Частотный дискриминатор

 

СТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР, i содержаЕ()ий последовательно соединен вые фазоара.«иатель, йход которого является входом: Частотногр дискримияатора , и формирователь прямЬу сольныхимпь льсов, выход ко торого соединен с первым входом фазового детектора, а также второй формирователь пря1 юугольных импульсов , выход которого соединен с вторым входом фазового детектора, о тл и Ч: а ю щи и с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные амплитудный компаратор и фильтр нижних частот, выход которого подключен к входу ВТОРОГО формирователя прямоугольных импульсов, а входы амплитудного компаратора соединены соответственно с входом и выходом фазовращателя, при этом фазовый детектор выполнен в %иде тактируемого триггера, например, D -триггераj информационный вход (Л которого является пёрвьм входом фазового детектора, а вход синхронизации - вторым входом фазового детектора .

СООЭ СОВЕТСКИХ СОЦ)4АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

П9) И) 1

3459 Н 03 D 3 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ а

Р

Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ И806РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21 ) 346 4709/18-09 . (22) 14.05.82 (46) 07.02.84 ° Бюл. В 5 (72) П.И. Иванов, В,T. Керефов, П.Г. 1есля И Н.А, акишев (71) Кабардино-Балкарский филиал

Проектно-.технологического объединения по внедрению автоматизированных систем уПравления."Россельхозтехснстема" (53) 621 376;332(088.8) .. (56) 1.. Авторское. свидетельство СССР.

Р 575784, кл. Н:-03,D.З/Об, 1976 2.. АВторское Свидетельствo CCCР -.

9 314283.р кл1 Н 03 В 3/Об 1969 (прототйп). .(54)(57) VACTOTHHN,цИСКРИИИНАТОР,,: . ссщер кащий последовательно соединен"

- ные,фазовращатель,,вход которого является входом:частотного дискримийатора, и первый формирователь. прямоугольных импульсов, выход ко торого соединен с первым входом фазового детектора, а также второй. формирователь прямоугольных импульсов, выход которого соединен с вторым входом фазового детектора, о тл и ч а ю щ.и и с я тем, что, с целью повыаения помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные амплитудный компаратор и фильтр нижних частот, выход которого подключен к входу второго формнроЛ вателя прямоугольных импульсов, а входы амплитудного компаратора соединены соответственно с входом и выходом фазовращателя> при этом фазовый детектор выполнен в виде тактируемого триггера, например, Е

Ф

D -- триггера,,информационный вход которого является первьм входом. фазового детектора, а вход синхронизации -:вторым входом фазового де- С, тектора.

1072248

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в аппаратуре тональной телеграфии.

Известен частотный дискриминатор, содержащий фазовращатель, два формирователя импульсов, два дифференцирующих элемента И, ждущий мультивибратор и .триггер 11Д .

Однако указанный частотный дискриминатор.имеет низкое быстродействие и недостаточную помехоустой.чивость.

Наиболее близким к предлагаемому. является частотный дискриминатор, содержащий последовательно соединенные фазовращатель, вход которого является входом частотного дискриминатора, и первый формирователь прямоугольных импульсов, выход которого соединен с первым входом фазового. детектора, а также второй формирователь прямоугольных импульсов, выход которого соединен с вто-. рым входом Фазового детектора t 2).

Однако известный частотный диск- . риминатор,имеет недостаточную помехоустойчивость.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в частотный дискриминатор, содержащий последовательно соединей. ные фазовращатель, вход которого является входом частотного дискриминатора, и первый формирователь прямоугольных импульсов, выход которого соединен с первым входом фазового детектора, а также второй форми» рователь прямоугольных импульсов, выход которого соединен с вторым входом фазового детектора, введены последовательно соединенные амплитудный компаратор и. фильтр нижних частот, выход которого подключен к входу второго Формирователя прямоугольных импульсов, а входы амплитудного компаратора соединены соответственно с входом и выходом фаэовращателя, при этом Фазовый детек.тор выполнен в виде тактируемого.. триггера, например 9 -триггера, информационный вход которого является первым входом фазового детектора, а вход синхронизации .вторым входом фазового детектора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого . частотного дискриминатора.

Частотный дискриминатор содержит фазовращатель 1, амплитудный. компаратор 2, фильтр 3 нижних частот, фазовый детектор 4, выполненный в виде тактируемого триггера, например D-триггера, и первый и второй формирователи 5 и 6 прямоугольных .импульсов.

Частотный дискриминатор работает следующим образом;

При отклонении частоты входного сигнала от граничной в сторону увеличения на величину д.f напряжение сигнала на выходе фазовращателя 1 будет отставать по фазе от напряжения на его. входе на величину ф .

В результате сравнения этих двух

40. напряжений амплитудньм компаратором

2 на его выходе будет Формйроваться последовательность прямоугольных импульсов. На выходе амплитудного компаратора 2 будет устанавливаться положительный потенциал, если потен15 циал на первом его входе больше потенциала на втором входе, и отрица. тельный, если потенциал на первом входе меньше потенциала на втором входе.

gQ Когда помехи отсутствуют, разность потенциалов на входах амплитудного компаратора 2 имеет максимальное положительное значение в начале отрицательного полупериода

25 входного, сигнала и в начале положительного полупериода входного сигнала (в случае отсутотвия смены частот в указанные моменты) и pasна кулю s момент, соответствующий

ЗО: фазе входного сигнала (Щ+ ®Сле довательно, на выходе амплитудного компаратора 2 будут появляться импульсы с частотой, равной частоте входного сигнала, но отличаться по фазе относительно входного сигнала на(1 2 - А ®. В случае отклонения . частоты входного:сигнала от граничной в сторону увеличения сигнал на первом входе Фазового детектора 4 отстает по фазе от сигнала на вто4О ром входе saP/ - а Я. В случае отклонения частоты входного сигнала .от граничной в сторону уменьшения сигнал на первом входе фазового де- . тектора 4 опережает по фазе сигнал

45 на втором входе на(/2+ 6ЧЯ .,Цалее сигналы на нервом и втором вхо дах фазового детектора 4, преобразо« ванные. в прямоугольные импульсы формирователями 5 и 6 прямоугольных

5Q импульсов, поступают на В.-триггер, причем сигнал с выхода формирователя 5 поступает на информационный вход D-триггера, а с выхода.формирователя 6 - на вход синхронизации

Р-триггера. Таким образом, изменение состояния D-триггера происходит по положительному перепаду на входе синхронизации в зависимости от состоянИя В-входа.

60 йри воздействии флуктуационных помех импульсы на выходе амплитудного компаратора 2 начинают дробиться случайным образом, однако большая часть энергии дроблений лежит

65 в высокочастотной области по отно1072248

Составитель И. Грабилин

Редактор A Лежнина ТехредЛ.Мартяшова орректорИ Демчих зю ы«к

Заказ 144/51 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государствеиного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шению к входному сигналу, поэтому низкочастотная составляющая может быть отфильтрована. Составляющая частоты сигнала выделяется из последовательности импульсов с выхода амплитудного компаратора 2 фильт- . ром 3 нижних частот, частота среза которого устанавливается выше максимального значения частоты. входного. сигнала. Значение частоты среза. выбирается равным 1,5(i0+ r).

При отклонении частоты входного сигнала от граничной в сторону уменьшения на величину g f напряжение сигнала на выходе фазовращателя 1 будет опережать по фазе напряжение на входе на угол и Р . В результате этого на выходе фильтра 3 нижних частот будет вырабатываться. напряжение с частотой„ равной частоте входного сигнала; но с опере- . жением.IIo фазе относительно входного сигнала на минус (П 4.4Т/а).В этом случае сигнал на первом входе фазового детектора 4 опережает по фазе сигнал на втором входе на (. /2 + I2) *

Таким образом, независимо от уровня флуктуационных помех при отклонении частоты входного сигнала от граничной в сторону увеличе-. ния на входы фазового детектора

4 поступают сигналы, отличающиеся по фазе(Щд — 4 Р/2)и на выходе часToTHoFo дискриминатора устанавлиJ вается высокий потенциал, а при отклонении частоты входного сигнала от граничной в сторону уменьше-.. ния на входы .фазового детектора 4. поступают сигналы отличающиеся по фазе на (Г/ + Ь РЦн на зыхоле частотного дискриминатора устанавливается низкий потенциал.

В результате этого формирование ложных импульсов на выходе фазово1О го детектора 4 начнется при превращении уровня помех величины, при которой длительность искаженных участков импульсов на выходе формирователей 5 и б прямоугольных им15 -пульсов. будет равна (7Г - Ь9)ler. Этому соответствует. отношение сигнал/; шум,. равное 1/Sin C 77/2 - йФ/2). В известном частотном дйскриминаторе соответствующее значение. отношения

2й сигнал/шум равно 1/Sin .(ДУ/2 ) . По» скольку для обеспечения быстродействия частотного дискриминатора необходимо выполнять условие p((Tf., то 1/Sin (g9/2 ) > 1/Sin (W/2-6 Р/2 ), т.е. поМехоустойчивость предлагаемого частотного дискриминатора выше, чем прмехоустойчивость известнох;о ..

Помехоустойчивость . предлагаемого частотного дискриминатора по срав.нению с базовым выше в 4;5. раза при скорости передачи информации

600 бит/с и в 3 раза при скорости .передачи информации 1200 бит/с.