Цифровой демодулятор частотно-модулированных сигналов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Сациалистичесиик

Республик ш,924906 (61) Дополнительное к авт. сина-ву— (22) Заявлено 25. 03.80 (21) 2903809/18-09 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 30. 04. 82 Бюллетень № 16 (51)M. К,а.

Н 04 L 27/14 (Ьаударстаенныб квинтет

СССР пе данаи изобретений и открытий (53) УДК 621. 394. . 62 (088. 8) Дата опубликования описания 30.04.82 (72) Авторы изобретения

В. Т. Бородин и В. H. Духанин

Ростовский институт инженеров желеэнодорож транспорта ого (7I) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ДЕМОДУЛЯТОР ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к технике электрической связи и может использоваться в системах передачи дискретной информации с частотной модуляцией.

Известен цифровой демодулятор частотно-модулированных сигналов, содержащий ограничитель, генератор, первый и второй дешифраторы и блок регистрации, выход которого подключен ко входу регенератора, а также первый и второй элементы И, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго счетчиков 11.

Однако известный цифровой демодулятор частотно-модулированных сигналов обладает низкой помехоустойчивостью.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости цифрового демодулятора частотно-модулированных сигналов.

Для достижения поставленной цели в цифровой демодулятор частотномодулированных сигналов, содержащий ограничитель, генератор, первой и второй дешифраторы и блок регистрации, выход которого подключен ко входу регенераторов, а также первый и второй элементы И, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго счетчиков, введены третий

t0 и четвертый дешифраторы и инвертор, вход которого соединен с выходом ограничителя и первым входом первого элемента И, второй вход которо15 го соединен с выходом генератора и с первым входом второго элемента И, ко второму входу которого подключен выход инвертора, причем выход первого счетчика соединен со входами пер20 вого и второго дешифраторов, выходы которых подключены к одним входам блока регистрации, другие входы которого соединены с выходами третьего и четвертого дешифраторов, ко входам

6 4 сигналам с выхода счетных блоков, выполняющих роль дискретного интегрирующего устройства, способного исправить часть искажений частотномодулированного сигнала. °

Диаграммы (фиг. 2 и 3) характеризуют работу предлагаемого цифрового демодулятора. Пусть Г1 и f< - значащие частоты частотно-модулированноI-o сигнала, à fg - частота генератоI т1 1 ра 2. Тогда интервалу — = — соот; ! 2. 2Pq ветствует в импульсов частоты fg, i rq а интервалу — = — — тп импульсов. I Q- Н1

Раз ност ь между m и m вйби ра ется таким образом, чтобы можно было чет.ко различать полупериоды — и т т1 колебаний двух защитных частот..

В качестве критерия для оценки длительности полупериода принимаемой значащей частоты выбриается число

m (m <

nynIcv U > и 0В поступают на входы первого и второго счетных блоков, которые в любой момент готовы к счету импульсов, однако работают поочередно.

Для зашиты цифрового демодулятора от дроблений импульсов на выходе ограничителя 1 при сильных искажениях частотно-модулированного сигнала используется перекрестный сброс первого и второго счетчиков 9 и 13.

Сброс счетчика осуществляется в момент времени, когда другой счетчик фиксирует m -й импульс опорной частоты. Сброс счетчиков осуществляется импульсами 0 .и 01, снимаемыми с выходов второго и третьего дешифраторов 11 и 14. Для уверенного сброса .счетчиков необходимо выполнить усГйа ловие первого и второго счетных блоков определяет помехоустойчивость цифрового демодулятора.

При положительных импульсах на вход первого счетчика 9 поступают импульсы U>. Когда первый счетчик

3 92490 которых подключен выход второго счетчика, второй вход которого соединен с выходом второго дешифратора, а второй вход первого счетчика соединен с выходом третьего дешифратора.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая блок-схема предлагаемого цифрового демодулятора частотно-модулированных сигналов; на фиг. 2 - временные диаграммы работы 1ц схемы при отсутствии помех принимаемого частотно-модулированного сиг" нала; на фиг. 3 - временные диаграммы при наличии искажений принимаемого сигнала. .1%

Цифровой демодулятор частотномодулированных: сигналов содержит ограничитель 1, генератор 2, инвертор

3, первый и второй элементы И 4, 5, регенератор 6, блок 7 регистрации, йервый счетный блок 8, состоящий из первого счетчика 9, первого и второго дешифраторов 10 и 11 соот" ветственно, второй счетный блок 12, состоящий из второго счетчика 13, третьего и четвертого дешифраторов

14 и 15 соответствейно.

Цифровой демодулятор работает следующим образом.

Указанное включение элементов

И 4, 5 обеспечивает поочередную работу счетных блоков 8 и 12 один из которых считает опорные импульсы при положительных полупериодах частотномодулированного сигнала, другой - при отрицательных полупериодах, Каждый счетный блок 8 и 12 содержит счетчик опорных импульсов и два дешифратора, фиксирующих моменты времени, когда на вход счетчика по" ступают mO-й и m -й импульсы с выхоЬ да элементов И 4 и 5. Каждый в -й импульс, зафиксированный счетчйком, используется для сброса другого счетчика в нуль и управления работой блока 7 регистрации, каждый m -й импульс, свидетельствующий о приеме значащей частоты f с большим перио- . дом, фиксируется блоком 7 регистрации.

Последовательность видеоимпульсов, соответствующих принятой кодовой комбинации, восстанавливается регенератором 6 . В предлагаемом цифровом демодуляторе повышение помехоустойчивости достигается тем, что сброс счетчиков 9 и 13 осуществляется не по каждому переходу сигнала с выхода ограничителя 1 через нуль, а по

Цифровой демодулятор частотномодулированных сигналов, содержащий ограничитель, генератор, первый и " второй дешифраторы и блок регистрации, выход которого подключен ко входу регенератора, а также первый и второй элементы И, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго счетчиков, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введейы третий и четвертый дешифраторы и инвертор, вход которого соединен с выходом ограничителя и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора и с первым входом второго элемента И, ко второму входу которого подключен выход инвертора, причем выход первого счетчика со5 9249 досчйтает до mo второи дешиФратор

11 вырабатывает сигнал U, сбрась,вающий второй счетчик 13 в нуль. Продолжая работать, первый счетчик 9 может зафиксировать m -й опорный

5 импульс, при котором йервый дешифратор 10 вырабатывает сигнал 0, свидетельствующий о приеме посылки с частотой f . При появлении импульса U <.отрицательной полярности вто рой счетчик 13 начинает работать, а первый счетчик 9 останавливаться, так как исчезают импульсы 0, и счетчик 9 хранит записанное ранее число до появления сигнала U „ с выхода третьего дешифратора 14. Сигнал .U « появляется в момент времени, когда второй счетчик 13 зафиксирует mo импульсов генератора 2. Досчитав до mo-ão импульса, второй счетчик . 13 сигналом U ñáðàñûBàåò первый счетчик 9 в нуль и этим же сигна лом переписывает сигнал 0, характеризующий состояние блока 7 регистрации, в регенератор 6. Сигнал U < с выхода регенератора 6 поступает на выход цифрового демодулятора. Второй счетчик продолжает счет импульсов ,до тех пор, пока полярность импуль сов сигнала U не станет положительной, Далее работа повторяется. Если к моменту изменения полярности сигнала U „ счетчик не успевает досчитать до m>, то в,блок 7 регистрации сигнал не записывается.

Проанализируем с помощью времен35 ных диаграмм, приведенных на фиг. 3, работу демодулятора при наличии сильных искажений принимаемого сигнала.

Анализ начнем с момента времени, 40 когда второй счетчик 13 фиксирует

m -й импульс, приводящий к формированию сигнала сброса 0„4, и продолжает счет m +1, m +2, ..., m„. до момента появления дробления им° $5 пульса U В этот момент второй счет-., чик 13 прекращает, а первый счетчик/

9 начинает работу, записывая Т„Г им- пульсов. Если т f<(m<, то в момент окончания дробления йервый счетчик

9 останавливается, сохраняя записанное число, а второй счетчик 13 продолжает счет m.+ 1, m„.+2, ..., досчи1 тав до mg-7 f . В момент изменения полярности сигнала U âòoðoé счетчик

13 останавливается, а первый -счетчик 9, хранящий число %

06 6 чик 13 и продолжает считать до момента появления дробления длительностью c, . Во время этого дробления считает второй счетчик 13, а затем нова первый счетчик 9 до окойчания импульса 0 положительной полярности. Дальнейшая работа видна из временных диаграмм.

Если ни один из счетчиков не досчитает до m >, то блок 7 регистрации регистрирует наличие посылки со зна- чащей частото" fg, если в счетчике зафиксировано m или более импульсов генератора 2, то принимается решение о том, что передается со значащей частотой f<.

Из анализа временных диаграмм видно, что наличие перекрестных сбросов счетчиков исключает накопление погрешностей, возникающих в процессе демодуляции.

Таким образом, использование двух поочередно работающих счетных блоков 8 и 12 с перекрестным сбросом счетчиков и принятием решения дважды за период значащей частоты выгодно отличает предлагаемый цифровой. демодулятор частотно-модулированных сигналов от известного, так как обеспечивается повышение помехоустойчивости за счет исправления части искажений сигнала, и при той же погрешности определения значащего момента восстановления можно обеспечить вдвое большую скорость модуляции.

Формула изобретения

7 924906 8 единен со входами первого и второго второго дешифратора, а второй вход дешифраторов, выходы которых подклю" первого счетчика соединен с выходом чены к одним. входам блока регистра- третьего дешифратора. ции, другие входы которого соединены Источники информации, с выходами третьего и четвертого принятые во внимание при экспертизе дешифраторов, ко входам которых под- 1. Авторское свидетельство CCCP ключен выход второго счетчика, вто" 11 363198, кл. Н 03 L 11/00, 1971 рой вход которого соединен с выходом (прототип).

924906

Составитель Е. Голуб

Т С.Иигунова Корректор А. Ференц

/77 ра 65 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб,, д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,