Фазовый дискриминатор синусоидальных сигналов

 

ФАЗОВЫЙ ДИСКРИМИНАТОР СИНУСОИДАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ по авт. св. № 541261, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при повышении скорости манипуляции, в него введены первый и второй триггеры, элемент ИЛИ, первый и второй элементы И и одновибратор, выход которого соединен с установочными входами первого и второго триггеров, выходы каждого из которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ и к первым входам первого и второго элементов И соответственно, а вторые входы первого и второго элементов И подключены к входам сбросй второго и первого триггеров соответственно и к соответствующим выходам полярного амплитудного детектора, при этом выходы первого и второго элементов И являются дополнительными выходами фазового дискриминатора синусоидальных сигналов .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,,SU„„1146788

4(Я) Н 03 D 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 541261 (21) 3561707/24-09 (22) 10.03.83 (46) 23.03.85. Бюл. № Il (72) Н. В. Кирианаки и И. Н. Леськив (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 621.376.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 541261, кл. Н 03 D 13/00, 1974 (прототип). (54) (57) ФАЗОВЫЙ ДИСКРИМИНАТОР

СИНУСОИДАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ по авт. св. № 541261, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при повышении скорости манипуляции, в него введены первый и второй триггеры, элемент ИЛИ, первый и второй элементы И и одновибратор, выход которого соединен с установочными входами первого и второго триггеров, выходы каждого из которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ и к первым входам первого и второго элементов И соответственно, а вторые входы первого и второго элементов И подключены к входам сброса второго и первого триггеров соответственно и к соответствующим выходам полярного амплитудного детектора, при этом выходы первого и второго элементов И являются дополнительными выходами фазового дискриминатора синусоидальных сигналов.

1146788 .

15

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиоприемной аппаратуре.

По основному авт. св. Мо 541261 известен фазовый дискриминатор синусоидальных сигналов, содержащий преобразователь фазовой модуляции в амплитудную, полярный амплитудный детектор, преобразователь фазовой модуляции в амплитуднуф выполнен в виде последовательного резонансного

LCR-контура с нелинейной индуктивностью, причем вход полярного амплитудного детектора подключен к точке соединения нелинейной индуктивности и конденсатора последовательного резонансного LCR-контура (1).

Однако при повышении скорости манипуляции известный фазовый дискриминатор имеет недостаточную точность.

Цель изобретения — повышение точности при повышении скорости манипуляции. ель достигается тем, что в фазовый дискриминатор синусоидальных сигналов, содержащий преобразователь фазовой модуляции в амплитудную, полярный амплитудный детектор, преобразователь фазовой модуляции в амплитудную выполнен в виде последовательного резонансного LCR-контура с нелинейной индуктивностью, причем вход полярного амплитудного детектора подключен к точке соединения нелинейной индуктивности и конденсатора последовательного резонансного LCR-контура, введены первый и второй триггеры, элементы ИЛИ, первый и второй элементы И и одновибратор, выход которого соединен с установочными входами первого и второго триггеров, выходы каждого из которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ и к первым входам первого и второго элементов И соответственно, а вторые входы первого и второго элементов И подключены к входам сброса второго и первого триггеров соответственно и к соответствующим выходам полярного амплитудного детектора, при этом выходы первого и второго элементов И являются дополнительными выходами фазового дискриминатора синусоидальных сигналов.

На фиг. 1 приведена электрическая функциональная схема предлагаемого фазового дискриминатора синусоидальных сигналов; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Дискриминатор содержит преобразователь фазовой модуляции в амплитудную, выполненный в виде последовательного резонансного LCR-контура 1-, .полярный амплитудный детектор 2, содержащий два диода 3 и 4, два резистора Ь и 6, два пороговых формирователя 7 и 8, первый и второй триггеры 9 и 10, первый и второй элементы И 1 1 и 12, одновибратор 13, элемент ИЛИ 14.

2

Предлагаемый дискриминатор синусоидальных сигналов работает следующим образом.

На вход последовательного резонансного

LCR-контура 1 поступает фазоманипулированный сигнал (фиг. 2а). Сигнал íà CRцепи последовательного резонансного LCRконтура 1 для некоторого рабочего режима приведен на фиг. 2б. Одиночные манипуляции по фазе (моменты времени t>, t<, t выделяются на нем, как большие двойные выбросы напряжения, совпадающие по поляр-, ности первого выброса с видом манипуляции в области положительных или отрицательных полуволн гармонического сигнала.

Если на последовательный резонансный

LCR-контур 1 поступают «сдвоенные» манипуляции по фазе, формируемые, как фазовые признаки, отличающиеся более высокой помехоустойчивостью (коды Манчестера), например, в моменты времени tq — t», t,— 4, то переходные процессы в последовательном резонансном LCR-контуре 1 становятся сложнее. С увеличением частоты манипуляции, т.е. повышением быстродействия (сравним промежутки времени t> — t< и t — t ), возможны случаи, когда переходные процессы в последовательном резонансном LCR-контуре 1 не успевают закончиться после предыдущих манипуляций по фазе (t<, Q), тогда как в фазоманипулированном (ФМ) сигнале уже имеется очередная манипуляция.

Различение манипуляций в таком случае на выходе полярного амплитудного детектора 2 становится затруднительным: На промежутке времени t — t< показан не предельный случай. Неоднозначность процессов для рассматриваемого режима, т.е. для режима работы только последовательного резонансного LCR-контура 1 и полярного амплитудного детектора 2, еще более усугубляется при наличии помех во входном ФМсигнале.

Для однозначного режима работы последовательного резонансного LCR-контура 1 осуществляется такая его настройка, при которой

fe — частота среза последовательного резонансного LCR-контура 1 при заданном значении напряжения на нем.

Переходные процессы для такого режима работы приведены на фиг. 2г и ж. Из них видна однозначность реакции последовательного резонансного LCR-контура 1 на приложенное напряжение при одиночных и «сдвоенных» манипуляциях и готовность к выделению очередной манипуляции по фазе по истечении одного периода несущего сигнала. Сигналы на выходах пороговых формирователей 7 и 8, приведены (фиг. 2д и е) 1146788

Фин.2

Составитель И. Грабилин

Редактор Н. Данкулич Текреа И. Верес Корректор О. Луговая

Заказ 1379 43 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государетвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 для положителытых и отрицательных манипуляцмй соответственно.

Рассмотрим работу логической части фазового дискриминатора синусоидальных сигналов. Пусть сигнал на первом выходе полярного амплитудного детектора 2 соответствует выделению положительной манипуляции, а на втором, наоборот, отрицательной.

После выделения одиночной манипуляции (t ) импульсом с второго выхода полярного амплитудного детектора 2 (фиг. 2е) уста- 10 навливается в единичное состояние триггер

10, разрешаюший работу элементу И 12, и через элемент ИЛИ 14 запускается одновибратор 13. Если на протяжении промежутка времени, задаваемого одновибратором 13 (фиг. 2в), на первый вход элемента И 12 не поступает сигнал с первого выхода поляр ного амплитудного детектора 2, то триггер 10 устанавливается в нулевое состояние. Если же на первый вход И 12 поступает сигнал, как это имеет место после момента времени 1з, то с его выхода (фиг. 2з) снимается сигнал, однозначно определяющий признак

«сдвоенной» манипуляции по фазе на + 180 .

Длительность сигнала одновибратора 13 выбирается несколько большей одного пе4 риода несушего колебания для уверенной селекции во времени.

При выделении противоположного признака срабатывает триггер 9 и элемент И 11,. а остальная часть схемы работает аналогично описанному, сигнал признака манипуляции на +-180 при этом снимается с выхода элемента И 11 (фиг. 2и).

Таким образом, предлагаемый фазовый дискриминатор синусоидальных сигналов позволяет повысить точность и быстродействие при уменьшении промежутков времени между манипуляциями, т.е. при увеличении скорости манипуляции.

Техническая реализация предлагаемого фазового дискриминатора синусоидальных сигналов не вызывает каких-либо затруднений и может быть осуществлена на основе известных элементов цифровой и аналоговой техники. Диапазон рабочих частот устройства находится в пределах от нескольких герц до нескольских мегагерц и определяется, в первую очередь, возможностями последовательного резонансного LCR-контура, в котором в качестве магнитопровода могут быть использованы пермаллоевые или ферритовые сердечники.