Устройство синхронизации

 

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает уменьшение времени вхождения в синхронизм и повышение помехоустойчивости. На фазовый детектор 1 поступают входной сигнал и сигнал управляемого опорного генератора (УОГ) 4. Напряжение биений с фазового детектора 1 поступает на суьматор 2, а также через дифференцирующий блок 5 - на формирователь 6 сигналов направления счета. ич С помощью формирователя 6 сигналов направления счета выделенные дифференцирующим блоком 5 импульсы разделяются и поступают на соответствующие входы реверсивного счетчика (РС) 7. Состояние PC 7 преобразуется с помощью ЦАП 8 и поступает на другой вход сумматора 2. Напряжение с сумматора 2 через ФНЧ 3 поступает на УОГ 4 для управления его частотой и фазой. Напряжение с сумматора 2 поступает также на управляемый полосовой фильтр 9 с переменным затуханием. Этот фильтр отфилът.ровывает от функции переходного процесса постоянную составляющую и модулирующую функцию. Напряжение с его выхода через АЦП 10 поступает в виде начальной частотной расстройки на PC 7. В момент изменения значения PC 7 изменяется скачком напряжение управления УОГ 4. Тактовый генератор 11, формирователь 12 блокирующих импульсов, формирователь 13 запускающих импульсов и линия задержки 14 обеспечивают тактовую работу блоков устройства. 2 ил. i (Л ю : lAd tsD UD tc Ли./ Sf. сини ft.

СОЮЗ СОжТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) SU()i) (б1)4Н04L 7 02

)у и г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3774435/24-09 (22) 25.07.84 (46) 23. 05.86. Бюл. И- 19 (71) Уральский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. С.N. Кирова (72) В.И. Неволин (53) 621.394.662.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 985945, кл. Н 03 L 7/10, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 11002200997700, кл. Н 03 D 13/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает уменьшение времени вхождения в синхронизм и повышение помехоустойчивости. На фазовый детектор 1 поступают входной сигнал и сигнал управляемого опорного генератора (УОГ) 4. Напряжение биений с фазового детектора 1 поступает на сумматор 2, а также через дифференцирующий блок 5 — на формирователь 6 сигналов направления счета.

С помощью формирователя 6 сигналов направления счета выделенные дифференцирующим блоком 5 импульсы разделяются и поступают на соответствующие входы реверсивного счетчика (РС) 7.

Состояние РС 7 преобразуется с помощью ЦАП 8 и поступает на другой вход сумматора 2. Напряжение с сумматора 2 через ФНЧ 3 поступает на УОГ 4 для управления его частотой и фазой.

Напряжение с сумматора 2 поступает также на управляемый полосовой фильтр

9 с переменным затуханием. Этот фильтр отфильтровывает от функции переходного процесса постоянную составляющую и модулирующую функцию.

Напряжение с его выхода через АЦП 10 поступает в виде начальной частотной расстройки на РС 7. В момент изменения значения РС 7 изменяется скачком напряжение управления УОГ 4. Тактовый генератор 11, формирователь 12 блокирующих импульсов, формирователь 13 запускающих импульсов и линия задержки 14 обеспечивают тактовую работу блоков устройства. 2 ил.

4 12

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в асинхронных адресных системах передачи информации и в системах радионавигации для выделения опорного колебания.

Цель изобретения — уменьшение времени вхождения в синхронизм и повышение помехоустойчивости.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства синхронизации; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства синхронизации.

Устройство синхронизации содержит фазовый детектор 1, сумматор 2, фильтр 3 нижних частот,, управляемый опорный генератор 4, дифференцирующий блок 5, формирователь б сигналов направления счета, реверсивный счетчик 7, цифроаналоговый преобразователь 8, управляемый полосовой фильтр

9 с переменным затуханием, аналогоцифровой преобразователь 10> такговый генератор 11, формирователь 12 блокирующих импульсов, формирователь 13 запускающих импульсов, линию 14 задержки.

Устройство синхронизации работает следующим образом.

На вход устройства синхронизации (фиг. 1) поступает входной сигнал

S(e)=A(e) cosju, e+q(t)j, где A(e)— огибающая; ((t) — приращение фазы;

Ю,> — частота опорного колебания.

Управляемый опорный генератор в общем случае расстроен на частоту

bN=> Ио>, где со„„ - значение частоты управляемого опорного генератора 4 в начальный момент времени. Оно будет определяться в основном состоянием реверсивного счетчика 7, соответствующим фазовой ошибке. Поэтому на выходе фазового детектора 1 появляется напряжение биений (фиг. 2а).

Фронты этого напряжения, соответствующие обратному участку кваэипилообраэной характеристики фазового детектора 1, выделяются с помощью дифференцирующего блока 5. Импульсы на выходе дифференцирующего блока 5 могут быть как отрицательными, так и положительными.

С помощью формирователя 6, который может быть выполнен в виде детектора с соответствующим инвертированием и усилением напряжения (мощности), импульсы разделяются и пос33292 тупак>т соответственно на вход прямого счета н вход обратного счета реверсивного счетчика 7. Состояние реверсивного счетчика 7 из цифровой формы с помощью цифроаналогового преобразователя 8 преобразуются в аналоговую форму (фиг. 26). Это напряжение, суммируясь в сумматоре 2 с выходным напряжением фазового детек1О тора 1 управляет частотой и фазой управляемого опорного генератора 4.

Сигнал на выходе сумматора 2 показан на фиг. 2в. Данные сигнал до момента времени Г является монотонным

15 Подобная форма сигнала справедлива только для модулированного опорного колебания или когда индекс фазовой модуляции у входного сигнала значительнс> меньше единицы.

2О Фильтр 3 нижних частот предназначен для сглаживания сигнала на выходе сумматора 2, который может быть немонотоннь>м вследствие формирования из дискретного напряжения.

25 И эта немонотонность обусловлена, в основном, различными задержками в сумматсре 2 и в цепи с реверсивным счетчиком 7, а так как эта разница незначительная, то и постоянная времени фильтра нижних частот 3 может быть выбрана много меньше постоянной времени устройства синхронизации. Поэтому устройство сихронизации по своим характеристикам прибли35 жается к системам фазовой автоподстройки частоты первого порядка.

L случае входного модулированного .-игнала напряжение на выходе сумматора 2>, а также на входе управляемо:го опорного генератора 4 при наличии частотной расстройки имеет вид соответственно парциальпые индексы фазовой модуляции, частоты спектральных составляющих и начальные фазы; постоянная составляющая управляющего напряжения;

1233292

40

Т вЂ” постоянная времени петли фазовой автоподстройки частоты;

S — крутизна хаРак- 5 Д теристики фазового детектора 1; — начальная частотная расстрой- 10 ка;

S — полоса удержа1 ния.

Таким образом, в устройстве синхронизации в переходном режиме функ- 15 ция переходного процесса объединена адцитивно с модулирующей функцией..

Этим предлагаемое устройство синхронизации, являющееся в своей основе линеаризованной системой фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), существенным образом отличается от обычных нелинейных систем ФАПЧ, где эти два процесса мультипликативно .проходят нелинейный элемент — фазовый детектор, в результате чего их спектры перемешиваются настолько, что функции невозможно разделить.

Таким образом, в предлагаемом устройстве синхронизации функция переходного процесса (второго слагаемого) вида, несущая информацию о начальной частотной расстройке, существует независимо от модулирующей функции.

Напряжение с выхода сумматора 2 поступает на информационньп вход управляемого полосового фильтра 9, который отфильтровывает от функции переходного процесса как постоянную . составляющую U, так и модулирующую функцию, под которой в общем случае могут подразумеваться и случайные воздействия (шумы). Вид сигм нала на выходе управляемого полосового фильтра 9 показан на фиг. 2д (кривые I II, III) . Эти три значения сигнала отличаются друг от друга различными значениями начальной с частотной расстройки au).

Устройство синхронизации в процессе устранения начального частотного рассогласования синхронизируется тактовым генератором 1 1, который работает в автоколебательном режиме и вырабатывает прямоугольные импульсы малой скважности (фиг. 2г).

Работа тактового генератора 11, а следовательно, и всего устройства синхронизации, может быть засинхронизирована внешним источником, сигнал которого должен поступать на вход тактового генератора 11.

Задний фронт импульса тактового генератора 11 запускает формирователи 13 и 12, выходные сигналы кото— рых показаны соответственно на фиг. 2е и 2к

Выходной сигнал формирователя

13 поступает в аналого-цифровой преобразователь 10, фиксируя его состояние, а также через линию задержки 14 (фиг. 2з) вход разрешения записи реверсивного счетчика 7,. При. этом сигнал с выходов аналого-цифрового преобразователя 10, состояние которого в цифровом виде соответствует начальной частотной расстройке ду,переписывается в реверсивный счетчик 7 и на выходе цифроаналогового преобразователя 8, а значит и сумматора 2, в момент времени и формируется скачок напряжения, в результате которого частота управляемого опорного генератора 4 становится равной несущей частоте входного сигнала.

Для того, чтобы скачок напряжения сигнала на выходе сумматора 2 не вызвал переходных процессов в управляемом полосовом фильтре 9, а значит и ложного срабатывания аналого-цифрового преобразователя 10 затухание управляемого полосового фильтра 9 (после фиксации состояния аналого-цифрового преобразователя 10) резко увеличивается путем подачи сигнала с выхода формирователя 12 на управляющий вход управляемого полосового фильтра 9. В последнем цепи, содержащие емкости, эакорачиваются, а цепи, содержащие индуктивности, размыкаются, вследствие чего затухание управляемоro полосового фильтра резко увеличивается, а сигнал на его выходе становится равным нулю (фиг. 2 ).

Формула изобретения

Устройство синхронизации, содержащее последовательно соединенные сумматор, фильтр нижних частот, управляемый опорный генератор и фазовый детектор, последовательно соединенные реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь, выход кото123329?

Составитель Б. Орлов

Техред О.Гортвай

Корректор С. Шекмар

Редактор A. Сабо

Заказ 2784/58

Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рого подсоединен к первому входу сумматора, а также дифференцирующий блок и линию задержки, причем информационный вход фазового детектора является входом устройства, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени вхождения в синхронизм и повышения помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные тактовый генератор, формирователь блокирующих импульсов, управляемый полосовой фильтр с переменным затуханием и аналого-цифровой преобразователь, а также формирователь сигналов направления счета и формирователь запускающих импульсов, при этом дополнительный выход тактового генератора через формирователь запускающих импульсов и линию задержкн подсоединен к входу разрешения за.писи реверсивного счетчика, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам аналого-цифровогс преобразователя, управляющий вход sîòîðîãî подключен к выходу формирователя запускающих импульсов, выход фазового детектора подсоединен

1С непосредственно к второму входу сумматора и через дифференцирующий блок — к входу формирователя сигналов направления счета, первый и второй выходы которого подсоединены

15 соответственно к входу прямого счета н входу обратного счета реверсивного счетчика, я выход сумматора подсоединен к информационному входу управляемого полосового фильтра с переменным затуханием.