[go: up one dir, main page]

RU2007877C1 - Method of transmission and reception of reflex-modulated signals - Google Patents

Method of transmission and reception of reflex-modulated signals Download PDF

Info

Publication number
RU2007877C1
RU2007877C1 SU4776786A RU2007877C1 RU 2007877 C1 RU2007877 C1 RU 2007877C1 SU 4776786 A SU4776786 A SU 4776786A RU 2007877 C1 RU2007877 C1 RU 2007877C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reflex
signals
frequency
signal
modulation
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Ефимович Теслер
Original Assignee
Владимир Ефимович Теслер
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Ефимович Теслер filed Critical Владимир Ефимович Теслер
Priority to SU4776786 priority Critical patent/RU2007877C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2007877C1 publication Critical patent/RU2007877C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: in compliance with this method reflex-modulated signal is formed on transmitting side by modulation of carrier frequency f by information signal which is less than difference between upper and lower boundary frequencies of one side band of reflex-modulated signal. At receiving side received signals are multiplied by signals which present sum of harmonic components with selected values of frequencies and phases. Obtained signals are summed up. EFFECT: improved reliability of transmission and reception of reflex-modulated signals. 15 dwg

Description

Изобретение относится к технике cиc-тем связи, в частности к электросвязи. The invention relates to techniques for communication systems, in particular to telecommunications.

Модулированные радиотехнические сигналы с "завернутой" или "загнутой" нижней боковой полосой (в англоязычной технической литературе - "fold", "folded band", в советской - "отраженная боковая") занимают по своим свойствам промежуточное положение между собственно модулирующими (информационными) сигналами и радиосигналами на высокочастотной несущей. В данном случае под термином "высокочастотная" понимается такая несущая радиосигнала, когда обе его боковые полосы полностью развернуты, то есть когда отношение полосы частот одной боковой к частоте несущей равно или меньше единицы. В теоретическом плане такое определение не является абсолютно точным. Всякий радиосигнал, как сигнал, ограниченный во времени, имеет бесконечный спектр и, следовательно, "отраженную боковую". Однако для практических целей интерес представляют полосы частот, которые принято определять как конечные. Modulated radio engineering signals with a “wrapped” or “bent” lower side band (in the English-language technical literature - “fold”, “folded band”, in the Soviet one - “reflected side”) occupy an intermediate position in their properties between the actually modulating (information) signals and high frequency carrier radio signals. In this case, the term "high-frequency" refers to such a carrier of a radio signal when both its side bands are fully deployed, that is, when the ratio of the frequency band of one side to the carrier frequency is equal to or less than one. In theoretical terms, such a definition is not absolutely accurate. Every radio signal, like a time-limited signal, has an infinite spectrum and, therefore, is "reflected lateral". However, for practical purposes, interest is the frequency bands, which are usually defined as finite.

Необходимая полоса частот радиосигнала определяется в соответствии с критерием достаточности для передачи информации с требуемыми скоростью и качеством; занимаемую ширину полосы частот радиосигнала принято определять по допустимой мощности излучения вне этой полосы (создание помех для других радиотехнических средств). The necessary frequency band of the radio signal is determined in accordance with the sufficiency criterion for transmitting information with the required speed and quality; the occupied bandwidth of the radio signal frequency is usually determined by the permissible radiation power outside this band (creating interference for other radio equipment).

Критерием при определении высокочастотности несущей должна быть допустимая мощность частотных компонент "отраженной боковой", попадающих в необходимую полосу частот радиосигнала и создающих помеху для достижения необходимых скорости и качества передачи информации. В том случае, когда эта мощность настолько мала, что не требуется никаких специальных дополнительных мер для подавления отраженных мешающих компонент (aliase component), несущая радиосигнала может быть определена как высокочастотная. Напротив, когда мощность "отраженной боковой" в спектре сигнала большая, что, как правило, свидетельствует о наличии в качестве "отраженных" части компонент необходимой нижней боковой полосы частот, несущая радиосигнала может быть определена, как низкочастотная. В этом случае отношение полосы частот неотраженной боковой к частоте несущей больше единицы, причем именно величиной этого отношения должна оцениваться степень низкочастотности несущей. Так, например, при амплитудной модуляции, если граничная частота спектра модулирующего сигнала меньше частоты несущей, то такая несущая может быть определена как высокочастотная. При частотной модуляции частота покоя несущей, превышающая верхнюю граничную частоту спектра модулирующего сигнала, может оцениваться и как высокая и как низкая в зависимости от индекса модуляции. The criterion for determining the carrier high frequency should be the permissible power of the frequency components of the "reflected side" falling into the necessary frequency band of the radio signal and creating interference to achieve the necessary speed and quality of information transfer. In the case when this power is so small that no special additional measures are required to suppress the reflected interfering component (aliase component), the carrier of the radio signal can be defined as high-frequency. On the contrary, when the power of the "reflected side" in the signal spectrum is large, which, as a rule, indicates the presence of the necessary lower side frequency band as the "reflected" parts of the components, the carrier of the radio signal can be defined as low-frequency. In this case, the ratio of the unreflected lateral frequency band to the carrier frequency is greater than unity, and it is the magnitude of this ratio that the degree of low-frequency carrier should be estimated. So, for example, with amplitude modulation, if the cutoff frequency of the spectrum of the modulating signal is less than the carrier frequency, then such a carrier can be defined as high-frequency. With frequency modulation, the carrier quiescent frequency, which exceeds the upper boundary frequency of the spectrum of the modulating signal, can be estimated as high and low, depending on the modulation index.

Поскольку характерным отличительным признаком радиосигналов на низкочастотной несущей является наличие частично "отраженной" ("рефлексной") нижней боковой полосы, для обозначения этих сигналов можно предложить термины "рефлексный радиосигнал" и "рефлексно-модулированный сигнал", а для процесса их формирования может быть предложен термин "рефлексная модуляция". За редким исключением радиосигналы на сравнительно низкочастотной несущей стараются не использовать для передачи информации, в частности, из-за помехи, создаваемой "отраженной нижней боковой полосой". В тех же случаях, когда приходится использовать низкочастотную несущую, как, например, в магнитной видеозаписи, при передаче телевизионных сигналов по кабельным линиям связи, применяют специальные меры для подавления "отраженной боковой". При видеозаписи стараются повысить частоту покоя несущей (high bend) и уменьшают индекс модуляции. В кабельных линиях связи при переносе видеосигнала на низкочастотную несущую нижнюю боковую полосу частично подавляют, формируя сигнал типа однополосной радиопередачи - ОР (в литературе встречаются также термины "однополосная модуляция" - ОМ и "передача одной боковой полосы" - ОБП). Между тем, сигналы на низкочастотной несущей с ярко выраженной "отраженной боковой" (рефлексно-модулированные сигналы) обладают рядом интересных свойств. В частности, при достаточно низкочастотной несущей (отношение полосы частот боковой к частоте несущей много больше единицы) полоса частот, занимаемая рефлексным радиосигналом в канале связи, приближается к ширине полосы частот одной боковой; в спектре рефлексного радиосигнала содержатся частотные составляющие как верхней, так и нижней боковых, это дает основание предполагать, что в рефлексно-модулированном сигнале сохраняется вся информация, которую несет сигнал на высокочастотной несущей (двухполосный радиосигнал); при широкополосном модулирующем сигнале, содержащем постоянную составляющую ("нулевые частоты"), частота несущей рефлексно-модулированного сигнала может быть выбрана очень низкой (например, единицы килогерц при ширине спектра модулирующего сигнала от нуля до единиц и десятков мегагерц), причем осуществить рефлексную модуляцию столь низкочастотной несущей можно простыми техническими средствами; осуществить однополосную радиопередачу при таких соотношениях между шириной спектра модулирующего сигнала и частотой несущей на практике невозможно, так как для подавления второй боковой потребовалось бы создание почти идеального фильтра (полоса пропускания - мегагерцы, крутизна среза - десятки децибелл на десятки килогерц), поэтому в реальных системах связи, например в кабельных линиях связи при передаче телевизионных сигналов, осуществляют лишь частичное подавление боковой полосы и выбирают частоту несущей порядка 20-40% от граничной частоты спектра модулирующего видеосигнала; в рефлексной форме может быть легко осуществлен любой вид модуляции как амплитудной, включая квадратурную, так и угловой; для обозначения их можно предложить термины "рефлексная амплитудная модуляция" (РАМ), "рефлексная балансная модуляция" (РБМ), "рефлексная квадратурная модуляция" (РКМ), "рефлексная угловая модуляция" (РУМ), включающая "рефлексную частотную модуляцию" (РЧМ), "рефлекcную фазовую модуляцию" (РФМ). Since the characteristic distinctive feature of radio signals on a low-frequency carrier is the presence of a partially “reflected” (“reflex”) lower sideband, the terms “reflex radio signal” and “reflex-modulated signal” can be used to designate these signals, and the process of their formation can be proposed the term "reflex modulation". With rare exceptions, they try not to use radio signals on a relatively low-frequency carrier to transmit information, in particular because of the interference caused by the “reflected lower sideband”. In the same cases when it is necessary to use a low-frequency carrier, as, for example, in magnetic video recording, when transmitting television signals via cable lines, special measures are applied to suppress the "reflected side". When recording videos, they try to increase the carrier’s resting frequency (high bend) and decrease the modulation index. In cable communication lines, when a video signal is transferred to a low-frequency carrier, the lower sideband is partially suppressed, forming a signal of the type of a single-band radio transmission - OR (in the literature there are also the terms "single-band modulation" - OM and "transmission of one sideband" - OBP). Meanwhile, signals on a low-frequency carrier with a pronounced "reflected side" (reflex-modulated signals) have a number of interesting properties. In particular, with a sufficiently low-frequency carrier (the ratio of the sideband to the carrier frequency is much greater than unity), the frequency band occupied by the reflex radio signal in the communication channel approaches the bandwidth of one sideband; the spectrum of a reflex radio signal contains the frequency components of both the upper and lower side, this suggests that the information stored on the high-frequency carrier (two-band radio signal) is stored in the reflex-modulated signal; with a broadband modulating signal containing a constant component (“zero frequencies”), the frequency of the carrier of the reflex-modulated signal can be chosen very low (for example, units of kilohertz with a spectrum width of the modulating signal from zero to units and tens of megahertz), and to perform reflex modulation so low-frequency carrier can be simple technical means; It is impossible in practice to carry out a single-band radio transmission at such ratios between the width of the spectrum of the modulating signal and the carrier frequency, since to suppress the second side, the creation of an almost ideal filter (bandwidth — megahertz, cutoff steepness — tens of decibels per tens of kilohertz) would be necessary, therefore, in real systems communications, for example, in cable communication lines when transmitting television signals, only partial suppression of the sideband is carried out and a carrier frequency of the order of 20-40% of the boundary frequency spectrum of the modulating video signal; in reflex form any kind of amplitude modulation can be easily implemented, including quadrature and angular; to denote them, the terms “reflex amplitude modulation” (PAM), “reflex balance modulation” (RBM), “reflex quadrature modulation” (RCM), “reflex angular modulation” (RUM), including “reflex frequency modulation” (RFM), can be suggested ), "reflex phase modulation" (RFM).

В отличие от этого однополосная радиопередача практически осуществима лишь для амплитудной модуляции одним сигналом (в вариантах c подавлением и без подавления неcущей), причем для широкополосных сигналов с постоянной составляющей лишь приближенно, как указывалось выше, можно показать теоретическую пpедставляемость превращения двухполосного радиосигнала при квадратурной или угловой модуляции в две посылки однополосных радиосигналов на очень низкочастотной несущей и последующего восстановления исходного двухполосного радиосигнала, однако на практике реализовать это возможно лишь при условии осуществимости создания почти идеальных фильтров и почти идеальных широкополосных фазовращателей (обеспечивающих точный повоpот на 90о, напpимеp, для всех составляющих спектpа от единиц герц или килогерц до единиц и десятков мегагерц).In contrast, a single-band radio transmission is practicable only for amplitude modulation by a single signal (in versions with and without suppression of the carrier), for broadband signals with a constant component only approximately, as indicated above, it is possible to show the theoretical representability of the conversion of a two-band radio signal with a quadrature or angular modulation in two packages of single-band radio signals on a very low-frequency carrier and the subsequent restoration of the original two-band radio signal However, in practice it is possible to implement only when the feasibility of an almost ideal filters and nearly ideal wideband phase shifters (to ensure accurate turning maneuver 90, nappimep for all components of spektpa hertz or kilohertz to several tens of megahertz and).

Вместе с тем в практике связи существует целый ряд задач, для решения которых необходим перенос широкополосных сигналов на низкочастотную несущую. К таким задачам относятся, в частности, передача сигналов изображения по видеочастотному тракту, в котором затруднена передача "нулевых" частот (например, при подаче в том же канале связи напряжения постоянного тока для питания технических средств, при повышенном уровне низкочастотных помех, в том числе фоновых помех токов промышленной частоты и так далее); формирование сложных широкополосных, например телевизионных сигналов, с передачей на низкочастотной несущей одновременно двух независимых сообщений в стандартной полосе частот; обеспечение передачи сигналов без демодуляции и повторной модуляции в комбинированных трактах, содержащих радио- и видеочастотные звенья, в том числе, например, волоконно-оптические линии связи с аналоговой и цифровой передачей. However, in the practice of communication, there are a number of tasks for the solution of which the transfer of broadband signals to a low-frequency carrier is necessary. Such tasks include, in particular, the transmission of image signals along the video path, in which it is difficult to transmit “zero” frequencies (for example, when a DC voltage is supplied in the same communication channel to power equipment, with an increased level of low-frequency interference, including background interference currents of industrial frequency and so on); the formation of complex broadband, for example television signals, with the transmission on a low-frequency carrier simultaneously two independent messages in a standard frequency band; providing signal transmission without demodulation and re-modulation in combined paths containing radio and video frequency links, including, for example, fiber-optic communication lines with analog and digital transmission.

Использовать для решения подобных проблем однополосную или типа однополосной модуляцию удавалось лишь в отдельных случаях (телевидение в кабельных линиях связи). Препятствием становились либо необходимость существенного расширения полосы частот, либо техническая сложность, а то и невозможность практического осуществления. Не использовались и рефлексно-модулированные сигналы, хотя они и были известны. Дело в том, что, как правило, такие сигналы получались случайно, например, при переносе модулированных двухполосных радиосигналов на высокочастотной несущей на другую несущую частоту гетеродинированием, когда по каким-либо причинам частота гетеродина оказывалась близкой к исходной частоте несущей радиосигнала и происходил перенос его на низкочастотную несущую со свертыванием спектра. Таким образом, сам по себе рефлексный радиосигнал (хотя так его и не называли) был известен, равно как и способы его получения (то, что предлагается назвать рефлексной модуляцией), но поскольку такой сигнал могли использовать для передачи полезной информации (до сих пор не были известны способы выделения из рефлексного радиосигнала модулирующего сигнала), то целенаправленного переноса сигнала на низкочастотную несущую со сворачиванием спектра никто не производил. It was possible to use single-band or type of single-band modulation to solve such problems only in some cases (television in cable lines). The obstacle was either the need for a significant expansion of the frequency band, or the technical complexity, or even the impossibility of practical implementation. Reflex-modulated signals were not used, although they were known. The fact is that, as a rule, such signals were obtained randomly, for example, when a modulated two-band radio signal on a high-frequency carrier was transferred to another carrier frequency by heterodyning, when for some reason the local oscillator frequency was close to the original frequency of the radio signal carrier and it was transferred to low frequency carrier with spectrum folding. Thus, the reflex radio signal itself (although it was not called that way) was known, as well as the methods of its reception (what is called reflex modulation), but since such a signal could be used to transmit useful information (still not were known methods of extracting a modulating signal from a reflex radio signal), then no one purposefully transferred the signal to a low-frequency carrier with spectrum folding.

В основу изобретения положена задача создания способа передачи рефлексно-модулированным сигналом полезной информации и приема рефлексно-модулированных сигналов с выделением переданной информации путем приведения спектра рефлексно-модулированного сигнала к виду, позволяющему выделить из него модулирующий сигнал. The basis of the invention is the creation of a method for transmitting reflex-modulated signal useful information and receiving reflex-modulated signals with the allocation of transmitted information by bringing the spectrum of the reflex-modulated signal to a form that allows you to select a modulating signal from it.

Поставленная задача решается тем, что в способе передачи и приема рефлексно-модулированных сигналов согласно изобретению на передающей стороне рефлексно-модулированный сигнал, содержащий все частотные составляющие верхней и нижней боковых полос, формируют путем модуляции информационными сигналами несущей, частота fо которой меньше, чем разность между верхней и нижней граничными частотами развернутой одной боковой полосы рефлексно-модулированного сигнала, а на приемной стороне производят обработку принятых рефлексно-модулированных сигналов путем их перемножений с сигналами, представляющими собой сумму гармонических составляющих с выбранными значениями частот и фаз, и суммированием напряжений, получающихся в результатах этих перемножений, приводят спектр рефлексно-модулированного сигнала к виду, позволяющему выделить из обработанного рефлексно-модулированного сигнала модулирующий сигнал.The problem is solved in that in the method for transmitting and receiving reflex-modulated signals according to the invention on the transmitting side, a reflex-modulated signal containing all the frequency components of the upper and lower side bands is formed by modulating the carrier with information signals, the frequency f of which is less than the difference between the upper and lower boundary frequencies of the unfolded one side band of the reflex-modulated signal, and on the receiving side, the processing of the received reflex-modulated their multiplications by signals with signals representing the sum of the harmonic components of the selected frequency values and phases, and the summation voltages resulting from these multiplications lead reflex-spectrum modulated signal to a form allowing isolated from treated reflex-modulated signal the modulation signal.

Целесообразно, чтобы в предлагаемом способе при приеме сигналов с рефлексной амплитудной модуляцией, сигналов с рефлексной балансной модуляцией обработку принятых рефлексно-модулированных сигналов производили, преобразуя частоту несущей рефлексно-модулированного сигнала путем последовательного умножения рефлексно-модулированных напряжений на N гармонических сигналов, причем частота i-го гармонического сигнала была бы равна
fo ˙2 i-1, где 1≅i≅N, и осуществляли бы детектирование модулированного сигнала с развернутыми боковыми полосами на несущей, преобразованная частота fо ˙2N которой была бы выше верхней граничной частоты спектра модулирующего сигнала.
It is advisable that in the proposed method, when receiving signals with reflex amplitude modulation, signals with reflex balance modulation, the processing of the received reflex-modulated signals is performed by converting the carrier frequency of the reflex-modulated signal by successively multiplying the reflex-modulated voltages by N harmonic signals, and the frequency i th harmonic signal would be equal
f o ˙2 i-1 , where 1≅i≅N, and a modulated signal with unfolded side bands on the carrier would be detected, the converted frequency f о ˙2 N of which would be higher than the upper cutoff frequency of the spectrum of the modulating signal.

Целесообразно, чтобы в предлагаемом способе при приеме сигналов с рефлексной амплитудной модуляцией сигналов с рефлексной балансной модуляцией обработку рефлексно-модулированных сигналов производили, преобразуя частоту fo несущей рефлексно-модулированного сигнала путем перемножения этого рефлексно-модулированного сигнала с сигналом вида
U(t) =

Figure 00000001
(-1)i sin (2i-1) ωot, где ωo= 2πfo, 1≅i≅N и осуществляли детектирование модулированного сигнала с развернутыми боковыми полосами на несущей, частота fo˙2Nкоторой была бы выше верхней граничной частоты спектра модулирующего сигнала.It is advisable that in the proposed method, when receiving signals with reflex amplitude modulation of signals with reflex balanced modulation, the processing of reflex-modulated signals is performed by converting the frequency f o of the carrier of the reflex-modulated signal by multiplying this reflex-modulated signal with a signal of the form
U (t) =
Figure 00000001
(-1) i sin (2i-1) ω o t, where ω o = 2πf o , 1≅i≅N, and a modulated signal with unfolded side bands on the carrier was detected, the frequency f o ˙ 2 N of which would be higher than the upper cutoff frequency of the spectrum of the modulating signal.

Целесообразно, чтобы в данном способе при приеме сигналов с рефлексной амплитудной модуляцией, сигналов с рефлексной балансной модуляцией обработку рефлексно-модулированных сигналов производили, преобразуя частоту fо несущей рефлексно-модулированного сигнала путем N его независимых перемножений, в каждом из которых этот рефлексно-модулированный сигнал умножали на гармонический сигнал вида
U(t) = (-1)i sin [ ωxo (2i-2)] t, где ωx= 2πfx≥ωo= 2πfo, суммировали напряжения, полученные в результате всех перемножений, и детектировали модулированный сигнал с развернутыми боковыми на несущей, частота fx + foх х(2N-1) которой была бы выше частоты fx - fo на величину, большую, чем верхняя граничная частота спектра модулирующего сигнала.
It is advisable that in this method, when receiving signals with reflex amplitude modulation, signals with reflex balance modulation, the processing of reflex-modulated signals is carried out by converting the frequency f about the carrier of the reflex-modulated signal by N independent multiplications, in each of which this reflex-modulated signal multiplied by a harmonic signal of the form
U (t) = (-1) i sin [ω x + ω o (2i-2)] t, where ω x = 2πf x ≥ω o = 2πf o , the stresses obtained as a result of all multiplications were summed up, and the modulated a signal with the side sweeps on the carrier, the frequency f x + f o x x (2N-1) of which would be higher than the frequency f x - f o by an amount greater than the upper cutoff frequency of the spectrum of the modulating signal.

Целесообразно также, чтобы в данном способе при приеме сигналов с рефлексной квадратурной модуляцией, сигналов с рефлексной угловой модуляцией производили совместную обработку двух посылок рефлексно-модулированных сигналов, несущие которых имели бы разность фаз Δφo≠±Kπ, где К - целое число, путем умножения каждой из посылок на соответствующий гармонический сигнал, причем частоту fх обоих гармонических сигналов выбирали бы одной и той же и превышающей верхнюю граничную частоту спектра обрабатываемого рефлексно-модулированного сигнала, а разность фаз гармонических сигналов выбирали равной π-Δφo, алгебраически суммировали бы напряжения, получаемые в результате обоих перемножений, формируя модулированный сигнал с развернутыми боковыми на высокочастотной несущей fx ±fo, и детектировали бы этот сигнал.It is also advisable that in this method, when receiving signals with reflex quadrature modulation, signals with reflex angular modulation, joint processing of two sendings of reflex-modulated signals, the carriers of which would have a phase difference Δφ o ≠ ± Kπ, where K is an integer, by multiplying each of the parcels to the corresponding harmonic signal, and the frequency f x of both harmonic signals would be chosen the same and exceeding the upper boundary frequency of the spectrum of the processed reflex-modulated signal a, and the phase difference of the harmonic signals was chosen equal to π-Δφ o , the voltages obtained as a result of both multiplications would be algebraically summed, forming a modulated signal with unfolded side signals on the high-frequency carrier f x ± f o , and this signal would be detected.

Целесообразно, чтобы в предлагаемом способе при приеме сигналов с рефлексной квадратурной модуляцией производили совместную обработку двух посылок рефлексно-модулированных сигналов, несущие которых имели бы разность фаз Δφo≠±Kπ, где К - целое число, путем умножения одной посылки на гармонический сигнал вида U1(t) = 2 sin 2 π fot, другой посылки - на гармонический сигнал вида U2(t) = 2 sin(2πfo+π-Δφo) и алгебраическим суммированием напряжений, получаемых в результате обоих перемножений, выделяли непосредственно один из модулирующих сигналов, а путем умножения одной посылки на гармонический сигнал вида U3(t) = 2 cos 2 π fоt, другой посылки на гармонический сигнал вида U4(t) = 2 cos(2 π fot- - Δφo) и алгебраическим суммированием напряжений, получаемых в результате этих перемножений, выделяли непосредственно второй модулирующий сигнал.It is advisable that in the proposed method, when receiving signals with reflex quadrature modulation, joint processing of two packages of reflex-modulated signals, the carriers of which would have a phase difference Δφ o ≠ ± Kπ, where K is an integer, by multiplying one package by a harmonic signal of the form U 1 (t) = 2 sin 2 π f o t, another premise - on a harmonic signal of the form U 2 (t) = 2 sin (2πf o + π-Δφ o ) and by algebraic summation of the voltages obtained as a result of both multiplications, were isolated directly one of the modulating signals, and put m multiplication of a parcel to form a harmonic signal U 3 (t) = 2 cos 2 π f to t, the other parcel on the harmonic signal of the form U 4 (t) = 2 cos (2 π f o t- - Δφ o) and summing algebraically the voltages obtained as a result of these multiplications, the second modulating signal was isolated directly.

Целесообразно, чтобы в предлагаемом способе на передающей стороне при формировании сигналов с рефлексной амплитудной модуляцией, сигналов с рефлексной балансной модуляцией, сигналов с рефлексной квадратурной модуляцией, сигналов с рефлексной угловой модуляцией осуществление модуляции информационными сигналами несущей с частотой foпроизводили путем предварительной модуляции информационными сигналами несущей, частота fx которой была бы больше, чем разность между верхней и нижней граничными частотами развернутой одной боковой полосы рефлексно-модулированного сигнала, вырабатывая промежуточный сигнал с развернутыми боковыми полосами, и гетеродинированием преобразовывали этот промежуточный сигнал в рефлексно-модулированный сигнал на частоте несущей fo.It is advisable that in the proposed method on the transmitting side, when generating signals with reflex amplitude modulation, signals with reflex balance modulation, signals with reflex quadrature modulation, signals with reflex angular modulation, modulation with information carrier signals with a frequency f o is carried out by preliminary modulation with carrier information signals whose frequency f x would be greater than the difference between the upper and lower boundary frequencies of the unfolded one side strip s of the reflex-modulated signal, generating an intermediate signal with unfolded sidebands, and heterodyning converted this intermediate signal into a reflex-modulated signal at the carrier frequency f o .

Целесообразно, чтобы в данном способе на передающей стороне формирование сигналов с рефлексной амплитудной модуляцией, сигналов с рефлексной балансной модуляцией, сигналов с рефлексной квадратурной модуляцией производили путем модуляции информационными сигналами несущей, частота fо которой была бы выбрана меньшей, чем верхняя граничная частота спектра модулирующего сигнала. Также целесообразно, чтобы на передающей стороне формирование сигналов с рефлексной угловой модуляцией производили путем модуляции информационными сигналами несущей, частота fо которой была бы выше верхней граничной частоты спектра модулирующего сигнала, но меньше, чем разность между верхней и нижней граничными частотами развернутой одной боковой полосы, необходимой при выбранном индексе угловой модуляции.It is advisable that in this method on the transmitting side the formation of signals with reflex amplitude modulation, signals with reflex balance modulation, signals with reflex quadrature modulation is carried out by modulating information signals with a carrier frequency f about which would be chosen lower than the upper cutoff frequency of the spectrum of the modulating signal . It is also advisable that on the transmitting side the signals with reflex angular modulation are generated by modulating the carrier with information signals, the frequency f about which would be higher than the upper cutoff frequency of the spectrum of the modulating signal, but less than the difference between the upper and lower cutoff frequencies of the unfolded one side band, required for the selected angle modulation index.

Целесообразно, чтобы на предающей стороне формирование сигналов с рефлексной угловой модуляцией производили путем модуляции информационными сигналами несущей, частота fо которой была ниже верхней и не превышала величины девиации частоты несущей при выбранном индексе угловой модуляции.It is advisable that on the transmitting side the formation of signals with reflex angular modulation is carried out by modulating the carrier with information signals, the frequency f about which was lower than the upper one and did not exceed the carrier frequency deviation at the selected angular modulation index.

На фиг. 1 представлен примерный вид спектра рефлексно-модулированного сигнала; на фиг. 2 - верхняя боковая полоса рефлексно-модулированного сигнала; на фиг. 3 - неотраженная часть нижней боковой полосы рефлексно-модулированного сигнала; на фиг. 4- отраженная часть нижней боковой полосы рефлексно-модулированного сигнала; на фиг. 5 - функциональная схема формирования рефлексно-модулированного сигнала с предварительной модуляцией высокочастотной несущей fx и переносом промежуточного сигнала на частоту fo гетеродинированием; на фиг. 6- примерный вид спектра промежуточного сигнала на высокочастотной несущей; на фиг. 7 - функциональная схема формирования рефлексно-модулированных сигналов на частоте несущей fo методом непосредственной модуляции; на фиг. 8 - примерный вид спектра модулирующего сигнала; на фиг. 9 - функциональная схема обработки рефлексно-модулированного сигнала путем последовательного умножения; на фиг. 10 - функциональная схема обработки рефлексно-модулированного сигнала путем его перемножения с сигналом, представляющим собой алгебраическую сумму N гармонических сигналов; на фиг. 11 - функциональная схема обработки рефлексно-модулированного сигнала путем N независимых перемножений; на фиг. 12 - функциональная схема обработки двух посылок сигналов с рефлексной модуляцией с формированием модулированного сигнала на высокой частоте; на фиг. 13 - функциональная схема обработки двух посылок сигнала с рефлексной квадратурной модуляцией на низкочастотной несущей; на фиг. 14 - то же, при разности фаз несущих посылок сигнала с рефлексной квадратурной модуляцией, не равной ±π/2 ; на фиг. 15- примерный вид комплексного спектра сигнала с угловой модуляцией одним гармоническим сигналом.In FIG. 1 is an exemplary spectrum view of a reflex modulated signal; in FIG. 2 - the upper side band of the reflex-modulated signal; in FIG. 3 - unreflected part of the lower sideband of the reflex-modulated signal; in FIG. 4- reflected part of the lower sideband of the reflex-modulated signal; in FIG. 5 is a functional diagram of the formation of a reflex-modulated signal with preliminary modulation of the high-frequency carrier f x and transfer of the intermediate signal to the frequency f o heterodyning; in FIG. 6 is an exemplary view of the spectrum of an intermediate signal on a high-frequency carrier; in FIG. 7 is a functional diagram of the formation of reflex modulated signals at a carrier frequency f o by direct modulation; in FIG. 8 is an exemplary spectrum view of a modulating signal; in FIG. 9 is a functional diagram of processing a reflex-modulated signal by sequential multiplication; in FIG. 10 is a functional diagram of processing a reflex-modulated signal by multiplying it with a signal representing the algebraic sum of N harmonic signals; in FIG. 11 is a functional diagram of processing a reflex-modulated signal by N independent multiplications; in FIG. 12 is a functional diagram of the processing of two signal packets with reflex modulation with the formation of a modulated signal at a high frequency; in FIG. 13 is a functional diagram of the processing of two signal bursts with reflex quadrature modulation on a low frequency carrier; in FIG. 14 - the same, when the phase difference of the carrier packages of the signal with reflex quadrature modulation is not equal to ± π / 2; in FIG. 15 is an exemplary view of a complex signal spectrum with angular modulation by one harmonic signal.

Способ передачи и приема рефлексно-модулированных сигналов осуществляется следующим образом. The method of transmitting and receiving reflex-modulated signals is as follows.

На передающей стороне формируют рефлексно-модулированный сигнал, в спектре которого содержатся все частотные составляющие верхней и нижней боковых полос. Формирование рефлексно-модулированного сигнала осуществляют путем модуляции информационным сигналом, например телевизионным видеосигналом, несущей, частота fo которой меньше, чем разность между верхней fo + f lim и нижней flim-fо граничными частотами развернутой одной боковой полосы рефлексно-модулированного сигна-ла, где flim - ширина развернутой боковой полосы частот рефлексно-модулированного сигнала, так как для телевизионного видеосигнала нижняя граничная частота равна "0". Модуляция может осуществляться либо непосредственно на частоте fо несущей, либо путем предварительной модуляции информационными сигналами высокочастотной несущей fx.On the transmitting side, a reflex-modulated signal is formed, the spectrum of which contains all the frequency components of the upper and lower side bands. The formation of a reflex-modulated signal is carried out by modulating an information signal, for example, a television video signal, with a carrier whose frequency f o is less than the difference between the upper f o + f lim and the lower f lim -f about the boundary frequencies of the unfolded one side band of the reflex-modulated signal la, where f lim is the width of the expanded sideband of the reflex-modulated signal, since for the television video signal the lower cut-off frequency is "0". Modulation can be carried out either directly at the carrier frequency f or by pre-modulation with information signals of the high-frequency carrier f x .

В результате предварительной модуляции вырабатывается промежуточный сигнал с развернутыми боковыми полосами, который переносится на несущую с частотой fо гетеродинированием. Последний процесс может быть осуществлен, например, функциональной схемой, представленной на фиг. 5. Здесь информационный модулирующий сигнал E1(t) поступает на один вход модулятора 1, на другой вход которого поступает напряжение Е2(t). При амплитудной и балансной модуляции Е2(t) представляет собой гармонический сигнал с частотой fх, который и является несущей. При угловой модуляции Е2(t) также может представлять собой, например, напряжение гармонического сигнала для стабилизации частоты покоя. При квадратурной модуляции на модулятор 1, который, как известно, включает два балансных перемножителя и сумматор (не показаны), соответственно подаются два независимых информационных сигнала и два напряжения несущей частоты, разность фаз между которыми составляет ±π/2. На выходе модулятора 1 вырабатывается промежуточный сигнал Е3(t) с развернутыми боковыми полосами, вид спектра которого представлен на фиг. 6. Промежуточный сигнал Е3(t) поступает на первый вход смесителя 2, на второй вход которого поступает гармонический сигнал Е4(t) c частотой fx + fо или fx - fo. На выходе смесителя 2 в результате гетеродинирования появляется рефлексно-модулированный сигнал Е5(t) на несущей с частотой fo, вид спектра которого показан на фиг. 1.As a result of pre-modulation, an intermediate signal with unfolded sidebands is generated, which is transferred to the carrier with a frequency f about heterodyning. The latter process can be carried out, for example, by the functional diagram shown in FIG. 5. Here the information modulating signal E 1 (t) is supplied to one input of modulator 1, to the other input of which voltage E 2 (t) is supplied. With amplitude and balanced modulation, E 2 (t) is a harmonic signal with a frequency f x , which is the carrier. With angular modulation, E 2 (t) can also be, for example, the voltage of a harmonic signal to stabilize the quiescent frequency. In quadrature modulation, modulator 1, which, as you know, includes two balanced multipliers and an adder (not shown), respectively, is supplied with two independent information signals and two carrier frequency voltages, the phase difference between which is ± π / 2. At the output of modulator 1, an intermediate signal E 3 (t) with unfolded sidebands is generated, the spectrum of which is shown in FIG. 6. The intermediate signal E 3 (t) is fed to the first input of the mixer 2, the second input of which receives a harmonic signal E 4 (t) with a frequency of f x + f о or f x - f o . At the output of the mixer 2, as a result of heterodyning, a reflex modulated signal E 5 (t) appears on the carrier with a frequency f o , the spectrum of which is shown in FIG. 1.

В том случае, когда осуществляют непосредственно рефлексную модуляцию без образования промежуточного сигнала Е3(t) на второй вход модулятора 1 подают напряжение гармонического сигнала E2(t), частота которого равна fo. На выходе модулятора 1 сразу получат рефлексно-модулированный сигнал Е5 (t). При формировании сигналов с рефлексной амплитудной модуляцией или сигналов с рефлексной балансной модуляцией, или сигналов с рефлексной квадратурной модуляцией частота fo оказывается ниже верхней граничной частоты fmax спектра модулирующего сигнала, а следователь- но, и меньшей, чем разность между верхней и нижней граничными частотами развернутой одной боковой полосы рефлексно-модулированного сигнала.In the case when the direct reflex modulation is performed without the formation of an intermediate signal E 3 (t), the voltage of the harmonic signal E 2 (t), the frequency of which is equal to f o, is supplied to the second input of the modulator 1. At the output of the modulator 1 immediately receive a reflex-modulated signal E 5 (t). When generating signals with reflex amplitude modulation or signals with reflex balance modulation, or signals with reflex quadrature modulation, the frequency f o is lower than the upper cutoff frequency f max of the spectrum of the modulating signal, and consequently, less than the difference between the upper and lower cutoff frequencies unfolded one sideband of a reflex modulated signal.

При формировании сигналов с рефлексной угловой, то есть с частотной или фазовой, модуляцией частоту fo выбирают ниже верхней граничной частоты fmax спектра модулирующего сигнала, при этом она должна быть также меньше, чем девиация частоты пи выбранном индексе угловой модуляции и, следовательно, меньше, чем разность между верхней flim + fo и нижней fo граничными частотами развернутой одной боковой полосы рефлексно-модулированного сигнала. Формирование сигналов с рефлексной угловой модуляцией можно осуществить и путем модуляции информационными сигналами несущей, частоту fо которой выбирают выше верхней граничной частоты fmax спектра модулирующего сигнала, но меньше, чем девиация частоты. На приемной стороне осуществляют прием сформированных рефлексно-модулированных сигналов и производят их обработку.When generating signals with reflex angular, that is, frequency or phase modulation, the frequency f o is chosen below the upper cutoff frequency f max of the spectrum of the modulating signal, and it should also be less than the frequency deviation pi of the selected angular modulation index and, therefore, less than the difference between the upper f lim + f o and lower f o the boundary frequencies of the unfolded one side band of the reflex-modulated signal. The generation of signals with reflex angular modulation can also be carried out by modulating the carrier with information signals, the frequency f about which is chosen above the upper cutoff frequency f max of the spectrum of the modulating signal, but less than the frequency deviation. On the receiving side, reception of the generated reflex-modulated signals is carried out and their processing is performed.

Общим для обработки принятых рефлексно-модулированных сигналов, сформированных путем любого из видов рефлексной модуляции, является то, что принятый рефлексно-модулированный сигнал Е5(t) перемножают с сигналами, представляющими собой сумму гармонических составляющих. Частоты и фазы гармонических составляющих выбирают таким образом, чтобы при суммировании напряжений, полученных в результате частных перемножений, привести спектр обработанного рефлексно-модулированного сигнала к виду, позволяющему выделить из обработанного рефлексно-модулированного сигнала модулирующий сигнал Е1(t) известными способами. Конкретный вид обработки рефлексно-модулированных сигналов зависит от вида рефлексной модуляции данного рефлексно-модулированного сигнала. Причем для некоторых групп видов рефлексной модуляции возможен не один вид обработки, как это будет показано ниже. Вместе с тем может быть применен один и тот же вид обработки для нескольких видов рефлексной модуляции, что также будет показано ниже. Для преобразования спектра сигналов с рефлексной амплитудной модуляцией или сигналов с рефлексной балансной модуляцией в спектр амплитудно-модулированного или соответственно балансно-модулированного сигнала с развернутыми боковыми полосами применимы следующие операции.Common to the processing of received reflex-modulated signals generated by any of the types of reflex modulation is that the received reflex-modulated signal E 5 (t) is multiplied with signals representing the sum of harmonic components. The frequencies and phases of the harmonic components are selected in such a way that when summing the voltages obtained as a result of partial multiplications, the spectrum of the processed reflex-modulated signal is brought to a form that allows the modulating signal E 1 (t) to be extracted from the processed reflex-modulated signal by known methods. The specific type of processing of reflex-modulated signals depends on the type of reflex modulation of a given reflex-modulated signal. Moreover, for some groups of types of reflex modulation, more than one type of processing is possible, as will be shown below. At the same time, the same type of processing can be applied for several types of reflex modulation, which will also be shown below. The following operations are applicable to convert the spectrum of signals with reflex amplitude modulation or signals with reflex balanced modulation to the spectrum of an amplitude-modulated or, accordingly, balanced-modulated signal with unfolded sidebands.

1. Обработка рефлексно-модулированного сигнала путем последовательного умножения. 1. Reflex-modulated signal processing by sequential multiplication.

Функциональная схема для осуществления такой обработки рефлексно-модулированного сигнала показана на фиг. 9, она включает N перемножителей 31, 32, . . . , 3i, . . . , 3N, где N - целое число, 1≅i≅ N. В каждом из перемножителей 3i рефлексно-модулированное напряжение с выхода предыдущего перемножителя 3i-1 умножается на гармонический сигнал вида Ui(t) = = 2 cos 2i-1 ωo t, где ωo = 2 π fo. Записав выражение для Е5(t) в виде Е5(t) = = E1(t) sin ωo t и осуществив его перемножение с гармоническим сигналом 2 cos ωot, получим E5(t)·2cosω0t= E1(t)sinω0t·2cos·ω0t= 0+E1(t)sin2ω0t E1(t)·sin2ωсt·2cos2ω0t= 0+E1(t)sin4ω0t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E1(t)sin2

Figure 00000002
t·2cos2
Figure 00000003
t= 0+E1(t)sin2iω0t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E1(t)sin2
Figure 00000004
t= 0+E1(t)sin2Nω0t .A functional diagram for implementing such processing of a reflex modulated signal is shown in FIG. 9, it includes N multipliers 3 1 , 3 2 ,. . . , 3 i,. . . , 3 N , where N is an integer, 1≅i≅ N. In each of the multipliers 3 i, the reflex-modulated voltage from the output of the previous multiplier 3 i-1 is multiplied by a harmonic signal of the form U i (t) = 2 cos 2 i -1 ω o t, where ω o = 2 π f o . Having written the expression for E 5 (t) in the form E 5 (t) = E 1 (t) sin ω o t and multiplying it with a harmonic signal 2 cos ω o t, we obtain E 5 (t) · 2cosω 0 t = E 1 (t) sinω 0 t · 2cos · ω 0 t = 0 + E 1 (t) sin2ω 0 t E 1 (t) · sin2ω with t · 2cos2ω 0 t = 0 + E 1 (t) sin4ω 0 t. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E 1 (t) sin2
Figure 00000002
t2cos2
Figure 00000003
t = 0 + E 1 (t) sin2 i ω 0 t. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E 1 (t) sin2
Figure 00000004
t = 0 + E 1 (t) sin2 N ω 0 t.

Таким образом, на выходе перемножителя 3N появляется сигнал Е1(t) sin 2N ωot, представляющий собой модулированный сигнал с развернутыми боковыми полосами, поскольку преобразованная частота его несущей 2N ωo/2π= 2Nfo≥ fmax спектра модулирующего сигнала; вид спектра этого сигнала на частоте fx = 2N fo приведен на фиг. 6. Затем осуществляют детектирование этого сигнала обычными методами.Thus, at the output of the multiplier 3 N , a signal E 1 (t) sin 2 N ω o t appears, which is a modulated signal with unfolded side bands, since the converted frequency of its carrier is 2 N ω o / 2π = 2 N f o ≥ f max spectrum of the modulating signal; the spectrum view of this signal at a frequency f x = 2 N f o is shown in FIG. 6. Then carry out the detection of this signal by conventional methods.

Пример преобразования спектра рефлексно-модулированного сигнала на выходе перемножителя 31. Модулирующий сигнал Е1(t) имеет вид
E1(t)=

Figure 00000005
A(ω)cos[ωt+φ(ω)] dω где A(ω) и φ(ω) - амплитудный и фазовый спектры сигнала, ωmax= 2πfmax.An example of spectrum conversion of a reflex-modulated signal at the output of a multiplier 3 1 . The modulating signal E 1 (t) has the form
E 1 (t) =
Figure 00000005
A (ω) cos [ωt + φ (ω)] dω where A (ω) and φ (ω) are the amplitude and phase spectra of the signal, ω max = 2πf max .

При ωomax (случай для рефлексной балансной модуляции) E5(t)= 2E1(t)cosω0t=

Figure 00000006
A(ω)cos[(ω+ω0)t+φ(ω)] dω+ +
Figure 00000007
A(ω)cos[(ω0-ω)t-φ(ω)] dω+
Figure 00000008
A(ω)cos[(ω-ω0)t+φ(ω)] dω
На выходе первого перемножителя 31 напряжение будет равно 2E1(t)cosω0t·sinω0t= E1(t)sin2ω0t=
Figure 00000009
A(ω)·sin[(ω+ω0)t+ +φ(ω)] dω-
Figure 00000010
A(ω)sin[ωt+φ(ω)] dω+
Figure 00000011
A(ω)sin[(2ω0-ω)t-φ(ω)] dω+ +
Figure 00000012
A(ω)sin
Figure 00000013
[ωt+φ(ω)] dω+
Figure 00000014
A(ω)sin[ωt+φ(ω)] dω+
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017
+
Figure 00000018
A(ω)sin[(2ω0-ω)t-φ(ω)] dω-
Figure 00000019

Как следует из приведенного выше выражения, в процессе перемножения происходит суммирование напряжений отдельных компонент частотного спектра. Причем суммирование в одной группе слагаемых дает в сумме нуль, а суммирование в другой группе слагаемых - действующее значение. Аналогично осуществляются преобразования спектра рефлексно-модулированного сигнала в последующих умножителях 32 - 3N. Таким образом, в каждом умножителе 3i частота fо несущей удваивается и спектр полностью "разворачивается", когда 2N ωo≥ωmax.When ω omax (case for reflex balanced modulation) E 5 (t) = 2E 1 (t) cosω 0 t =
Figure 00000006
A (ω) cos [(ω + ω 0 ) t + φ (ω)] dω + +
Figure 00000007
A (ω) cos [(ω 0 -ω) t-φ (ω)] dω +
Figure 00000008
A (ω) cos [(ω-ω 0 ) t + φ (ω)] dω
At the output of the first multiplier March 1 voltage will be equal to 2E 1 (t) cosω 0 t · sinω 0 t = E 1 (t) sin2ω t = 0
Figure 00000009
A (ω) · sin [(ω + ω 0 ) t + + φ (ω)] dω-
Figure 00000010
A (ω) sin [ωt + φ (ω)] dω +
Figure 00000011
A (ω) sin [(2ω 0 -ω) t-φ (ω)] dω + +
Figure 00000012
A (ω) sin
Figure 00000013
[ωt + φ (ω)] dω +
Figure 00000014
A (ω) sin [ωt + φ (ω)] dω +
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017
+
Figure 00000018
A (ω) sin [(2ω 0 -ω) t-φ (ω)] dω-
Figure 00000019

As follows from the above expression, in the process of multiplication, the stresses of the individual components of the frequency spectrum are summed. Moreover, the summation in one group of terms gives a total of zero, and the summation in another group of terms gives the effective value. Similarly, transformations of the spectrum of the reflex-modulated signal are carried out in subsequent multipliers 3 2 - 3 N. Thus, in each multiplier 3 i, the carrier frequency f doubles and the spectrum completely “unfolds” when 2 N ω o ≥ω max .

2. Обработка рефлексно-модулированного сигнала путем умножения на сумму гармонических сигналов. 2. Processing a reflex-modulated signal by multiplying by the sum of the harmonic signals.

Обработку принятых рефлексно-модулированных сигналов производят, преобразуя, как в описанном выше случае, частоту fo несущей рефлексно-модулированного сигнала Е5(t). Это достигается за счет перемножения этого рефлексно-модулированного сигнала Е5(t) с сигналом вида
U(t) =

Figure 00000020
(-1)i sin(2i-1) ωo t, представляющим собой сумму гармонических составляющих.The processing of the received reflex-modulated signals is performed by converting, as in the case described above, the frequency f o of the carrier of the reflex-modulated signal E 5 (t). This is achieved by multiplying this reflex-modulated signal E 5 (t) with a signal of the form
U (t) =
Figure 00000020
(-1) i sin (2i-1) ω o t, which is the sum of the harmonic components.

Функциональная схема для осуществления такого вида обработки рефлексно-модулированного сигнала представлена на фиг. 10, где на каждый i-й вход сумматора 4 поступает гармонический сигнал вида (-1)iх хsin U(t) =

Figure 00000021
(-1)i sin(2i-1) ωo t, поступающий на один вход перемножителя 3, на другой вход которого поступает рефлексно-модулированный сигнал Е5(t). В перемножителе 3 осуществляется их перемножение 2E5(t)·U(t)= E1(t)cosω0t
Figure 00000022
(-1)isin(2i-1)ω0t= E1(t)·sin2Nω0t
В перемножителе 3 одновременно осуществляется и суммирование частотных составляющих, как следует из приведенного выше выражения.A functional diagram for implementing this type of reflex modulated signal processing is shown in FIG. 10, where each i-th input of adder 4 receives a harmonic signal of the form (-1) i x хsin U (t) =
Figure 00000021
(-1) i sin (2i-1) ω o t supplied to one input of the multiplier 3, the other input of which receives a reflex-modulated signal E 5 (t). In the multiplier 3, they are multiplied 2E 5 (t) · U (t) = E 1 (t) cosω 0 t
Figure 00000022
(-1) i sin (2i-1) ω 0 t = E 1 (t) sin2Nω 0 t
In the multiplier 3, the summation of the frequency components is simultaneously carried out, as follows from the above expression.

Поскольку преобразованная частота несущей fo 2N = 2N

Figure 00000023
выше верхней граничной частоты fmax спектра модулирующего сигнала Е1(t), то обе боковые полосы модулированного сигнала на частоте fo 2N несущей развернуты (подобно приведенному процессу для последовательного умножения), и детектирование его может быть произведено известными методами.Since the converted carrier frequency f o 2 N = 2 N
Figure 00000023
above the upper cutoff frequency f max of the spectrum of the modulating signal E 1 (t), then both side bands of the modulated signal at the carrier frequency f o 2 N are deployed (similar to the above process for sequential multiplication), and its detection can be performed by known methods.

3. Обработка рефлексно-модулированного сигнала путем N независимых перемножений. 3. Processing a reflex-modulated signal by N independent multiplications.

На приемной стороне обработку сигналов с рефлексной амплитудной модуляцией и сигналов с рефлексной балансной модуляцией производят, преобразуя частоту fo несущей рефлексно-модулированного сигнала. Это осуществляется путем N независимых перемножений рефлексно-модулированного сигнала E5(t) c гармоническим сигналом вида
Ui(t) = (-1)i sin [ ωxo (2i-2)] t, где ωx= 2πfx≥ωo= 2πfo.
On the receiving side, the processing of signals with reflex amplitude modulation and signals with reflex balance modulation is performed by converting the frequency f o of the carrier of the reflex-modulated signal. This is done by N independent multiplications of the reflex-modulated signal E 5 (t) with a harmonic signal of the form
U i (t) = (-1) i sin [ω x + ω o (2i-2)] t, where ω x = 2πf x ≥ω o = 2πf o .

Эту операцию производят посредством функциональной схемы, в которой на первые входы N перемножителей 31-3N поступает рефлексно-модулированный сигнал E5(t), а на вторые входы этих перемножителей 31-3N поступают соответствующие гармонические сигналы U1(t) = -sin (ωx t), U2(t). . . UN(t) вида Ui(t), приведенного выше.This operation is carried out by means of a functional circuit in which a reflex modulated signal E 5 (t) is supplied to the first inputs of N multipliers 3 1 -3 N , and corresponding harmonic signals U 1 (t) are supplied to the second inputs of these multipliers 3 1 -3 N = -sin (ω x t), U 2 (t). . . U N (t) of the form U i (t) above.

С выхода каждого перемножителя 3i снимается напряжение
2E5(t)·Ui(t)= 2E1(t)cosω0t(-1)isin[ωx0(2i-2)] t= = 2E1(t)·(-1)isin[ωx0(2i-3)] t+2E1(t)(-1)isin[ωx0(2i-1)] t.
The output of each multiplier 3 i removes voltage
2E 5 (t) · U i (t) = 2E 1 (t) cosω 0 t (-1) i sin [ω x + ω 0 (2i-2)] t = = 2E 1 (t) · (-1 ) i sin [ω x + ω 0 (2i-3)] t + 2E 1 (t) (- 1) i sin [ω x + ω 0 (2i-1)] t.

В сумматоре 4 суммируются выходные напряжения N перемножителей 31-3N
E5(t)·U1(t)= E1(t)·[-sin(ωx0)t-sin(ωx0)t] +E5(t)·U2(t)= E1(t)·[sin(ωx0)t+sin(ωx+3ω0)t] +E5(t)·U3(t)= E1(t)·[-sin(ωx+3ω0)t-sin(ωx+5ω0)t] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Figure 00000024
-(2N-5)ω0] t} +
Figure 00000025
+(2N-3)ω0] t} + = E1(t)(-1)Nsin[ωx+(2N-1)ω0] t
В процессе перемножения и суммирования осуществляют разворачивание спектра рефлексно-модулированного сигнала, получая модулированный сигнал с развернутыми боковыми полосами на частоте несущей fx + fo (2N-1), превышающей частоту fx - fo на величину, большую, чем верхняя граничная частота fmax спектра модулирующего сигнала, и детектируют его известными способами. Все три изложенных выше процесса обработки рефлексно-модулированных сигналов позволяют привести спектр преобразованного рефлексно-модулированного сигнала к описанному выше виду с развернутыми боковыми полосами, позволяющему выделить из обработанного рефлексно-модулированного сигнала модулирующий сигнал, то есть полезную информацию, известными методами. При приеме сигналов с рефлексной квадратурной модуляцией производят совместную обработку двух принятых посылок сигналов с рефлексной квадратурной модуляцией, причем их несущие имеют разность фаз Δφ≠±Kπ , где К - целое число. Функциональная схема, в которой осуществляют обработку сигналов с рефлексной квадратурной модуляцией, представлена на фиг. 12. На вход перемножителей 31 и 32 поступают посылки сигналов с рефлексной квадратурной модуляцией, например,
E5-1(t) = E1-1(t) cos ωo t + E1-2(t) sin ωo t;
E5-2(t) = E1-1(t) cos(ωot+Δφo ) +
+ E1-2(t) sin(ωot+Δφo ), где Е1-1(t) - первый информационный сигнал и Е1-2(t) - второй информационный сигнал, поступающие на передающей стороне на вход модулятора 1, ωo= 2πfo.In the adder 4 summarizes the output voltage N of the multipliers 3 1 -3 N
E 5 (t) · U 1 (t) = E 1 (t) · [-sin (ω x0 ) t-sin (ω x + ω 0 ) t] + E 5 (t) · U 2 ( t) = E 1 (t) · [sin (ω x + ω 0 ) t + sin (ω x + 3ω 0 ) t] + E 5 (t) · U 3 (t) = E 1 (t) · [ -sin (ω x + 3ω 0 ) t-sin (ω x + 5ω 0 ) t]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 00000024
- (2N-5) ω 0 ] t} +
Figure 00000025
+ (2N-3) ω 0 ] t} + = E 1 (t) (- 1) N sin [ω x + (2N-1) ω 0 ] t
In the process of multiplication and summing, the spectrum of the reflex-modulated signal is expanded, obtaining a modulated signal with unfolded sidebands at the carrier frequency f x + f o (2N-1), exceeding the frequency f x - f o by an amount greater than the upper cutoff frequency f max the spectrum of the modulating signal, and detect it by known methods. All three of the above processes for processing reflex-modulated signals make it possible to bring the spectrum of the converted reflex-modulated signal to the form described above with unfolded sidebands, which makes it possible to extract a modulating signal from the processed reflex-modulated signal, i.e., useful information, by known methods. When receiving signals with reflex quadrature modulation, the two received packets of signals with reflex quadrature modulation are jointly processed, and their carriers have a phase difference Δφ ≠ ± Kπ, where K is an integer. A functional diagram in which signal processing with reflex quadrature modulation is performed is shown in FIG. 12. At the input of the multipliers 3 1 and 3 2 received sending signals with reflex quadrature modulation, for example,
E 5-1 (t) = E 1-1 (t) cos ω o t + E 1-2 (t) sin ω o t;
E 5-2 (t) = E 1-1 (t) cos (ω o t + Δφ o ) +
+ E 1-2 (t) sin (ω o t + Δφ o ), where E 1-1 (t) is the first information signal and E 1-2 (t) is the second information signal received on the transmitting side at the input of the modulator 1, ω o = 2πf o .

На второй вход перемножителя 31 поступает гармонический сигнал U1(t) = = 2 cos ωxt , а на вход перемножителя 32-гармонический сигнал U2(t) = 2 cos( ωxt + + π-Δφo). Частоты ωx обоих гармонических сигналов одинаковы и превышают верхнюю граничную частоту fo + f lim спектра рефлексно-модулированного сигнала. Разность фаз гармонических сигналов равна π-Δφo.The second input of the multiplier 3 1 receives a harmonic signal U 1 (t) = 2 cos ω x t, and the input of the multiplier 3 2 receives a harmonic signal U 2 (t) = 2 cos (ω x t + + π-Δφ o ) . The frequencies ω x of both harmonic signals are the same and exceed the upper cutoff frequency f o + f lim of the spectrum of the reflex-modulated signal. The phase difference of the harmonic signals is equal to π-Δφ o .

С выхода перемножителя 31 снимается напряжение
E5-1(t) U1(t) = E1-1(t) х
х[cos( ωxo)t + cos( ωxo)t] +
+E1-2 [-sin( ωxo) t + sin ( ωxo) t] .
The output of the multiplier 3 1 is removed voltage
E 5-1 (t) U 1 (t) = E 1-1 (t) x
x [cos (ω xo ) t + cos (ω x + ω o ) t] +
+ E 1-2 [-sin (ω xo ) t + sin (ω xo ) t].

С выхода перемножтеля 32 снимается напряжение
E5-2(t)·U2(t)= E1-1(t)[cos(ωxt-ω0t+Π+2Δφ0)+cos(ωxt+ω0t+Π)] +
+E1-2[sin(ωxt-ω0t+Π-Δφ0)+sin(ωxt+ω0t+Π)]
С выходов перемножителей 31 и 32 напряжения E5-1(t) ˙U1(t) и Е5-2(t) ˙U2(t) поступают на входы сумматора 4, где они алгебраически суммируются, в результате чего на выходе сумматора 4 появляется напряжение
E6(t) = E5-1(t) ˙U1(t) + E5-2(t)˙ U2(t) =
= 2E1-1(t)˙ cos[( ωxo)t + π/2 - Δφo] х
х cos( π/2 - Δφo)-2E1-2 sin[( ωxo)t +
+ π/2 - Δφo ] cos( π/2 - Δφo).
The output of the multiplier 3 2 is removed voltage
E 5-2 (t) · U 2 (t) = E 1-1 (t) [cos (ω x t-ω 0 t + Π + 2Δφ 0 ) + cos (ω x t + ω 0 t + Π) ] +
+ E 1-2 [sin (ω x t-ω 0 t + Π-Δφ 0 ) + sin (ω x t + ω 0 t + Π)]
From the outputs of the multipliers 3 1 and 3 2, the voltages E 5-1 (t) ˙U 1 (t) and E 5-2 (t) ˙U 2 (t) go to the inputs of the adder 4, where they are algebraically summed, as a result of which the output of the adder 4 appears voltage
E 6 (t) = E 5-1 (t) ˙ U 1 (t) + E 5-2 (t) ˙ U 2 (t) =
= 2E 1-1 (t) ˙ cos [(ω xo ) t + π / 2 - Δφ o ] x
x cos (π / 2 - Δφ o ) -2E 1-2 sin [(ω xo ) t +
+ π / 2 - Δφ o ] cos (π / 2 - Δφ o ).

Таким образом, осуществляется формирование модулированного сигнала с развернутыми боковыми полосами на высокочастотной несущей fx - fo = (ωxo)/2 . Затем этот модулированный сигнал подвергают детектированию обычными методами. Совместную обработку двух посылок сигналов с рефлексной квадратурной модуляцией, несущие которых имеют разность фаз Δφo≠Kπ, можно осуществить также непосредственно при fx = fo. На фиг. 13 представлена функциональная схема обработки посылок рефлексно-модулированного сигнала. Первая посылка E5-1(t) рефлексно-модулированного сигнала поступает на первые входы перемножителей 31 и 33. Вторая посылка E5-2(t) поступает на первые входы перемножителей 32 и 34. На вторые входы перемножителей 31, 32, 33 и 34поступают соответственно гармонические сигналы
U1(t) = 2 sin 2 π fot,
U2(t) = 2 sin(2 πfot+π-Δφo),
U3(t) = 2 cos 2 π fo t и
U4(t) = 2 cos(2 πfot+π-Δφo).
Thus, the formation of a modulated signal with unfolded side bands on a high-frequency carrier f x - f o = (ω xo ) / 2. This modulated signal is then detected by conventional methods. The joint processing of two signal packets with reflex quadrature modulation, the carriers of which have a phase difference Δφ o ≠ Kπ, can also be carried out directly at f x = f o . In FIG. 13 is a functional diagram of the processing of packets of a reflex-modulated signal. The first package E 5-1 (t) of the reflex-modulated signal is supplied to the first inputs of the multipliers 3 1 and 3 3 . The second package E 5-2 (t) is supplied to the first inputs of the multipliers 3 2 and 3 4 . The second inputs of the multipliers 3 1 , 3 2 , 3 3 and 3 4 respectively receive harmonic signals
U 1 (t) = 2 sin 2 π f o t,
U 2 (t) = 2 sin (2 πf o t + π-Δφ o ),
U 3 (t) = 2 cos 2 π f o t and
U 4 (t) = 2 cos (2 πf o t + π-Δφ o ).

Предполагая , что 2 πfo= ωo, представим напряжения на выходах перемножителей 31, 32, 33, 34. На выходе перемножителя 3 1
E5-1(t) ˙U1(t) = E5-1(t) ˙2 sin ωo t =
= E1-1(t) sin 2 ωot + E1-2(t) - E1-2(t) cos 2ωot.
Assuming that 2 πf o = ω o , imagine the voltage at the outputs of the multipliers 3 1 , 3 2 , 3 3 , 3 4 . At the output of the multiplier 3 1
E 5-1 (t) ˙U 1 (t) = E 5-1 (t) ˙2 sin ω o t =
= E 1-1 (t) sin 2 ω o t + E 1-2 (t) - E 1-2 (t) cos 2ω o t.

На выходе перемножителя 32 E5-2(t) ˙U2(t) = E5-2(t) 2 sin(2 πfo+π-Δφo) = = E5-2(t) sin(ωot+π-Δφo) = = E1-1(t) sin(π-2Δφo) + E1-1(t) sin(2 ωot+π)+ + E1-2(t) cos(π-2Δφo) - E1-2(t) cos(2 ωot+π).At the output of the multiplier 3 2 E 5-2 (t) ˙U 2 (t) = E 5-2 (t) 2 sin (2 πf o + π-Δφ o ) = E 5-2 (t) sin (ω o t + π-Δφ o ) = = E 1-1 (t) sin (π-2Δφ o ) + E 1-1 (t) sin (2 ω o t + π) + + E 1-2 (t) cos (π-2Δφ o ) - E 1-2 (t) cos (2 ω o t + π).

Напряжения, получаемые в результате перемножений в перемножителях 31 и 32, алгебраически суммируют в сумматоре 41, получая E1-2(t) cos (π-2Δφo) + E1-1 sin(π-2Δφo), то есть на выходе сумматора 41 непосредственно появляется модулирующий сигнал E1-2(t) при Δφo= π/2, поскольку
сos ( π - 2

Figure 00000026
) = 1, sin ( π - 2
Figure 00000027
) = 0.The stresses obtained as a result of multiplications in the multipliers 3 1 and 3 2 are algebraically summed in the adder 4 1 , obtaining E 1-2 (t) cos (π-2Δφ o ) + E 1-1 sin (π-2Δφ o ), then there is at the output of the adder 4 1 the modulating signal E 1-2 (t) immediately appears at Δφ o = π / 2, since
cos (π - 2
Figure 00000026
) = 1, sin (π - 2
Figure 00000027
) = 0.

На выходе перемножителя 33 имеем сигнал, напряжение которого равно
E5-1(t) U3(t) = E1-1(t) +
+E1-1(t) cos 2 ωot + E1-2 sin 2 ωo t.
At the output of the multiplier 3 3 we have a signal whose voltage is
E 5-1 (t) U 3 (t) = E 1-1 (t) +
+ E 1-1 (t) cos 2 ω o t + E 1-2 sin 2 ω o t.

На выходе перемножителя 34 аналогично получаем сигнал, напряжение которого равно
E5-2( t)˙ U4(t) = E1-1(t) cos(π-2Δφo) +
+ E1-1(t) cos(2 ωot+π) -
-E1-2(t) sin( π-2Δφo) +
+ E1(t) sin(2 ωot+π).
At the output of the multiplier 3 4 similarly we obtain a signal whose voltage is
E 5-2 (t) ˙ U 4 (t) = E 1-1 (t) cos (π-2Δφ o ) +
+ E 1-1 (t) cos (2 ω o t + π) -
-E 1-2 (t) sin (π-2Δφ o ) +
+ E 1 (t) sin (2 ω o t + π).

Напряжения, получаемые на выходах перемножителей 33 и 34, алгебраически суммируют в сумматоре 42, получая E1-1(t) cos (π-2Δφo) - E1-2(t) sin (π-2Δφo), то есть на выходе сумматора 42 непосредственно выделяется второй модулирующий сигнал E1-1(t) при Δφo= π/2 .The voltages obtained at the outputs of the multipliers 3 3 and 3 4 are algebraically summed in the adder 4 2 , obtaining E 1-1 (t) cos (π-2Δφ o ) - E 1-2 (t) sin (π-2Δφ o ), that is, at the output of the adder 4 2 the second modulating signal E 1-1 (t) is directly extracted at Δφ o = π / 2.

В том случае, если Δφo отличается от π/2, то дополнительно алгебраически суммируют сигналы, получаемые с выходов сумматоров 41 и 42 в дополнительных сумматорах 43 и 44. Таким образом, в данном случае операции обработки рефлексно-модулированных сигналов и детектирование совмещены. При приеме сигналов с рефлексной угловой модуляцией их обработку возможно производить так, как описано выше со ссылкой на фиг. 12 для случая сигналов с рефлексной квадратурной модуляцией. В данном случае производят совместную обработку двух принятых посылок сигналов с рефлексной угловой модуляцией, несущие которых имеют разность фаз Δφo≠Kπ. Поскольку математические выражения для частотного и фазового спектров при угловой модуляции достаточно громоздки, то приведем упрощенное описание процессов. На фиг. 15 приведен вид комплексного спектра при угловой модуляции высокочастотной несущей одним гармоническим сигналом с частотой Ω. В таком спектре амплитуда n-й боковой составляющей равна an = Uo In (m), то есть при заданном индексе модуляции m пропорционально | In(m) | , где In(m) - функция Бесселя 1-го рода n-го порядка от аргумента m, Uo - амплитуда модулирующего сигнала. Нечетные верхние и нижние боковые составляющие находятся в противофазе, а четные синфазны. На первый вход перемножителя 31 поступает рефлексно-модулированный сигнал E5-1(t), на второй вход -гармонический сигнал U1(t) = 2 sin ωxt. На выходе перемножителя 31 появляется сигнал -результат перемножения - E5-1(t)˙U1(t). Аналогично на первый и второй входы перемножителя 32соответственно поступают рефлексно-модулированный сигнал E5-2(t) и гармонический сигнал U2(t) = = 2 sin( ωxt+π-Δφo).In the event that Δφ o differs from π / 2, then the signals received from the outputs of the adders 4 1 and 4 2 in the additional adders 4 3 and 4 4 are additionally algebraically summed. Thus, in this case, the processing operations of the reflex-modulated signals and detection are combined. When receiving signals with reflex angular modulation, it is possible to process them as described above with reference to FIG. 12 for the case of signals with reflex quadrature modulation. In this case, joint processing of two received signal packets with reflex angular modulation, the carriers of which have a phase difference Δφ o ≠ Kπ, is performed. Since the mathematical expressions for the frequency and phase spectra with angular modulation are rather cumbersome, we give a simplified description of the processes. In FIG. Figure 15 shows the complex spectrum for angular modulation of a high-frequency carrier by one harmonic signal with a frequency of Ω. In this spectrum, the amplitude of the nth side component is equal to a n = U o I n (m), that is, for a given modulation index m is proportional to | I n (m) | , where I n (m) is the first-order Bessel function of the nth order of the argument m, U o is the amplitude of the modulating signal. The odd upper and lower side components are in antiphase, and even in-phase. The first input of the multiplier 3 1 receives a reflex-modulated signal E 5-1 (t), the second input is a harmonic signal U 1 (t) = 2 sin ω x t. At the output of the multiplier 3 1 a signal appears - the result of the multiplication - E 5-1 (t) ˙U 1 (t). Similarly, the reflex modulated signal E 5-2 (t) and the harmonic signal U 2 (t) = 2 sin (ω x t + π-Δφ o ) are respectively supplied to the first and second inputs of the multiplier 3 2 .

С выхода перемножителя 32 снимается напряжение E5-2(t) ˙U2(t).The output of the multiplier 3 2 removes the voltage E 5-2 (t) ˙U 2 (t).

Напряжение с выходов перемножителей 31 и 32 поступает на входы сумматора 4. Опишем этот процесс подробнее.The voltage from the outputs of the multipliers 3 1 and 3 2 is supplied to the inputs of the adder 4. We describe this process in more detail.

Сигнал на выходе сумматора 4

Figure 00000028

= (-1)nancos[(ωx0)t+
Figure 00000029
-Δφ0-nΩt]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .The signal at the output of the adder 4
Figure 00000028

= (-1) n a n cos [(ω x0 ) t +
Figure 00000029
-Δφ 0 -nΩt]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

+a4cos[(ωx0)t+

Figure 00000030
-Δφ0-4Ωt]
-a3cos[(ωx0)t+
Figure 00000031
-Δφ0-3Ωt]
+a2cos[(ωx0)t+
Figure 00000032
-Δφ0-2Ωt]
-a1cos[(ωx0)t+
Figure 00000033
-Δφ0-Ωt]
+a0cos[(ωx0)t+
Figure 00000034
-Δφ0]
+a1cos[(ωx0)t+
Figure 00000035
-Δφ0+Ωt]
+a2cos[(ωx0)t+
Figure 00000036
-Δφ0+2Ωt]
+a3cos[(ωx0)t+
Figure 00000037
-Δφ0+3Ωt]
+a4cos[(ωx0)t+
Figure 00000038
-Δφ0+4Ωt]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .+ a 4 cos [(ω x0 ) t +
Figure 00000030
-Δφ 0 -4Ωt]
-a 3 cos [(ω x0 ) t +
Figure 00000031
-Δφ 0 -3Ωt]
+ a 2 cos [(ω x0 ) t +
Figure 00000032
-Δφ 0 -2Ωt]
-a 1 cos [(ω x0 ) t +
Figure 00000033
-Δφ 0 -Ωt]
+ a 0 cos [(ω x0 ) t +
Figure 00000034
-Δφ 0 ]
+ a 1 cos [(ω x0 ) t +
Figure 00000035
-Δφ 0 + Ωt]
+ a 2 cos [(ω x0 ) t +
Figure 00000036
-Δφ 0 + 2Ωt]
+ a 3 cos [(ω x0 ) t +
Figure 00000037
-Δφ 0 + 3Ωt]
+ a 4 cos [(ω x0 ) t +
Figure 00000038
-Δφ 0 + 4Ωt]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

+ancos[(ωx0)t+

Figure 00000039
-Δφ0+nΩt]
Полученный сигнал имеет спектр, аналогичный спектру сигнала с угловой модуляцией на высокочастотной несущей, и отличается лишь сдвигом по частоте на величину ωo и по фазе на величину π/2-Δφo , то есть осуществлено преобразование сигнала с рефлексной угловой модуляцией в сигнал с угловой модуляцией на высокочастотной несущей, который детектирует известными приемами, получая модулирующий сигнал.+ a n cos [(ω x0 ) t +
Figure 00000039
-Δφ 0 + nΩt]
The received signal has a spectrum similar to the spectrum of a signal with angular modulation on a high-frequency carrier, and differs only in frequency shift by ω o and in phase by π / 2-Δφ o , that is, a signal with reflex angular modulation is converted into a signal with angular modulation on a high-frequency carrier, which is detected by known techniques, receiving a modulating signal.

Предлагаемый способ передачи и приема рефлексно-модулированного сигнала обладает рядом преимуществ по сравнению с известными способами передачи и приема информации техники и связи. Так, по сравнению с известными способами передачи и приема широкополосных сигналов на сравнительно низкочастотной несущей с частично подавленной нижней боковой полосой рефлексная модуляция позволяет использовать несущую, частота которой может быть на несколько порядков ниже, чем разность между верхней и нижней граничными частотами одной боковой полосы. The proposed method for transmitting and receiving a reflex-modulated signal has several advantages compared to the known methods for transmitting and receiving information of technology and communication. Thus, in comparison with the known methods for transmitting and receiving broadband signals on a relatively low-frequency carrier with a partially suppressed lower sideband, reflex modulation allows the use of a carrier whose frequency can be several orders of magnitude lower than the difference between the upper and lower boundary frequencies of one sideband.

Техническое осуществление, формирование и прием рефлексно-модулированных сигналов при широкополосных модулирующих сигналах, спектр которых содержит "нулевые" частоты, не вызывают таких технических трудностей, как при формировании и приеме сигналов однополосной радиопередачи. Благодаря сохранению в спектре рефлексно-модулированного сигнала частотных составляющих верхней и нижней боковой в нем отсутствует квадратурная составляющая, имеющаяся в сигналах однополосной передачи и приема, поэтому ошибка в фазе восстановленной несущей рефлексно-модулированного сигнала не приводит к искажениям при выделении модулирующего сигнала в отличие от того, что происходит в этом случае при приеме сигналов однополосной радиопередачи. Кроме того, не были известны способы передачи на сравнительно низкочастотной несущей одновременно двух сигналов (квадратурная модуляция), сигналов с угловой модуляцией, так как при этих видах модуляции даже частичное подавление одной боковой полосы недопустимо. The technical implementation, formation and reception of reflex-modulated signals with broadband modulating signals, the spectrum of which contains "zero" frequencies, do not cause such technical difficulties as when generating and receiving signals of a single-band radio transmission. Due to the preservation of the frequency components of the upper and lower side components in the spectrum of the reflex-modulated signal, it does not have the quadrature component present in the signals of single-band transmission and reception, therefore, the error in the phase of the reconstructed carrier of the reflex-modulated signal does not lead to distortions in the selection of the modulating signal, in contrast what happens in this case when receiving signals of a single-band radio transmission. In addition, no methods were known for transmitting simultaneously two signals (quadrature modulation), signals with angular modulation on a relatively low-frequency carrier, since with these types of modulation even partial suppression of one sideband is unacceptable.

По сравнению с передачей сигналов с квадратурной модуляцией и сигналов с угловой модуляцией на высокой частоте рефлексно-модулированный сигнал занимает в канале связи полосу частот, практически равную ширине одной боковой полосы. Это происходит за счет эквивалентного обмена полосы на время передачи. Осуществить операцию полного обмена полосы частот на время передачи для широкополосных сигналов при квадратурной и угловых видах модуляции на высокочастотной несущей хотя и можно теоретически, но нереализуемо в практическом плане из-за невозможности реализации фильтров с бесконечно крутым или почти бесконечно крутым срезом частотной характеристики. Как правило, при передаче сигналов с квадратурной модуляцией на частоте несущей, равной или мало превышающей разность между верхней и нижней боковыми частотами, существенную помеху его приему и демодуляции составляет наличие фазовых искажений в полосе модулированного сигнала, поэтому такой вид передачи стараются не использовать. Напротив, при рефлексной квадратурной модуляции и рефлексной угловой модуляции неравномерности фазочастотной характеристики практически одинаково влияют на верхнюю и нижнюю боковые полосы, особенно при низкой частоте несущей, то есть практически не возникает перекрестных искажений между модулирующими сигналами при демодуляции рефлексных квадратурно-модулированных сигналов, а также отсутствуют искажения при демодуляции сигналов с рефлексной угловой модуляцией. Compared with the transmission of quadrature modulated signals and angular modulated signals at high frequencies, the reflex-modulated signal occupies a frequency band in the communication channel that is almost equal to the width of one side band. This is due to the equivalent exchange of bandwidth during transmission. The operation of completely exchanging the frequency band for the transmission time for wideband signals with quadrature and angular modes of modulation on a high-frequency carrier, although theoretically possible, is not feasible in practical terms due to the impossibility of implementing filters with an infinitely steep or almost infinitely steep slice of the frequency response. As a rule, when transmitting signals with quadrature modulation at a carrier frequency equal to or slightly greater than the difference between the upper and lower side frequencies, a significant obstacle to its reception and demodulation is the presence of phase distortion in the modulated signal band, so they try not to use this type of transmission. On the contrary, with reflex quadrature modulation and reflex angular modulation, unevenness of the phase-frequency characteristic almost equally affects the upper and lower sidebands, especially at a low carrier frequency, that is, there is practically no crosstalk between modulating signals when demodulating reflex quadrature modulated signals, and there are also no distortion during demodulation of signals with reflex angular modulation.

Известно, что перекрестные искажения между модулирующими сигналами при квадратурной модуляции, а также искажения выделяемых сигналов при угловой модуляции высокочастотной несущей возникают при неравномерностях амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) канала связи, приводящих к паразитному ослаблению одной боковой полосы. При передаче сигналов с рефлексной квадратурной модуляцией и сигналов с рефлексной угловой модуляцией на низкочастотной несущей неравномерности АЧХ канала связи могут привести практически лишь к одинаковому ограничению как верхней, так и нижней боковых полос, что эквивалентно симметричному ограничению боковых полос сигналов с квадратурной модуляцией и сигналов с угловой модуляцией на высокочастотной несущей. Такие ограничения не препятствуют полному разделению сигналов при квадратурной модуляции, создают меньшие искажения при угловой модуляции. It is known that cross-sectional distortions between modulating signals during quadrature modulation, as well as distortions of the emitted signals during angular modulation of a high-frequency carrier, occur when the amplitude-frequency characteristics (AFC) of the communication channel are irregular, leading to spurious attenuation of one side band. When transmitting signals with reflex quadrature modulation and signals with reflex angular modulation on a low-frequency carrier, the frequency response of the communication channel can lead to almost the same limitation of both the upper and lower side bands, which is equivalent to a symmetric limitation of the side bands of signals with quadrature modulation and signals with angular high frequency carrier modulation. Such restrictions do not impede the complete separation of signals during quadrature modulation; they create less distortion during angular modulation.

Помехозащищенность рефлексно-модулированных сигналов не уступает помехозащищенности при передаче видеосигналов или балансно-модулированных сигналов с двумя боковыми на высокочастотной несущей. Так, например, при квадратурной модуляции на высокочастотной несущей
a(t)cosωxt+b(t)sinωxt+

Figure 00000040
cos(ωxt+ϑN) где a(t) и b(t) - модулирующие сигналы с полосой частот Δf каждый, РN - мощность "белого" шума в полосе частот Δf, ωx= 2πfx, fx - высокочастотная несущая, ΨN - шумовая фаза.The noise immunity of reflex-modulated signals is not inferior to noise immunity when transmitting video signals or balanced-modulated signals with two side signals on a high-frequency carrier. So, for example, with quadrature modulation on a high-frequency carrier
a (t) cosω x t + b (t) sinω x t +
Figure 00000040
cos (ω x t + ϑ N ) where a (t) and b (t) are modulating signals with a frequency band Δf each, Р N is the power of white noise in the frequency band Δf, ω x = 2πf x , f x - high-frequency carrier, Ψ N - noise phase.

Полоса частот канала связи при передаче такого квадратурно-модулированного сигнала равна fx±Δf, мощность "белого" шума в это полосе частот 2РN.The frequency band of the communication channel when transmitting such a quadrature modulated signal is f x ± Δf, the power of the "white" noise in this frequency band is 2P N.

При выделении методом синхронного детектирования модулирующего сигнала a(t) на выходе фильтра низких частот после синхронного детектора появится суммарное напряжение сигнала и шумов, равное
a+

Figure 00000041
cosϑN, поскольку в общем случае принято считать среднее значение ΨN равным π/4, cos ΨN = = 0,707 и отношение сигнала к шуму на выходе фильтра низких частот в канале выделения модулирующего сигнала a(t) составит
Figure 00000042
.When the modulating signal a (t) is extracted by the method of synchronous detection, the total signal and noise voltage equal to the signal and noise equal to
a +
Figure 00000041
cos ϑ N , since in the general case it is customary to consider the average value Ψ N equal to π / 4, cos Ψ N = = 0.707, and the signal-to-noise ratio at the output of the low-pass filter in the channel of selection of the modulating signal a (t) will be
Figure 00000042
.

При рефлексной квадратурной модуляции низкочастотной несущей, частота которой fo<< Δf, полоса частот канала связи при передаче такого рефлексно-модулированного сигнала ≈Δf.With reflex quadrature modulation of a low-frequency carrier, the frequency of which is f o << Δf, the frequency band of the communication channel when transmitting such a reflex-modulated signal is ≈Δf.

Первая посылка рефлексно-модулированного сигнала и напряжения шума в канале связи
a(t)cosω0t+b(t)sinω0t+

Figure 00000043
, где ωo= 2πfo.The first package of the reflex-modulated signal and noise voltage in the communication channel
a (t) cosω 0 t + b (t) sinω 0 t +
Figure 00000043
where ω o = 2πf o .

Вторая посылка рефлексно-модулированного сигнала и напряжения шумов в канале связи
a(t)sinω0t+b(t)cosω0t+

Figure 00000044
причем напряжения шумов в первой и второй посылках статистически независимы.
Напряжения сигнала и шумов в канале выделения сигнала а(t)
a(t)+
Figure 00000045
cosω0t-
Figure 00000046
sinω0t= a(t)+
Figure 00000047
sin(ω0t+ϑN)
Мощность шума в канале выделения сигнала a(t) составляет
2P
Figure 00000048
cos20t+ϑN)dϑ= PN отношение сигнал-шум -
Figure 00000049
.The second premise of a reflex-modulated signal and noise voltage in a communication channel
a (t) sinω 0 t + b (t) cosω 0 t +
Figure 00000044
moreover, the noise voltage in the first and second premises is statistically independent.
Signal voltage and noise in the channel selection signal a (t)
a (t) +
Figure 00000045
cosω 0 t-
Figure 00000046
sinω 0 t = a (t) +
Figure 00000047
sin (ω 0 t + ϑ N )
The noise power in the signal isolation channel a (t) is
2P
Figure 00000048
cos 20 t + ϑ N ) dϑ = P N signal-to-noise ratio -
Figure 00000049
.

Таким образом, преимущества предлагаемого способа передачи и приема рефлексно-модулированных сигналов не сопровождаются ослаблением помехозащищенности. Thus, the advantages of the proposed method for transmitting and receiving reflex-modulated signals are not accompanied by a weakening of noise immunity.

Ниже указаны применения способа приема и передачи рефлексно-модулированных сигналов в различных системах связи. The following are the applications of the method of receiving and transmitting reflex-modulated signals in various communication systems.

Наиболее очевидными представляются передача широкополосных сигналов по видеочастотному тракту, в котором имеется высокий уровень низкочастотных помех, в том числе наводки от токов промышленной частоты, а также одновременная с сигналом передача низкочастотных напряжений для питания аппаратуры (междугородные кабельные линии связи). Применение способа позволяет в этом случае исключить из сигнала нулевые частоты на передающей стороне и осуществить эффективное подавление низкочастотных помех на приемной стороне методом фильтрации. The most obvious are the transmission of broadband signals along the video path, in which there is a high level of low-frequency noise, including interference from industrial frequency currents, as well as the simultaneous transmission of low-frequency voltages with the signal to power the equipment (long-distance cable communication lines). The application of the method allows in this case to exclude from the signal zero frequencies on the transmitting side and to effectively suppress low-frequency interference at the receiving side by the filtering method.

Другая область применения - в комбинированных трактах, состоящих из последовательно включенных радиочастотных, видеочастотных и волоконнооптических линий связи. В таких трактах применение предлагаемого способа позволяет избежать проведения повторного промежуточного детектирования, повторной модуляции и соответственно искажений информационного сигнала при этих операциях. Another area of application is in combined paths consisting of series-connected radio-frequency, video-frequency and fiber-optic communication lines. In such paths, the application of the proposed method allows avoiding repeated intermediate detection, repeated modulation and, accordingly, distortions of the information signal during these operations.

Еще одна область применения способа передачи и приема рефлексно-модулированных сигналов - это создание сложных многофункциональных сигналов в различных радиотехнических и телевизионных системах, например в системах цветного телевидения, стереоцветного телевидения и в системах телевидения высокой четкости.  Another area of application of the method of transmitting and receiving reflex-modulated signals is the creation of complex multifunctional signals in various radio engineering and television systems, for example in color television systems, stereo color television and high-definition television systems.

Claims (10)

1. СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА РЕФЛЕКСНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, заключающийся в том, что на передающей стороне рефлексно-модулированный сигнал формируют путем модуляции информационными сигналами несущей, частота f0 которой меньше разности между верхней и нижней граничными частотами, а на приемной стороне принятый сигнал перемножают с суммой гармонических сигналов и демодулируют полученный сигнал.1. A METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING REFLEX-MODULATED SIGNALS, which consists in the fact that on the transmitting side a reflex-modulated signal is formed by modulating the carrier with information signals, the frequency f 0 of which is less than the difference between the upper and lower boundary frequencies, and on the receiving side the received signal is multiplied with the sum of harmonic signals and demodulate the received signal. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при приеме сигналов с рефлексной амплитудной модуляцией перемножение принятого сигнала осуществляют путем последовательного умножения рефлексно-модулированного сигнала на N гармонических сигналов, причем частота i-го гармонического сигнала равна f0 2i-1, где 1 < i < N, а демодуляцию осуществляют на несущей, преобразованная частота которой f0 · 2N выше верхней граничной частоты fmax спектра модулирующего сигнала.2. The method according to p. 1, characterized in that when receiving signals with reflex amplitude modulation, the multiplication of the received signal is carried out by sequentially multiplying the reflex-modulated signal by N harmonic signals, the frequency of the i-th harmonic signal being equal to f 0 2i-1 , where 1 <i <N, and demodulation is carried out on a carrier whose converted frequency is f 0 · 2N above the upper cutoff frequency f max of the spectrum of the modulating signal. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при приеме сигналов с рефлексной амплитудной и рефлексно-балансной модуляциями перемножения принятых рефлексно-модулированных сигналов осуществляют путем перемножения рефлексно-модулированного сигнала с сигналом вида
Ui(t)=
Figure 00000050
(-1)isin(2i-1)ω0t ,
где ω0= 2πf0 ;
1<i<N ,
а демодуляцию осуществляют на несущей 2Nf0, частота которой выше верхней граничной частоты fmax спектра модулирующего сигнала E1 (t).
3. The method according to p. 1, characterized in that when receiving signals with reflex amplitude and reflex-balance modulations, the multiplication of the received reflex-modulated signals is carried out by multiplying the reflex-modulated signal with a signal of the form
U i (t) =
Figure 00000050
(-1) i sin (2i-1) ω 0 t,
where ω 0 = 2πf 0 ;
1 <i <N,
and demodulation is carried out on a carrier 2Nf 0 , the frequency of which is higher than the upper cutoff frequency f max of the spectrum of the modulating signal E 1 (t).
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при приеме сигналов с рефлексно-амплитудной и рефлексно-балансной модуляцией перемножение принятых рефлексно-модулированных сигналов осуществляют с гармоническим сигналом вида
Ui (t )= (-1)isin[ωx0(2i-2)] t ,
где ωx= 2πfx≥ω0= 2πf0 ,
суммируют перемноженные сигналы, а демодуляцию осуществляют на несущей, частота fx + f0 (2N - 1) которой выше частоты fx - f0 на величину большую, чем верхняя граничная частота fmax спектра модулирующего сигнала E1 (t).
4. The method according to p. 1, characterized in that when receiving signals with reflex-amplitude and reflex-balance modulation, the multiplication of the received reflex-modulated signals is carried out with a harmonic signal of the form
U i (t) = (-1) i sin [ω x + ω 0 (2i-2)] t,
where ω x = 2πf x ≥ω 0 = 2πf 0 ,
multiplied signals are summed, and demodulation is performed on a carrier whose frequency f x + f 0 (2N - 1) is higher than the frequency f x - f 0 by an amount greater than the upper cutoff frequency f max of the spectrum of the modulating signal E 1 (t).
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при приеме сигналов с рефлексно-квадратурной модуляцией, сигналов с рефлексно-угловой модуляцией перемножение каждого из принимаемых рефлексно-модулированных сигналов, несущие которых имеют разность фаз Δφ+Kπ , где K - целое число, осуществляют с гармоническими сигналами одной и той же частоты вида ωx= 2πfк0 и алгебраически суммируют перемноженные сигналы.5. The method according to p. 1, characterized in that when receiving signals with reflex-quadrature modulation, signals with reflex-angular modulation, multiplying each of the received reflex-modulated signals, the carriers of which have a phase difference Δφ + Kπ, where K is an integer are carried out with harmonic signals of the same frequency of the form ω x = 2πf k > ω 0 and the multiplied signals are algebraically summed. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при приеме сигналов с рефлексной квадратурной модуляцией перемножение принятых рефлексно-модулированных квадратурных сигналов осуществляют с гармоническими сигналами вида U1(t)= 2sin2πf0t и U2(t )= 2sin(2πf0t+π-Δφ0) соответственно и полученные сигналы суммируют и перемножают рефлексно-модулированные квадратурные с гармоническими сигналами вида U3(t )= 2cos2πf0(t ) и U4(t )= 2cos2πf0t+π-Δφ0 соответственно и полученные сигналы суммируют.6. The method according to p. 1, characterized in that when receiving signals with reflex quadrature modulation, the multiplication of the received reflex-modulated quadrature signals is performed with harmonic signals of the form U 1 (t) = 2sin2πf 0 t and U 2 (t) = 2sin (2πf 0 t + π-Δφ 0 ), respectively, and the received signals are summed and multiplied by reflex modulated quadrature with harmonic signals of the form U 3 (t) = 2cos2πf 0 (t) and U 4 (t) = 2cos2πf 0 t + π-Δφ 0, respectively and the received signals are summed. 7. Способ по пп. 1 - 6, отличающийся тем, что на передающей стороне при формировании сигналов с рефлексно-амплитудной модуляцией с рефлексно-балансной модуляцией, с рефлексно-квадратурной модуляцией, с рефлексно-угловой модуляцией информационными сигналами несущей с частотой f0 производят путем модуляции информационными сигналами несущей, частота fк которой больше, чем разность между верхней и нижней граничными частотами, и гетеродинированием преобразуют в рефлексно-модулированный сигнал на частоте несущей f0.7. The method according to PP. 1 - 6, characterized in that on the transmitting side when generating signals with reflex-amplitude modulation with reflex-balance modulation, reflex-quadrature modulation, reflex-angular modulation with information carrier signals with a frequency f 0 is produced by modulation with carrier information signals, frequency f to which is greater than the difference between the upper and lower cutoff frequencies, and heterodyning are converted into a reflex-modulated signal at a carrier frequency f 0 . 8. Способ по пп. 1-4 и 6, отличающийся тем, что на передающей стороне формирование сигналов с рефлексно-амплитудной модуляцией, с рефлексно-балансной модуляцией, с рефлексно-квадратурной модуляцией осуществляют путем модуляции информационными сигналами несущей, частота f0 которой выбрана меньше, чем верхняя граничная частота fк спектра модулирующего сигнала.8. The method according to PP. 1-4 and 6, characterized in that on the transmitting side the formation of signals with reflex-amplitude modulation, reflex-balanced modulation, reflex-quadrature modulation is carried out by modulating the carrier with information signals, the frequency f 0 of which is selected less than the upper cutoff frequency f to the spectrum of the baseband signal. 9. Способ по пп. 1 и 5, отличающийся тем, что на передающей стороне формирование сигналов с рефлексно-угловой модуляцией осуществляют путем модуляции информационными сигналами несущей частоты f0, частота которой выше верхней граничной частоты fx спектра модулирующего сигнала, но меньше, чем разность между верхней и нижней граничными частотами одной боковой полости рефлексно-модулированного сигнала необходимой при выбранном индексе угловой модуляции.9. The method according to PP. 1 and 5, characterized in that on the transmitting side the formation of signals with reflex-angular modulation is carried out by modulating information signals with a carrier frequency f 0 , the frequency of which is higher than the upper cutoff frequency f x of the spectrum of the modulating signal, but less than the difference between the upper and lower boundary frequencies of one side cavity of a reflex-modulated signal necessary for the selected angular modulation index. 10. Способ по пп. 1 и 5, отличающийся тем, что на передающей стороне формирование сигналов с рефлексно-угловой модуляцией осуществляют путем модуляции информационными сигналами несущей, частота f0 которой ниже верхней граничной частоты fx спектра модулирующего сигнала и не превышает величины девиации частоты несущей при выбранном индексе и угловой модуляции. 10. The method according to PP. 1 and 5, characterized in that on the transmitting side, the formation of signals with reflex-angular modulation is carried out by modulating with information signals a carrier whose frequency f 0 is lower than the upper cutoff frequency f x of the spectrum of the modulating signal and does not exceed the carrier frequency deviation at the selected index and angular modulation.
SU4776786 1990-01-17 1990-01-17 Method of transmission and reception of reflex-modulated signals RU2007877C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4776786 RU2007877C1 (en) 1990-01-17 1990-01-17 Method of transmission and reception of reflex-modulated signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4776786 RU2007877C1 (en) 1990-01-17 1990-01-17 Method of transmission and reception of reflex-modulated signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2007877C1 true RU2007877C1 (en) 1994-02-15

Family

ID=21488678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4776786 RU2007877C1 (en) 1990-01-17 1990-01-17 Method of transmission and reception of reflex-modulated signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2007877C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060023809A1 (en) System for demodulation of phase shift keying signals
KR100226183B1 (en) Right angle distortion elimination system
US5757531A (en) Gils for heterodyne receiver having low intermediate frequency
US4074199A (en) Vestigial-sideband transmission system for synchronous data signals
IL98730A (en) Demodulating method and apparatus particularly for demodulating a differential phase-shift keying signal
RU2007877C1 (en) Method of transmission and reception of reflex-modulated signals
US6188880B1 (en) Apparatus and method for reducing low-frequency distortion in frequency converted signals
JP2746781B2 (en) Phase shifter
JPH0251986A (en) Signal sampler
US3585529A (en) Single-sideband modulator
CA1130867A (en) Am stereo transmitter
US12166532B2 (en) Optical receiver and optical receiving method
US20180287847A1 (en) Method and apparatus for the extrication of quadrature pairs of amplitude modulated signals from intermingled extranious signals
CA1163005A (en) Timing recovery for modems
US5394118A (en) Digital circuit for the extraction of the phase and envelope signals of a single sideband signal
EP0406423A1 (en) Method for transmission and reception of reflex-modulated signals
US5061999A (en) Multiplex signal processing apparatus
US3559070A (en) Signal transmitter for limited band width transmission systems
GB2351623A (en) Quadricorrelator for a demodulator for frequency-modulated signals
JPH0646096A (en) Digital demodulator
JP2986399B2 (en) Distribution line transport method by differential quadrature phase modulation
JP3088291B2 (en) AM data multiplexed modulated wave signal demodulator
JP3103105B2 (en) Phase modulation dispersal method
KR950003668B1 (en) Suboptimum receiver of superposed modulated signal
SU197684A1 (en) COLOR TELEVISION SYSTEM