Цифровой частотный детектор

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах связи для частотного детектирования в широком диапазоне частот и уровней сигнала, в частности при скачкообразном изменении несущей частоты Сущность изобретения: цифровой частотный детектор содержит входной формирователь 1 импульсов, 6-триггер2, первый формирователь 3 импульсов, опорный генератор 4, первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 блоки сравнения длительностей, элемент ИЛИ 9, блок 10 управления, элемент И 11, первый 12 и второй 13 фильтры нижних частот , дифференциальный усилитель 14, управляемый интегратор 1В, второй формирователь 16 импульсов, формирователь 17 отрицательного импульса и алгебраический сумматор 18. 1-2-5-9-11- 18-12-14-15 2-6-9-3-17-16-17-11, 2-7- 9-3-17-18, 2-8-9, 4-3-17, 4-16, 1-3, 5-10-15.6-10-15,7-10-15,8-10-15,18-12- 14. Зил. сл С

„„Я3 „„1757079 А1

СОК)Э СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н . 03 D 3/ОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ И ЗОБ РЕТЕЙ ИЯ:::, .:::-- ;,. :;:::::::-." 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ:::. : .: . — .. - "":-:. ::- -.-.-:--:..,4, . 1 . " . :- ":-:.: -::: -: 2

t. "... .: ..: :,.: .. ., -...1 °, (21) 4780967/09 ..:...; .: - :;:; детектор содержит входйой формирователь (22) 09;01;90 .:. - ::;:: -:: : :,:::..-: 1 импульсов, D-триггер 2, первый формиро-. (46) 23;08.92. Бал. t4 31 ..., " : .: ".: ватель 3 импульсов, опорный генератор 4, (71) Московский физико-технический инсти- "":.:. первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 тут . "-,:.:-,: .: ::,: : .;" " .: :..".блоки сравнения длителъноСтей .элемент (72) Б.Ф.Воробьев — ": :. ::-. :,::.",;:. :ИЛИ 9, блок 10 управления, элемент И 1 1, (56) Авторское свйдетельство СС Р ., .::.::::.: первый 12 и второй 13 фильтры нижних чаМ 1644360, кл. Н 03 0 3)00, 02.03.88. - :-.::: стот, дифференциальный усилитель 14, уп(54} ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ. ДЕТЕКТОР .. равляемый интегратор: 15,: второй (57) Изобретение QTHocMTcA к радиотехнике :::: -формирователь 16 импульсов, форми- и может быть использовано в радиойрием-,:. рователь 17 отрицательного импульса и ныхустройС вахсвязидлsчастотногодетек- алгебраический сумматор 18, 1 2 — 5 9 11-: тирования в широком диапазоне частот и :: 18-12-14 — 15, 2-6-9-3-17-. 16- 17-11, 2;.7 уровней сигнала, в частности при скачкооб-. " . 9-3-17-18. 2-8-9, 4 -3-17, 4 — 16, 1-3, разном измейении несущей частотй, Сущ-. :.. .: 5-10 — 15, 6-10-15, 7-10-15,8-10- 15, 18-12- ф ность -изобретения: цифровой частотнйй "; 14; 3 ил.

1757079 пбделенным на два отношенйем несущей который опрокидывает триггер 23 и закрычастоты к модулирующей частоте, длитель- 50 вает элемент И 19 по одному из входов. В ность импульса — 6тношением девиации ча- " результате формировательимпульсоввырастоты и несущей; а частота следования ботал отрицательный импульс длительности т. Если же длительность положительного импульсов в пачке совпадэет с поделенным на два текущим значением несущей часто- импульса с выхода элемента ИЛИ 9 меньше ты, -...., -:.::::. ..,:, ...: 55 т; то элемент И 19 формирователя импульПоследовательностй пачек импульсов сов закроется по входу раньше, чем на вына выходе первого 5-и второго 6 блоков; ходе элемента И-НЕ 22 сформируется сравнения pîçíèêàþò лишь в те моменты отрицательный импульс, счет прекратится, времени. когда текущее значение несущей частоты уйенььиается, т.е. во время изменеа положительный импульс с выхода формиИзобретение относится к радиотехнике ния модулирующей функции от максии может быть использовано в радиоприем- мального положительного значения до ных устройствах систем Связи для частотно- минимального отрицательного. Эти послего детектирования в широком диапазоне - довательности совпадают, но импульсы в частот и уровней сигнала, в частности при 5 последовательйостях блоков 5 и 6 сдвинускачкообразном изменении несущей часто- ты во времени на период несущей частоты. ты. : . ; ::: .;::, . Последовательности пачек импульсов на

Цель изобретения — уменьшение оши- выходе третьего 7 и четвертого 8 блоков бок при детектировании сигналов со скэч- сравнения также "сдвинуты на период некообразным "измененйем несущей 10 сущей частоты и возникают лишь в те мочастоты, .. . ::;.: -" : .:::..;.: — :::: менты времени, когда текущее значение

На фиг.1 представлена функциональная несущей частоты "возрастает. В остальном электрическая схема цифрового частотного- последовательности пачек импульсов на детектора; на фиг.2 — функциональная элек- выходах блоков 7 и 8 совпадают с аналогичтрическая схема первого (второго) формиро- 15, ными последовательностями на выходах вателя : импульсов; на фиг.3 — блоков 5 и 6. функциональная электрическая схема фор- Последовательности пачек импульсов мйрователя отрицательного импульса.::- посла прохождения через элемент ИЛИ 9

Цифровой частотный детектор содер-" превращаются в непрерывную последоважит входной формирователь 1 импульсов, 20 тел ьность импульсов. Информация о моду0-триггеров 2, первый формирователь 3 йм - .: лирующей функции заключена в пульсов, опорный генератор 4, первый 5,, изменении скважности импульсов. Если второй.б, третий 7, и четвертый 8 блоки:: несущая частота входного сигнала не месравнения длительностей, элемент ИЛИ 9 няется скачкообразно, то элемент И 11 поблок 10 управления, элемейт И 11.; первый 25 стоянно открыт, и импульсы с выхода

12 и второй 13 фйльтрь! нижйих частот, диф- -: элемента ИЛИ 9 через открытый элемент, ференциальный усилитель 14, управляемый .. И 11 поступают на обьединенные входы интегратор 15, второй формирователь 16 ", первого 12 и второго 13 фильтров нижних импульсов, формироватЕль 17. отрицатель- частот. После прбхождения сигнала через ного импульса и алгебраический. сумматор 30 фильтры 12 и 13 и дифференциальный уси18, первый (sTopoA} формирователь импуль- литель 14 образуется сигнал, пропорцио- сов содержит элемент И 19, счетчик 20 им-, . нальный произвбдйой модулирующей йульсов, элемент НЕ 21, элемент И-HE 22, функции, а после его обработки управляетриггер 23. Формирователь 17 отрицатель- .. мым интегратором 15 восстанавливается ного импульса сбдержит триггер 24 и блок 35 информационный сигнал. 25 смещения нулевого уровня.: ... ..: В том случае, когда на вход детектора

Цифровой частотный детектор работает . поступает сигнал, частота которого меняет следующим образбм.,::.::,:; -::.:: -:: : : ся скачкообразно, на выходе элемента ИЛИ . -При поступлении частотно-модулиро- 9 появляется положительный сигнал, дли ванного сигнала на вход входного формиро- 40 тельность которого, например, значитель"вателя 1 импульсов на выходе каждого "но больше(по величине),чем предыдущие, блока сравнения длительностей образуется . Передним фронтом этого импульса откры последовательность пачек импульсов пря- вается элемент И 19 в формирователях 3 и моугольной формы "положительной поляр- . 16 импульсов. Счетчик 20 импульсов начиности. Час1 отэ повторения пачек .равна 45 нает счет импульсов от опорного генератомодулирующей частоте, дийтельность пач- ра 4, ки — половине периода модулирувщей час- Через время г нэ выходе элемента ИToтi i; число импульсов в пачке определяется HE 22 появляется отрицательный импульс, 1757079 рователя 1 импульсов установит формиро- Таким образом, предлагаемый цифрователь 3 в исходное состояние. -, вой частотный детектор при йзменении часВ случае, когда формирователь 3 им- таты входного сигнала по скачкообразному пульсов выработал через время i с момен- : " закону формирует .импульс, равный по ампта появления импульса на вьгходе 5 литуде паразитному импхульсу, ширйна коэлемента ИЛИ 9 от рицательн ый имп ульс," . - торого ограни чена" тв еличиной i, но

ОН ПОСтУПаЕт На ОДИН ВХОД фОРМИРОВатЕЛЯ" ". rIPmoTVIBOlloËÎæÍàé IlOJiAPHOCTVI И СДВИНУтОй

17 отрицательного импульса, т.е. на вход .:, на времяi îò начала паразитного импульса. триггера 24. На выходе триггера 24 появ- Это позволяет исключить влияние паразитляется положительный импульс, котбрый 10 йогто импульса на возможность выделения и открывает по одному из входов элемент И восстановления информационного сигнала

19 вторorb формтирователя 16 импульсов." и обеспечить более йизкирй уровень помех

Счетчик импульсов формирователя 16 на-:.. на выходе детектора прл скачках несущей чинает счет, :.... ::::.",:;: - :: частоты входного сигнала.

Отрицательный импульс с вь хода фор- 15 мирователя 17 отрицательного импульса за- -., . Ф о р м у л а и з o б р" е т е н и я крывает элемент И 11; пропустив . положительный импульс длительнОсти t. На . Цифровой частотный детектор, содервыходе блока 25 смещения нулевого уровня "-.. жащий входной формитровхатель импульсов, формирователя 17 появляется отрицатель- 20 выход которого соединен с С-входом Оный сигнал (в данном случае импульс разме- триггера и входом сброса первого формирощен ниже нулевого уровня), которытй - " вателя импульсов, первый и второй поступает на алгебрайческий сумматор 18, ; идтентйчные блоки cp3BHения длительно-

Чрез время < с мромента появления отрица- - :: стей и третий и четвертый идентичные блоки тельного импульса на выдходе формировате- 25 сравнейия дпитедльйостей, вйходгы каждого ля 3 импульсов на . виходе второгго из котохрых соединены с.соответствующими формирователя 16 появляется отрйцратеюлрь - ... входами элемента И ный импульс, который опхрокидхывает триг- :-: выход элемента ИЛИ соединен с, первь(м

rep 24 форрмирохватеМя 17 отрицательного::-; входом элемента И и сд информационнымимпульса, Этот формирователь ухстановйтся 30 входом первого фотрмйрователя импульсов, в йегРвоначальрнОе Состояние, при этомд Отрти- ", . ° такртовйй вход которого соединен с выходом цательный сигнал на его вгь ходе закроеттпот:. "опорногО генератора, первый и второй входу второй формирователь 16 импульсов, .:. фильтры нижних частот, входь1 которых объсигйала на выходе формирователя 17 нет, а : ехдййены, а выходы подключены к входам сигнал на еготдругом выходе откроет эле- 35 дифференцйального ухсиолитхеля, выход котомент И 11.. " . " ::.;,:::.: ..: .": . рого соединен с информационным входом Передний фронт положительногод сйвгна- . . уйравляемого интегратора; выход которого, .:;д

Rcl, появившегося через некоторое время йа:: является выходом цифрового частотйого де входе, установит формирователь 3 импуль-: тектора;а управляющиегвходы соединены с сов в начальное состояние, а положитель- 40 "соответствующими выхбдами блока управныйсигналнадругомвхроде откороетэлемтеНгтх ." ления, при этом входы г ервогоги второго

И 19 и счетчик импульсов снова начнет счет; " идентичных блоков Сравгнения длительноПри скачкообразном изменении частоты .- стейсоединенысоохтветственнос прямым и входного сигнала на выходе алгебраическо-: инверсным выходами" D-триггетра. О-вход го сумматора 18 формируется сигнал, содер- 45 которого соединен с его инверсным- выхон<ащий и положительный, и отрицательный дом, первый вход "третьего и второй вход импульсы,:- ::..: - -;- .: :.-:: .:.,::.:. ...:: т:четвертого идентичных блоков сравнения

Время т может быть выбрано, какги в - : длительностей соединены с прямым выхоизвестном, например, согласно формуле .;, дом О-триггера, à втдорой вход третьего и -,, 50 первый вход четвертого идентйчных блоков

1 1, ;- :" сравнения длительностей соединеныт с инте Г1 — m f„" -:: ..: версным выходом О-триггера, от та и ч а юшийся тем, что, с.тцелью уменьшения

m 1 "::: ошибок при детектировании сигналов со

1 — m f„ : " ; 55 скачк6обраэным изменением несущей частоты, введены последовательно соединенгде н — величина наименьшего значения: ные второй формирователь импульсов, несущей частоты входного сигнала; - :: формирователь отрица гельного импульса и

m — индекс модуляции. : -" :. алгебраический сумматор, выход которого

1757079

Составитель В.Цветков

Техред М.Моргентал

Редактор Й.Шулла

Корректор М Максимйшинец

Заказ 3098 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 соединен с входами первого и второго фильтров нижних частот, информационный вход второго формирователя импульсов соединен с выходом элемента ИЛИ, тактовый вход- с вйходом опорного генератора, вход сброса — с вторым выходом формирователя отрицательного импульса, третий выход которого соединен с вторым входом алгебраического сумматора, причем выход первого формирователя импульсов соединен с вто5 рым входом формирователя отрицательного импул ьса.