Демодулятор широтно-импульсного модулированного сигнала

 

Изобретение может быть использовано в системах связи с широтно-импульсной модуляцией , а также в системах сбора и обработки информации при магнитной записи данных. Цель изобретения - повышение точности демодуляции широтно-импульсного сигнала при наличии паразитной частотной модуляции. Демодулятор содержит элементы 2, 3 совпадения, триггеры 6 и 7, формирователь 8 коротких импульсов, счетчики 9 и 10. Введение генератора 1 стандартных сигналов, инверторов 4 и 5, регистра 11, сумматора 12 и полусумматоров 13 с образованим новых связей между элементами устройства позволяет использовать при демодуляции непосредственно длительность измеряемого периода входного сигнала, а не длительность предшествующего измеряемому периоду входного сигнала. Кроме того, устройство значительно проще, так как целиком собрано на стандартных элементах современной цифровой техники и не содер (О жит аналоговых и;1и настраиваемых элементов . 2 ил. (Л ю О5 ел ;о 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д1> 4 Н 03 К 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 37!7606/24-21 (22) 03.04.84 (46) 23.10.86. Бюл. ¹ 39 (71) Центральное конструкторское бюро гидрометеоприборостроения (72) А. В. Ожгихин (53) 621.376.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 512573, кл. Н 03 К 9/08, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 333692, кл. Н 03 К 9/08, 14.06.69. (54) ДЕМОДУЛЯТОР ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОГО МОДУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА (57) Изобретение может быть использовано в системах связи с широтно-импульсной модуляцией, а также в системах сбора и обработки информации при магнитной записи данных. Цель изобретения — повышение

„„SU„„1265988 А1 точности демодуляции широтно-импульсного сигнала при наличии паразитной частотной модуляции. Демодулятор содержит элементы

2, 3 совпадения, триггеры 6 и 7, формирователь 8 коротких импульсов, счетчики 9 и 10. Введение генератора I стандартных сигналов, инверторов 4 и 5, регистра 11, сумматора 12 и полусумматоров 13 с образованим новых связей между элементами устройства позволяет использовать при демодуляции непосредственно длительность измеряемого периода входного сигнала, и нс длительность предшествующего измеряемому периоду входного сигнала. Кроме того, устройство значительно проще, так как целиком собрано на стандартных элементах современной цифровой техники и не содер- Я жит аналоговых или настраиваемых элементов. 2 ил.

1265988

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах связи с широтно-импульсной модуляцией, а также в системах сбора и обработки информации при магнитной записи данных.

Цель изобретения — повышение точности демодуляции широтно-импульсного сигнала при наличии паразитной частотной модуляции путем прямого подсчета отношения длительности импульса к периоду повторения сигнала в каждом периоде.

На фиг.! приведена функциональная схема демодулятора широтно-импульсного модулированного сигнала; на фиг.2 — временные диаграммы его работы.

Демодулятор содержит генератор 1 стандартных сигналов, элементы 2 и 3 совпадений, инверторы 4 и 5, триггеры 6 и 7, формирователь 8 коротких импульсов, счетчики 9 и 10, регистр 11, сумматоры 12, полусумматоры 13, при этом входная шина соединена с первыми входами элементов 2 и 3 совпадений и входом инвертора 5, выход которого соединен с R-входами триггеров 6 и 7, S-входы которых соединены соответственно с выходами элементов 2 и 3 совпадений, вторые входы которых второго непосредственно, а третьего через инвертор 4 соединены с выходом генератора 1 стандартных сигналов и счетным входом счетчика 10, вход параллельной записи которого соединены с входом параллельной записи счетчика 9 и выходом формирователя 8 коротких импульсов, вход которого соединен с входом параллельной записи регистра 1! и выходом триггера 6, S-вход которого соединен со счетным входом счетчика 9, информационные входы счетчиков 9 и 10 соединены с шинами единичного кода, выход триггера 7 соединен с третьим входом элемента 2 совпадений, информационные входы регистра 11 соединены с обьединенным входом и выходом переноса всех сумматоров 12, первые входы первого из которых соединены с первыми входами N полусумматоров 3 всех

К-1 группп и прямыми выходами счетчика 10, а вторые входы этого сумматора соединены с инверсными выходами счетчика 9, причем выходы суммы каждого сумматора 12 соединены с вторыми входами каждого последующего сумматора 12, выходы переноса каждого сумматора 12, кроме последнего, соединены с вторыми входами

N полусуматоров 13 соответствующей группы, выходы N полусумматоров 13 каждой группы соединены с первыми входами последующего сумматора 12, а выходы регистра 11 соединены с выходными шинами.

Генератор 1 стандратных сигналов может быть выполнен на инверторах с положительной обратной связью и кварцевой стабилизацией, формирователь 8 коротких импульсов в виде одновибратора, длительность импульса которого должна быть больше дли5

1О

l5

ЗО

55 тельности импульса на выходе генератора 1 стандартных импульсов, но меньше периода их повторения, остальные элементы — стандартные логические микросхем ы с требуемым быстродействием.

Демодулятор работает следующим образом.

Стандартные импульсы Ut с генератора 1 стандратных сигналов поступают на вход элемента 2 совпадений, а на вход элемента 3 совпадений через инвертор 4. При совпадении нулевых импульсов Ut генератора 1 стандартных сигналов с единичным уровнем входного сигнала U, на выходе элемента 3 совпадения появляются единичные импульсы

U>, первый из которых перебрасывает в единичное состояние триггер 7. Сигнал > с выхо. да триггера 7 разрешает прохождение сигналов через элемент 2 совпадений. При совпадении едичного входного сигнала Uq c единичными импульсами Ut генератора 1 стандартных сигналов на выходе элемента 2 совпадения появляются единичные импульсы

14, перебрасыввающие триггер 6 в единичное состояние. При появлении на выходе триггера 6 единичного сигнала Ut;, одновибратор 8 формирует единичный импульс Utt, поступающий на С-входы параллельной записи счетчиков 9 и 10. На информационные

D-входы счетчиков 9 и 10 заведен код единицы Dt 00...01. По единичному импульсу

U на С-входах счетчиков 9 и 10 записывается код единицы. Во время действия этого импульса счет импульсов Uq и Ut, имеющихся на счетных входах «+1» счетчиков 9 и 10, в этих счетчиках не производится.

Запись в счетчики 9 и 10 кода единицы, а не обнуление, необходима с целью исключения пропадания для счета первого счетного импульса нормальной длительности в периоде повторения Т импульсов входного сигнала. После прекращения единичного импульса U счетчик 9 по положительному фронту считает импульсы 14, количество которых соответствует длительности т единичного импульса U входного сигнала, а счетчик 10 по положительному фронту считает импульсы Ut с генератора 1 стандратных сигналов, количество которых соответствует периоду Т входного сигнала U . Разрядность счетчиков 9 и 10 должна на единицу превышать максимальную разрядность кодов т и Т, записанных в эти счетчики.

Коды с выходов счетчиков 9 и 10 поступают на узел деления двух чисел, производящей непрерывное деление кода т из счетчика 9 на код Т из счетчика 10. Вследствие конечного времени выполнения этой операции, обусловленного внутренней задержкой сигнала в узле деления, период повторения счетных импульсов с генератора 1 стандартных сигналов должен превышать полное время выполнения операции деления.

Инверсный код, соответствующий частному от деления двух чисел, к концу операции

1265988

1О

Формула изобретения деления находится на выходах переноса сумматоров 12 — 12.. На выходе первого сумматора 12I находится целая часть кода, а на выходах остальных сумматоров 122—

12. — дробная часть кода.

По положительному фронту сигнала UI; на выходе триггера 6, поступающего на С вход параллельной записи регистра 11, соответствующему совпадению первого счетного импульса нормальной длительности на счетных входах «+!» счетчиков 9 и 10 с началом следующего за измеряемым периода входного сигнала 42, значение кода частного от деления двух чисел т и Т, поступающего на информационные входы Dl — D регистра 11, записывается в регистр 11 и находится там в течение следующего за измеряемым периода повторения входного сигнала. Выходы регистра 11 являются выходами демодулятора. Разрядность регистра и выхлопного кода определяется числом К сумматоров в демодуляторе.

Узел деления двух кодов построен на комбинационных логических элементах, обладает высоким быстродействием, позволяющим производить операцию деления за один период повторения счетных импульсов, и работает следующим образом.

На входы А первого сумматора 12 поступает со счетчика 10 прямой код числа Т.

На входы В сумматора 12I со счетчика 9 поступает инверсный код числа т. Сумматор 12l суммирует оба кода. Результат суммирования находится на выходах суммы S и на выходе переноса R сумматора 12ь

Сигнал с выхода переноса Р дополнительно поступает на вход переноса С сумматора 12I, суммируясь с кодами íà его А и В входах. Суммарный результат с выхода суммы S сумматора 12l поступает на В входы следующего сумматора 22, причем в этом коде осуществляется циклический сдвиг на один разряд в сторону старших разрядов.

На входы А сумматора 12. поступает код числа Т с полусумматоров 131 — 13м первой группы. Код числа Т присутствует на выходах полусуматоров 13I — !А в прямом или инверсном виде, в зависимости от того, нулевое или единичное значение имеет сигнал на выходе переноса P сумматора 12ь

Сумматоры 12. 12 работают аналогично сумматору 12I.

Увеличивая число сумматоров и групп полусумматоров, можно достичь какой угодно высокой точности деления двух чисел при минимальном времени осуществления операции деления, в пределах одного периода счетных импульсов. Малое время осуществления операции деления позволяет увеличить частоту счетных импульсов и за счет этого, при соответствующем увеличении числа сумматоров повысить точность демодуляции. Повышению точности также способствует перезапись результата только после

15 го

55 того, как в узле деления переходные процессы закончились.

Высокая точность достигается за счет использования при демодуляции непосредственно длительности измеряемого периоды входного сигнала, а .не длительности предшествующего измеряемому периоду входного сигнала, как это сделано в известных устройствах. Кроме того, предлагаемое устройство проще известных, так как целиком собрано на стандартных элементах современной цифровой техники и не содержит аналоговых или настраиваеxlblx элементов.

Демодулятор широтно-импульсного модулированного сигнала, содержащий первый счетчик, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента совпадений, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй — — с выходом первого триl. гера, второй счетчик, второй элемент совпадений и соединенные последовательно второй триггер и формирователь коротких импульсов, отличающийся тем, что, с цельк) повышения точности демодуляции, в него дополнительно введены генератор стандартных сигналов, два инвертора, К сумматоров, К-1 групп из N полусумматоров каждая и регистр, причем выход генератора стандартных сигналов соединен с третьим входом первого элемента совпадений, счетным входом второго счетчика и входом первого инвертора, выход которого соединен с первым входом второго элемента совпадений, второй вход которого соединен с входной шиной и входом второго инвертора, а выход — с

S-входом первого триггера, R-Bxo;I, которого соединен с выходом второго инвертора н

R-входом второго триггера, S-вход которого соединен со счетным входом первого счетчика, вход параллельной записи которого соединен с входом параллельной выписи второго счетчика и выходом формирователя коротких импульсов, вход которого соединен с входом параллельной записи регистра. выходы которого соединены с выходными шинами, а входы соответственно с об1 единенными входом и выходом переноса всеx

К сумматоров, первые входы первого из коTopbIx соединены соответственно с первыми входами х полусумматоров всех К-1 групп и прямыми выходами второго счетчика. ы вторые входы этого сумматора соединены с инверсными выходами первого счстчика, при этом выходы суммы каждого сумматоры соединены с вторыми входами последуктщего сумматора, выходы переноса каждого сумматора. кроме последнего, соединены с вторыми входами Х полусумматоров соответствующей группы, выходы М полусумматоров каждой группы соединены с первыми входами последующего сумматора, а информационные входы обоих счетчиков подклк чены к шинам единичного кода.

12б5988

Ж

Ж 6

Редактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор T. Колб

Заказ 5681!57 Тираж 8!б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4