Адаптивный демодулятор частотно-модулированных сигналов

 

Изобретение относится к радиотехнике . Расширяется диапазон рабочих частот в область нижних частот. Устр-во содержит два сзгмматора 1 и 2, линию задержки 3, регулируемый фазовращатель 4, фазоинвертор 5, два амплитудных детектора 6 и 7, блок вычитания 8, инвертор 9, коммутатор (К) 10, фильтр нижних частот 11, у-ль 12, два интегратора со сбросом (ИС) 13 и 15, двухпороговый элемент (ДПЭ) 14, пороговый элемент 16, формирователь импульсов 17 и триггер 18. Цель достигается введением инвертора 9, К 10, ДПЭ 14, ИС 15 и триггера 18, с помощью которых обеспечивается автоматическая настройка на частоту входного сигнала, причем настройка производится на ближайшую точку перехода через нуль участка дискриминац. х-ки с положит, крутизной , находящейся ближе точки перехода через нуль участка дискриминац. х-ки с отриц. крутизной. 3 ил. i (t С

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕаЪ БЛИН

1081 А1

0g) SU (и) (5в 4 Н 03 D 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3903186/09 (22) 31.05.85 (46) 30.09.86. Бюл. У 36 (72) С.А.Косарев, А.Н.Дебальчук и Г.С.Анурьев (53) 621.376.33 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 391699, кл. Н 03 D 3/02, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Н 1113875, кл. Н 03 D 3/02, 1983. (54) АДАПТИВНЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Расширяется диапазон рабочих частот в область нижних частот.

Устр-во содержит два сумматора 1 и 2, линию задержки 3, регулируемый фазовращатель 4, фазоинвертор 5, два амплитудных детектора 6 и 7, блок вычитания 8, инвертор 9, коммутатор (K) 10, фильтр нижних частот 11, у-ль 12, два интегратора со сбросом (ИС) 13 и 15, двухпороговый элемент (ДПЭ) 14, пороговый элемент 16, формирователь импульсов 17 и триггер 18. Цель достигается введением инвертора 9, К 10, ДПЭ 14, ИС 15 и триггера 18, с помощью которых обеспечивается автоматическая настройка на частоту входного сигнала, причем настройка производится на ближайшую точку перехода через нуль участка дискриминац. х-ки с положит. крутизной, находящейся ближе точки перехо- М да через нуль участка дискриминац. х-ки с отриц. крутизной. 3 ил.

1261081

U „=- А sin

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для контроля приемопередающей аппаратуры.

Цель изобретения — расширение диапазона рабочих частот в область нижних частот.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема адаптивногс демодулятора частотно-модулированных (ЧИ) сигналов;. на фиг.2 и 3 — диаграммы его работы.

Адаптивный демодулятор ЧИ сигналов содержит первый и второй сумматоры 1 и 2, линию 3 задержки, регулируемый фазовращатель 4, фаэоинвертор 5, первый и второй амплитудные детекторы 6 и 7, блок 8 вычитания, инвертор 9, коммутатор 10, фильтр 11 нижних частот, усилитель 12, первый интегратор 13 со сбросом, двухпороговый элемент 14, второй интегратор

15 со сбросом, пороговый элемент 16 и формирователь 17 импульсов, триггер 18.

Адаптивный демодулятор ЧМ сигналов работает следующим образом.

При поступлении на вход ЧИ сигнала где A — - амплитуда; — частота;

t — время, напряжение на выходе линии 3 задержс ки равно

It где — время задержки сигнала линией 3 задержки.

При этом на выходах сумматоров 1 и 2 при фазовом сдвиге, вносимом фазовращателем 4 и равном нулю, напряжения соответственно равны л з3

Ii) = U +U = 2А cos(— ) sind(t- -, @ ь 2/

U = Ц -U =2А. sin(— ) ° cosd(t- ) . и3

2 Sx Э 2

После линейного амплитудного детектирования напряжений U u U nep2 вым и вторым амплитудными детекторами 6 и 7 напряжение на выходе блока 8 вычитания равно

U„, U8 =2A))cos(--)1 — ) sin(2)t)

d< . )7

1О

ЗО

Зависимость U от частоты входBt tx ного сигнала приведена на фиг, 2 .

Фильтр 1 1 нижних частот, усилитель 1 2, первый интегратор 1 3 и фаз овращат ель 4 образуют кольцо частотной авт опод стройки . 3 исходном с остоя нии триггер 1 8 нахопитс я в состоянии логического "0 ", первый и втор ой интеграторы 1 3 и 1 5 обнуле ны, на вход фильтра 1 1 нижних частот через коммутатор 1 0 поступает сигнал с выхода блока 8 вычитания . Пуст ь в ммент времени t на вход устройства

1 поступает ЧМ сигнал с несущей частотой В, .При этом на выходе блока 8 вычитания появляется переменное напряжение в соответствии с законом частотной модуляции входного сигнала.

Фильтр 11 нижних частот выделяет постоянную составляющую этого напряжения (фиг.3 a ) которая после усиления усилителем 12 поступает на вход первого интегратора 13, напряжение на выходе которого начинает возрастать (фиг.3 8 ), и под действием этого напряжения изменяется фазовый сдвиг, вносимый регулируемым фазовращателем 4 (фиг.3 б ). В результате этого начинает смещаться зависимость

U „,„ () (фиг.2) относительно частоты, . Предположим, что положительное напряжение на управляющем вхоце регулируемого фазовращателя 4 смещает эту зависимость влево, а отрицательное — вправо. Тогда по мере нарастания напряжения на выходе первого интегратора 13 эта зависимость смещается влево (фиг.2, момент времени

), В момент времени напряжение на выходе фильтра 11 нижних частот становится равным нулю (фиг.3а ), интегрирование этого напряжения первым интегратором 13 прекращается и на его выходе устанавливается напряжение, соответствующее нулевому значению постоянной составляющей напряжения на выходе блока 8 вычитания, что соответствует точной настройке устройства на частоту входного сигнала.

Аналогично можно показать, что предлагаемое устройство само настраивается на любую несущую частоту входного сигнала, При этом настройка заключается в смещении детекторной характеристики до совпадения частоты входного сигнала с ближайшей точкой перехода через нуль участка

1261081 дискриминационной характеристики с крутизной определенного знака (в рассматриваемом примере — с отрицательной, которая определяется зависимостью регулировочной характеристи- 5 ки регулируемого фаэовращателя 4).

При этом требуемый диапазон перестройки регулируемого фаз=вращателя доло жен быть не менее 360

Диапазон перестройки реально используемых регулируемых фазовращателей уменьшается с понижением частоты входного сигнала и при некотором ее

О значении становится меньше 360 . В этом случае устройство может с требу-15 емой точностью настраиваться на частоту входного сигнала и на выходе фильтра 11 нижних частот появляется постоянная составляющая продетектированного сигнала, что приводит к срабатыванию двухпорогового элемента 14, который сравнивает поступаю-. щий на его вход сигнал с нулевым уровнем. На выходе двухпорргового элемента 14 появляется сигнал "Логическая 1", который поступает на вход второго интегратора 15. Через некоторое время (большее постоянной времени кольца частотной автоподстройки) напряжение на выходе второ- 3О

ro интегратора 15 достигнет порога срабатывания порогового элемента 16,. сигнал "Логическая 1" с выхода которого запускает формироваль 17 им пульсов. Импульсом с выхода формиро- 3S вателя 17 импульсов сбрасывается первый и второй интеграторы 13 и 15, а триггер 18 перебрасывается в другое устойчивое состояние и своим выходным сигналом переключает ком- 4р мутатор 10. При этом на вхрд фильтра 11 нижних частот начинает поступать сигнал с выхода блока 8 вычитания через инвертор 9. Далее повторяется описанный процесс автоматической настройки на частоту входного сигнала, причем настройка осуществляется на ближайшую точку перехода через нуль участка дискриминационной характеристики с положительной кру-у тизной, которая в данном случае находится ближе точки перехода через нуль участка дискриминационной характеристики с отрицательной крутиз- . ной. При этом для точной настройки фаэовращатель 4 должен обеспечивать о диапазон перестройки всего в 180 что позволяет в два раза снизить нижнюю границу частотного диапазона.

Формула изобретения

Адаптивный демодулятор частотномодулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные линию задержки, первый сумматор, первый амплитудный детектор, блок вычитания, последовательно соединенные регулируемый фазовращатель, фаэоинвертор, второй сумматор и второй амплитудный детектор, выход которого соединен с вторым входом блока вычитания, вход регулируемого фаэовращателя соединен с входом линии задержки, второй вход первого сумматора соединен с выходом регулируемого фазовращателя, второй вход второго сумматора соединен с выходом линии задержки, последовательно соединенные фильтр нижних частот, усилитель и первый интегратор со сбросом, выход которого соединен с управляющим входом регулируемого фазовращателя, а также последовательно включенные пороговый элемент и формирователь импульсов, выход которого соединен с входом сброса первого интегратора со сбросом, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот в область нижних частот, в него введены последовательно соединенные и включенные между, выходом фильтра нижних частот и входом порогового элемента двухпороговый элемент и второй интегратор со сбросом, последовательно соединенные и подключенные к выходу блока вычитания инвертор и коммутатор, второй вход которого подключен к выходу блока вычитания, триггер, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов и с входом сброса второго интегратора со сбросом, а выход подключен к входу управления коммутатора, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот и является выходом адаптивного демодулятора частотно-модулированных сигналов.

1261081

Составитель А,Осипович

Техред М.Ходанич

Редактор.Н.Швьдкая

Корректор E.Ñèðîõìàí

Заказ 5243/56 Тир..".ж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r,Óærîðîä, ул. Проектная, 4 ц

tlycm