Демодуляция принимаемых сигналов
Демодуляция принимаемых сигналов реализована для трех режимов - это прием частотно-временных матриц (ЧВМ), слуховой прием телеграфных сигналов и прием речевых сигналов на боковой полосе. При приеме ЧВМ сигнал на вход демодулятора с приемника поступает на промежуточной частоте, равной 2,5 МГц.
Рисунок 8. Устройство цифровой обработки сигналов (устройство А5)
При приеме ЧВМ центральная частота сдвинута относительно промежуточной на 1 кГц в сторону верхних частот. Это позволяет при дальнейшем преобразовании сигнал с полосой 13 кГц разместить в полосе 7,5 кГц. Выходной сигнал в каждом канале квадратурного демодулятора переносится в область видеосигнала с полосой 12 кГц. На рисунке 9 показан процесс переноса и расположение частотных каналов до преобразования и после преобразования.
Структурная схема входной части модема показана на рисунке 10. Она состоит из двух идентичных каналов, образующих квадратурные составляющие I и Q.
Рисунок 9. Расположение каналов на входе демодулятора (а) и на выходе (б)
Рисунок 10.Структурная схема входной части модема
Каждый канал имеет смеситель, на один из входов которого подается сигнал с выхода приемника, а на другой - с опорного генератора частотой 2,5 МГц, причем этот сигнал для двух каналов сдвинут относительно друг друга на 90 град. Опорные сигналы формируются на кольцевом делителе (:4) из сигнала опорной частоты 10 МГц. Для ослабления высших гармоник сигналы, перед тем как поступить на смеситель, проходят через полосовой фильтр. Сигналы с выходов смесителей через ФНЧ поступают на входы приемного порта AD7013, где он фильтруется и преобразуется в дискретные отсчеты, которые в цифровой форме по последовательному каналу поступают в сигнальный процессор. Частота дискретизации составляет 48,6 кГц, а разрядность получаемых отсчетов составляет 15 разрядов.
В сигнальном процессоре поступающие отсчеты подвергаются цифровой фильтрации на полосовых фильтрах с полосой 400 Гц и затуханием при отстройке на 2 кГц в обе стороны не менее 40 дБ.
Фильтрация осуществляется на частотах 1кГц, 3 кГц, 5 кГц и 7 кГц для обоих квадратурных каналов. После фильтрации сигналы возводятся в квадрат и складываются для каждой частоты I и Q каналов. Из полученных сумм извлекается квадратный корень, и полученные отсчеты поступают на приемник ЧВМ. Структурная схема производимых действий показана на рисунке 11.
Рисунок 11. Структурная схема приема ЧВМ
На рисунке 12. показана структурная схема обработки принимаемых сигналов ЧВМ. Сигнал, поступающий с устройств извлечения квадратного корня, с каждого частотного канала поступает на пропорциональный интегратор и в виде цифрового отсчета поступает на цифровую линию задержки, время задержки которой равна четырем тактам ЧВМ. Отсчеты с линии задержки, в соответствии с разрешенными частотно - временными матрицами (ЧВМ), поступают на сумматоры ЧВМ. Полученные отсчеты с сумматоров поступают на решающее устройство, где они сравниваются друг с другом и по сигналу, поступающему с устройства синхронизации, принимается решение о принятой ЧВМ.
Результат принятого решения, совместно с оценкой достоверности, передается в управляющий микроконтроллер для дальнейшей обработки. Система синхронизации из отсчетов, формируемых на выходе сумматоров, ищет моменты принятия решения и подает их в блок принятия решения. Одновременно с приемом ЧВМ формируется сигнал для управления усилением главного тракта.
Управление производится по результату анализа качества принимаемого сигнала.
Рисунок 12. Структурная схема приемника ЧВМ
Режим приема телеграфа осуществляется по схеме, показанной на рисунке 13. Прием осуществляется на третьем частотном канале.
Рисунок 13. Структурная схема приема телеграфа
Сигнал с приемника поступает на полосовой фильтр с центральной частотой 3 кГц и полосой 400 Гц, а затем на умножитель, где перемножается с опорной частотой 3 кГц, которую можно перестраивать в диапазоне от 1300 Гц до 4700 Гц в зависимости от положения ручки ТОН. После умножителя сигнал поступает на ФНЧ с частотой среза 1700 Гц, и далее подается на телефоны. Режим приема речевых сигналов осуществляется по схеме, показанной на рисунке 14.
Рисунок 14. Структурная схема приема речевых сигналов с одной боковой полосой (ОБП)
Прием речевых сигналов с ОБП осуществляется на частоте 7кГц. Квадратурные составляющие сигнала поступают на полосовые фильтры с центральной частотой 7 кГц и полосой 3,2 кГц, затем перемножаются в канале I на SIN составляющую опорного сигнала, а в Q канале - на COS составляющую сигнала. Частота опорного сигнала равна 7 кГц.
Результаты перемножения для выделения верхней боковой полосы частот вычитаются, а для выделения нижней боковой полосы частот складываются. После суммирования (вычитания) полученные сигналы поступают на коммутатор, где, в зависимости от выбранного режима приема, пропускается на выход сумма или разность. С выхода коммутатора сигнал через ФВЧ с частотой среза 300 Гц и через ФНЧ с частотой среза 3,2 кГц поступает на телефоны.