Цифровой частотный дискриминатор

 

ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР , содержащий цифровой измеритель длительности й1«1ульсов, выполненный в виде соединенных последо вательно генератора опорных импульсов ключа и реверсивного счетчика iwпульсов , выходы крторого подключены к вхоДс1М элемента сравнения, формирователь импульсов, Фо1 1ирователь входного сигнала, выход которого подключен к первому входу.делителя частоты, второй вход которого соединен с выходом генератора опорных . импульсов, расширитель -импульсов. вход которого соединен.с выходом формирователя импульсов, а выход -с вторэм входом ключа и первым входом логического блока, второй вход которого соединен с выходом элеивента сравнения, первый выход с вторым входом реверсивного счетчика импульсов, второй выход - с выходной иганой, а третий вход - с третьим входом реверсивного счетчиKia импульсов., от л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены дешифр1а1тор и выделитель фронтов 1О4пу.льсов, вход которого соединен с выходом формирователя входного сигнала, первый выход - с первьм входом формирователя импульсов, (/ а второй выход - с третьим входом делителя частоты, первый выход С которого соединен с вторым входо формирователя импульсов, а дешифратор включен между вторым выходом и четвертым входом делителя частоты .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

«1»«» »

РЕСПУБЛИК ае аь.

3 5@ Н 03 К 5 19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н «вта««на»» саид«т«л««тв»

11 Р т«;Ч - t 9 а ak «

j. Щ Я4Я» ЦД « .кьлмОтзыА (21) 3442717/18-21 (22) 24.05.82

-(46) 23.08.83. Вюл.Р31 (72) Г.В. Иажаров, В.Г. Плотников и Ю.И. Привалов (53) 621.374.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 516187, кл. Н 03 К 5/19, 21.03 74.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 790235, кл. Н 03 К 5/19, 14;09.78 (прототнй ). (54)(57 ) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР, содержащий цифровой измеритель длительности импульсов, выполненный s виде соединенных носледо-. вательно генератора опорных импульсов, ключа и реверсивного счетчика импульсов, выходы которого подключены к входам элемента сравнения, формирователь.юетульсов, формирователь входного сигнала, выход которого подключен к первому входу .делителя частоты, второй вход которого соеди- нен с выходом генератора опорных импульсов, расширитель импульсов, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход -. с вторым входом ключа и первым входом логического блока, второй вход которого соединен с выходом элемента сравнения, первый выход— с вторын входом реверсивного счетчика импульсов, второй выход — с выходной шиной, а третий вход - с третьим входом реверсивного счетчика импульсов, о т л и ч а ю ц и йс я тем, что, с целью повьааения помехоустойчивости, в него введены дешифратор и выделитель фронтов импульсов, вход которого-соединен с выходом формирователя входного сигнала, первый выход — с первым входом формирователя импульсов, а второй выход - с третьим входом делителя частоты, первый выход которого соединен с вторым входоы формирователя импульсов, а дешифратор включен .между вторым выходом и четвертым входом делителя частоты «

1037422

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в с -.темах передачи дискретной информации.

Известно устройство для измерения длительности импульсов, содер- 5 жащее формирователь входного сигна- . ла и соединенные последовательно цифровой измеритель длительности импульсов, элемент памяти и индикатор, а также триггер, два ждущих 10 мультивибратора, делитель частоты, сумматор,и элемент сравнения двух чисел, причем вход триггера соединен с основным входом цифрового измерителя длительности импульсов и с входом первого мультивибратора выход которого соединен с входом второго мультивибратора, входом делителя частоты и управляющим входом элемента сравнения, выход второго мультивибратора соединен с входом сброса цифрового измерителя длительности импульсов, выход делителя частоты соединен с первым входом сумматора выход элемента сравнения с вторым входом сумматора, выход сумматора . — с входом записи элемента памяти и входом сброса делителя частоты, причем к суммирующим входам элемента сравнения подключены выходы цифрового измерителя длительности импульсов, а к вычитающим входам элемента сравнения подключены выходы элемента памяти (1 J.

Недостатком данного устройства является недостаточная чувствительность35 не позволяющая определить разность периодов меньше периода тактового импульса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату 4Ц к предлагаемому является цифровой частотный дискриминатор, содержащий цифровой измеритель длительности импульсов, выполненный .в виде соеди ненных последовательно генератора 45 опорных импульсов, ключа и реверсивного счетчика импульсов, выходы ко" торого подключены к входам элемента сравнения, формирователь импульсов, формирователь входного сигнала, выход которого подключен к первому входу делителя частоты, второй вход кото- . рого соединен с выходом генератора опорных импульсов, расширитель импульсов, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а вы- 55 ход — с вторым входом ключа и первым входом логического блока, второй . вход которого соединен с выходом элемента сравнения, первый выходс вторым входом реверсивного счетчика i 60 импульсов, второй выход - с выходной шиной, а третий вход — с тре: тьим входом реверсивного счетчика импульсов и делителя частоты и выходом

TpHrFepa, вход которого соединен с выходом формирователя входного сигнала и входом формирователя импульсов (2 ).

Недостатком этого устройст,"=а является низкая точность демодуляции передаваемых импульсов, что снижает помехоустойчивость передачи информации.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости, достигаемое путем повышения точности демодуляции передаваемых импульсов.

Для достижения этой цели в устройство, содержащее цифровой измеритель длительности импульсов, выполненный в виде соединенных последовательно генератора опорных импульсов, ключа и реверсивного счетчика импульсов, выходы которого подключены к входам элемента сравнения, формирователь импульсов, формирователь входного сигнала, выход которого подключен к первому входу делителя частоты, второй вход которого соединен с выходом генератора опорных импульсов, расширитель импульсов, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход — с вторым входом ключа и первым входом логического блока, второй вход которого соединен с выходом элемента сравнения, первый выход — с вторым входом реверсивного счетчика импульсов, второй выход — с выходной шиной, а третий вход — с третьим входом реверсивного счетчика импульсов, введены дешифратор и выделитель фронтов импульсов, вход которого соединен с выходом формирователя входного сигнала, первый выход — с первым входом формирователя. импульсов, а второй выход — с третьим входом делителя частоты, первый выход которого соединен с вторым входом формирователя импульсов, а дешифратор включен между вторым выходом и четвертым входом делителя частоты.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Цифровой частотный дискриминатор содержит цифровой измеритель

1 длительности импульсов, выполненный в виде соединенных последовательно генератора 2 опорных импульсов, ключа 3 и реверсивного счетчика

4 импульсбв, выходы которого подключены к входам элемента 5 сравнения, формирователь 6 входного сигнала, который через выделитель 7 фронтов импульсов, формирователь 8 импульсов подключен к входу расширителя

9 импульсов, выход которого соединен с вторым входом ключа 3 и первым входом логического блока 10, вто рой вход которого подключен к выходу элемента 5 сравнения, первый выход 1 3 1037422 4; логического блока 10 соединен с вто- 12 (фиг.2и ) вход делителя 11 закрырым входом реверсивного счетчика 4, вается и делитель 11 находится второй = с выходной шиной, а третий в таком состоянии до прихода сигна вход логического блока 10 — с выхо- . ла установки н исходное состояние дом формирователя б, с первым входом (фиг.2e ). делителя 11 частоты и третьим вхо- -5 На другом выходе выделителя 7 дом реверсивного счетчика 4, второй . формируются короткие отрицательные вход делителя 11 соединен с выходом- импульсы (фиг.2е ) только в моменты генератора 2, третий вход - с вторым прихода положительного перепада выходом выделителя 7, первый выход напряжения с Формирователя б. Эти делителя 11 соединен с вторым входом fQ импульсы служат для установки в формирователя 8, а второй выход — исходное состояние делителя 11. Одчерез дешифратор 12 соединен с четвер- новременно в момент прихода полотым входом делителя 11. жительного перепада напряжения с формирователя 6 (фиг.2в) разрешаетУстройство работает следующим об- 15 ся деление опорной частоты делитеразом. лем 11 (фиг. 2ж ).

Пусть на передающей стороне систе- Выходной сигнал формирователя мы связи импульсч от источника инфор- 6 управляет направлением с ци (Ф . а ) Управляют работой час- версивного счетчика 4 . Если выход чета ретотного модУлятора. На приемной сто" формирователя 6 находится в сост яроне системы связи на входную шину нии "1", то реверсивный счетчик 4 >О ю т оустройства поступает частотно-манипу- работает в режиме сложения, если лированное колебание (фиг.2б) ното- в состоянии "0" — в режиме вычита.рое преобразуется формирователем ния. Делитель 11 вырабатывает импуль6 в пРЯмоУгольные импУльсыу следую- сы отРицательной полЯРности (Фиг.2з), щие с частотой входного сигнала 25 поступающие на вход сброса формиро(фиг.2в ). В момент прихода положитель- вателя 8. ного перепада напряжения входного Таким образом, на выходе формиросигнала выделитель 7 формирует на вателя 8 каждые полпериода входного первом выходе короткие отрицательные колебания появляется импульс полоу импульсы (фиг,2 г ), которые управ- 30 жительный фронт которого совпадает ляют работой Формирователя 8 (фиг.2д), с перепадом напряжения входного

; устанавливая его в состояние м1". частотно-манипулированного колебаЭти импульсы имеют частоту и Е, ния, а отрицательный фронт вЂ, с пергде и — целое число, а Е >- средняя вым импульсом на выходе делителя 11 частота манипуляции; и сдвинуты 35 частота на выходе которого пропорциоотносительно положительного фронта нальна средней частоте манипуляции.. запуска делителя 11 (фиг.2ж ) на вре- Сформированные таким образом иммя Ч. . Величина ь выбирается из пульсы (фиг.2д ) поступают на вход расширителя 9, где их длительность . Условия > ч где Т -максиусловия „>, т„„ 4Q увеличивается в раз (фиг.2к), мальный период частотно-манипулиро- Выходной импульс расширителя 9 по:ванного колебания;Т „„ — минимальный . дается на управляющий вход ключа 3 период частотно-манипулированного для пропуска на вход реверсивного колебания, а величина и выбирается .счетчика 4 серии импульсов генерас таким расчетом, чтобы, с одной 45 тора 2, частота которого много больстороны, делитель 11 получился " ше и кратна средней частоте входминимальных, размеров, и, с другой ного частотно манипулированного стороны, чтобы период, получившийся колебания. на выходе частоты, был больше вели-.

Серию импульсов, сформированную чины i N «»H y. с учетом ял в состоянии "1" формирователя 6 несинхронности входной частоты и час- (фиг.2в )у реверсивный счетчик 4 счи тоты генератора 2. тает в прямом направлении, а серию

В момент прихода рицате ного юатУльсов, сфоРмиРованнУю в состоЯперепада входного напряжения (фиг.2в) нии 0" - в обРатном напРавлении. меняется направление счета в ревер- 55 В слУчае Равенства входной часто и сивном счетчике 4, на в оде в цели-. частотно-манипУлиРованного колебателя 7 появляется отрицательный ив - ниЯ сРедней частоте оба импУльса пульс, по которому Фор„„рователь 8 на в де Фор рователя 8 (фиг.2д) снова устанавливается в состояние равны по длительности и по оконча.1 . а перв, и,ульсом с делителя 60 нии счета в ОбРатном напРаВлении (фиг.2д )возвращается в состоя- на выходе реверсивного счетчика 4 ние "0". устанавливается исходное значение.

При совпадении отрицательного Если входная частота равна У мин,вто-. импульса с выхода формирователя 6 рой импульс ".à выходе формирова7$ (фиг.2в ) и импульса с де ифратора .5 ля 8 короче первого на величину

10374 а на выходе расширителя 9Т 1 ) на вели".ину г, м 1 и число

2 2/ на выходе реверсивного счетчика 4 по окончании счета больше йсходного значения. Если входная частота равна мо, с,.то второй импульс расширителя 9 больше первого на величинут Т .

- — — 1и число на выходе реверсив"мин 1 ного счетчика 4 меньше исходного значения.

По окончании счета в обратном направлении в блоке 10 происходит формирование импульса записи (фиг.2л который разрешает запись полученной с выхода элемента 5 сравнения информации (фиг.2м ) на выход логического блока 10 и устанавливает на реверсивном счетчике 4 исходное значение.

Элемент 5 сравнения производит пос- 20 тоянное сравнение полученного числа с исходным значением на выходах реверсивного счетчика 4, и на выходе появляется либо "0" либо "1", в зависимости от того больше или мень- 25

22 ше э аписан ного ч исла текущее э начение. ъ

Следовательно, импульс записи в логическом блоке 10 {фиг.2л) и результат сравнения чисел на выходе элемента 5 появляются в конце каждо го периода входного частотно-манипулированного колебания {фиг.2б)), а не

s конце двух периодов, как в известном устройстве. Поэтому аппаратурные искажения длительности демодулированных импульсов в предлагаемом устрой(ся кс мин севе не лревнюаюч велечннн(ееаа ), в то время как в известном эта величина составляет Рма„ñ-Тмин)

Использование предлагаемого устройства уменьшает аппаратурную погрешность при цифровой обработке сигналов в системах передачи дискретной информации и повышает точность демодуляции, что повышает их помехоустойчивость. При равных несущих частотах и требованиях к искажениям импульсов использование устройства позволяет увеличить скорость передачи инфор- . мации.

i037422

Ф

Ф

° е . щ, ». « "а вНИИПИ Заказ 6036/59 Тираж 936 Под тисное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4