Разработка алгоритмов демодуляции и тактовой синхронизации малопотребляющего низкоскоростного цифрового приемника ЧМНФ-сигнала

Частотно манипулированные сигналы с непрерывной фазой (ЧМНФ-сигналы) применяются в различных системах связи и телеметрии, где требуется высокая энергетическая эффективность, портативность и низкая стоимость

Целью проведенной работы являлось теоретическое и экспериментальное исследование и выбор эффективных алгоритмов цифровой демодуляции и восстановления тактовой синхронизации узкополосного ЧМ-сигнала для реализации в приемном тракте портативных радиосистем
 

Структурная схема:

Расширенное описание:

Основные проблемы, связанные с демодуляцией ЧМНФ-сигналов в условиях малых отношений сигнал/шум, обусловлены сглаживанием фазовых переходов при модуляции, благодаря чему достигается высокая эффективность использования канала передачи. Вследствие выраженных корреляционных свойств между реализациями при символьных переходах ЧМНФ-сигналов, классические алгоритмы демодуляции, основанные на оптимальной фильтрации и использующие свойство ортогональности процессов, соответствующих различным информационным символам, в данном случае теряют эффективность, особенно при малых отношениях сигнал/шум. Данные обстоятельства обуславливают применение специально разработанных для данных сигналов методов демодуляции и символьной синхронизации.

В процессе работы в результате теоретических и экспериментальных исследований свойств ЧМНФ-сигналов и методов их демодуляции был разработан некогерентный алгоритм, основанный на анализе фазовой взаимосвязи при символьных переходах. Предложенная схема демодуляции при скоростях передачи символов до 100 Кбит/с реализована на современных сигнальных микроконтроллерах и может использоваться как самостоятельное устройство, либо как дополнительный модуль, позволяющий повысить помехоустойчивость уже реализованной некогерентной системы.

Результаты проведенных разработок защищаются патентом.