC-накопителей. При смене полярности посылок на выходе разностного каскада - положительные и отрицательные перепады, при повторении значности посылок действует 2-й компаратор, отключающий выход разностного каскада и подключающий к выходу устройства память последнего опознанного бита. 1 табл.

Формула изобретения

Способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, при котором входное напряжение подключают попеременно, на время способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 длительности бита ко входу двух накопительных RC-цепочек, сохраняют накопленный уровень еще на время способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 , в конце каждого интервала способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 производят сравнение накопленных уровней H 1 и H2 в разностном каскаде, причем выходы накопительных RC-цепочек попеременно, через интервал способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 , переключают к инвертирующим и неинвертирующим входам разностного каскада и определяют полярность измеренной разности напряжений (Н1(2)-H2(1) ) в первом компараторе с нулевым порогом, тем самым опознавая сочетания битов 1/0 и 0/1, причем для опознавания значности повторяющихся битов определяют абсолютное значение разности напряжений |H 1(2)-H2(1)| и сравнивают его с порогом 0,5H1(H2) во втором компараторе, который в случае непревышения порога отключает выход первого компаратора, подключая одновременно к выходу устройства запись значности последнего опознанного бита, хранящейся в регистре сдвига.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике обработки видеоимпульсных электрических сигналов и может найти применение в измерительной технике, дальней проводной и волоконно-оптической связи, а также в радио- и радиорелейной связи.

Аналогом изобретения может служить способ приема детерминированного сигнала ([1], стр.451, рис.11.3, б), предусматривающий использование согласованного фильтра и порогового устройства.

Прототипом изобретения является «Способ и устройство аналогового выделения и накопления импульсных сигналов» (патент №2212111 от 10.09.03), где, с целью оптимальной свертки псевдослучайной последовательности, измеряют разницу в накопленных на интеграторах за время одного бита ближайших уровнях: (сигнал + помехи) и (помехи) и суммируют полученные на каждом бите перепады уровней. Такая обработка достаточна при известном зондирующем сигнале, формируемом в рефлектометре, для опознавания же последовательности неизвестных битов необходима другая процедура.

Сущность изобретения заключается в сопоставлении, путем вычитания, накопленных на RC-цепочках уровней входного напряжения за время способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 текущего бита сигнала и предыдущего бита, запомненного на время способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 . То есть необходимы два накопителя, подключаемые попеременно к входу устройства на время способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 и сохраняющие накопленный (за время способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 ) уровень еще на время способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 . В конце каждого интервала способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 , в промежутке примерно от 0.9способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 до способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 , происходит сравнение накопленных уровней H 1 и H2 в разностном каскаде Р и определение полярности измеренной разности (H1(2)-H 2(1)) в 1-м компараторе с нулевым порогом.

В простейшем случае, при приеме точек (меандра), достаточно лишь подключать выходы накопителей попеременно, через интервал способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 , к инвертирующим и неинвертирующим входам разностного каскада.

При повторении значности посылок решающее значение имеет первая из повторяемых посылок. Ее опознанная по разности накоплений (H1(2)-H2(1) ) значность распространяется на все остальные. При этом используется различитель повторяемости полярности битов - 2-й компаратор с порогом переключения, равным 0.5H1(H 2), на который подается напряжение, равное |H 1(2)-H2(1)|. При повторении битов 2-й компаратор отключает выход 1-го компаратора, подключая одновременно к выходу устройства запись памяти последнего опознанного бита, хранящейся в регистре сдвига. Порог 0.5Н берется потому, что в среднем число перепадов и повторений одинаково.

Краткая оценка предпочтительности предлагаемого способа.

Найдем отношение сигнал/шум q=ms/способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 n на выходе RC-накопителя при условии, что на него воздействует прямоугольный импульс амплитуды А o и длительности способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 в присутствии белого шума с функцией корреляции способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 Здесь ms(t) - среднее значение сигнала, способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 n(t) - среднеквадратичное значение шума, No -спектральная плотность шума, способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 (способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 ) - дельта-функция. Тогда

способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 где способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 . Полагая способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 <<1 (при этом exp(-способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 )способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 1-способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 ), придем к выражению способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 характерному для оптимального приема (E=A o 2способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 - энергия импульса).

Считая, что на первом интервале способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 принимается сигнал с шумом, а на 2-м - только шум, причем вход и выход 1-го накопителя на интервале способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 tспособ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 2способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 изолированы от корпуса, получим на выходе разностного каскада q1=способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 Ao/способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 (n1-n2). Здесь способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 2(n1-n 2)=2способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 n 2(1-R) (см. [1], стр.179), где R=exp(-способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 ), то есть способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 2(n1-n 2)=способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 3способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 2No, a способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 То есть выигрыш в отношении сигнал/шум по сравнению с q растет по мере сужения полосы пропускания фильтра RC, см. таблицу.

способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 0.10.01 0.001
способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 2.2367.072 22.36

В такое же число раз уменьшается среднеквадратичное значение шума способ относительной амплитудной демодуляции цифровых сигналов, патент № 2313902 (n1-n2) и при повторениях значности битов.

Источник информации

1. Тихонов В.И. «Статистическая радиотехника», М., 1966 г.

Класс H03K9/02 импульсов, модулированных по амплитуде 

цифровой детектор амплитуд -  патент 2423781 (10.07.2011)
фазочувствительный амплитудный модулятор-демодулятор -  патент 2312455 (10.12.2007)
схемное устройство для демодуляции напряжения, модулированного сменой амплитуд между низким и высоким уровнем (ask-модуляцией) -  патент 2252492 (20.05.2005)