195052. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés vivőhullám visszaállítására
195052 1 A találmány tárgyát vivőhullám visszaállítására szolgáló kapcsolási elrendezés képezi. A digitális hírközlésből ismeretes, hogy fázismodulált átvitel esetében a vételi fázisbillentyüzött, továbbiakban PSK jel helyreállításához többnyire ún. koherens demodulációt alkalmaznak, amely megkívánja a modulátlan vivőhullámnak a vétel helyén történő visszaállítását. A vivőhullámot ilyenkor általában feszültségvezéreit oszcillátor szolgáltatja, amelynek szabályozó feszültségét a vételi PSK jel demodulációjából származtatjuk PLL hurok segítségével. A szabályozó feszültség hatására az előállított vivőhullám frekvenciája megegyezik a vett PSK jel frekvenciájával, továbbá a vivőhullám és a vételi jel közötti fáziskülönbség állandó és a koherens demodulációhoz optimális értékű lesz. Az 1. ábra ismert vivő visszaállító áramkört mutat. A 2. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezést mutatja. A 3. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés változata késleltető áramkörök beiktatásával. Az 1. ábra az irodalomból ismert, PLL hurkot tartalmazó vivőhullám visszaállító kapcsolási elrendezést mutat. Kimutatható, hogy a 2 kvadratúra demodulátorból, a 6,9 komparátorokból és a 7,10 szorzókból álló áramkör két olyan DC feszültséget szolgáltat, amelynek különbsége a helyreállított vivő fázisának az optimális fázishelyzettől való eltérésével arányos. Ez a különbségi jel, melyet a 14 kivonó-erősítő áramkör állít elő, szolgáltatja a 16 feszültségvezéreit oszcillátor szabályozó feszültségét. A 14 kivonó-erősítő áramkör és a 16 feszültségvezéreit oszcillátor közötti 15 aluláteresztő szűrő funkciója részben a PLL hurok stabil üzemének biztosítása, részben a nemkívánatos PSK moduláció és a termikus zaj csillapítása. A 16 feszültségvezéreit oszcillátor kimenete a 2 kvadratúra demodulátor vivőhullám bemeneti pontjára van csatlakoztatva, és egyben a visszaállított vivő 18 kimenet. A műhold közvetítésével történő digitális beszédátvitel esetében, sok esetben ún. burst üzemmódot alkalmaznak: a PSK adó csupán a beszédjel megjelenésekor sugároz vivőhullámot, a beszéd-szünetekben a vivőhullám sugárzása szünetel. (íly módon előnyösen lehet csökkenteni a műhold terhelését, és ezáltal növelni lehet a csatornakapacitást, ha sok beszédcsatornát különböző frekvenciájú vivőhullámokon viszünk át.) Ebben az üzemmódban a vett vivőhullám megjelenése után már néhány bit-idő elteltével biztosítani kell a vivőhullám helyreállítását, különben a vivő hiánya a beszéd kezdő szótagjainak levágását idézheti elő. A vivő visszaállítás biztosítására az a módszer használatos, hogy a PSK adó minden egyes burst kezdetén néhány bit idejére állan- 2 2 dó fázisú vivőhullámot sugárzó, és csak ezután kezdődik a beszédjelnek megfelelő PSK moduláció. A burst üzemben történő vivő visszaállításnak járulékos követelményei vannak. Ugyanis a burst kezdetén, az említett állandó fázisú vivőhullám beérkezése alatt a visszaállított vivő gyors felszinkronizálást kell biztosítani még akkor is, ha a bejövő vivőhullám frekvenciája kissé eltér a névleges értéktől. Minthogy ekkor a bejövő vivő nincs modulálva, nem kell gondoskodni a visszaállított vivő fázismodulációjának elnyomásáról. Ezzel szemben felszinkronizálás után, a PSK beszédátvitel ideje alatt a már szinkronizált vivőhullám jel / zaj - -viszonyának minél nagyobbnak kell lennie a kis átviteli hibaarány biztosítása végett, viszont a már szinkronizált vivőhullám fázisának nem kell gyors változásokat követnie. Ha viszonylag nagy az eltérés a bemenő jel és a még nem szinkronizált feszültségvezéreit oszcillátor frekvenciája között, akkor az 1. ábra szerinti ismert vivő, visszaállító áramkör nem alkalmas az előbbiekben említett mindkét követelmény kielégítésére, mivel a gyors felszinkronizálást csak nagy hurok-sávszélességgel lehet biztosítani, ez pedig azt eredményezi, hogy a beszédjel ideje alatt a vivő jel/zaj-viszony lecsökken. Az 1. ábra szerinti ismert áramkör működési módját és tervezési szempontjait többek között a következő szakkönyvek ismertetik: Lindsey, Synchronization systems in communication and control, Prentice Hall, Eneglewood Cliffs, 1972; F.M.Gardner, Phaselock techniques, John Wiley and Sons, 1979; Frigyes, Szabó, Ványai, Digitális mikrohullámú átviteltechnika, Műszaki könyvkiadó, Budapest, 1980. Az említett hátrányos tulajdonságokat kiküszöbölendő, a találmány mármost azon a felismerésen alapul, hogy a burst üzem követelményeit ki lehet elégíteni a vivő visszaállító áramkör automatikus átkapcsolásával (minden egyes burst folyamán), és ily módon biztosítani lehet mind a vivőhullám gyors felszinkronizálását, mind a beszédátvitel alatt megkívánt nagy jel/zaj-viszonyt. A találmány szerint az átkapcsolási időpontot egy 19 kapcsolóvezérlő áramkör jelöli ki, melyet a kapcsolási elrendezés időzítő bemeneti pontjára érkező időzítő (szintfigyelő) jel vezérel (a burst kezdetén). A kapcsolójel az időzítő jelhez képest úgy van késleltetve, hogy az átkapcsolás az állandó fázisú vivőhullám ideje alatt, a felszinkronizálás megtörténte után jöjjön létre. A kapcsolóvezérlő áramkört a feszültségvezéreit oszcillátor jelével úgy szinkronizáljuk, hogy az átkapcsolási időpont a feszültségvezéreit oszcillátor legközelebbi nullátmenetével essék össze. A kapcsolóvezérlő áramkör által szolgáltatott kapcsolójel hatására három átkapcsolás történik. 5 10 •5 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
