Устройство выделения опорного напряжения из сигнала, манипулированного по фазе

 

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение фазовой стабильности при произвольном низком уровне помех. Устр-во содержит квадратурный преобразователь 1 фазоманипулированного сигнала в видеочастотный , состоящий из перемножителя 2, синхронного детектора 3, усилителя-ограничителя 4, фазового детектора 5 и фазовращателя Л/2 6, петлевой фильтр 7 нижних частот, дифференцирующий блок 8, у-ли 9 и 12, сумматоры 10 и 22, фильтры II и 16 нижних частот, амплитудный селектор (АС) 13 положит, импульсов, АС 14 отрипат. импульсов, управляемый г-р 15, интегратор 17, состоящий из формирователей 18 и 19 импульсов, реверсивного счетчика 20 и преобра зователя 21 код-аналог, выпрямитель 23, пороговый блок 24, блок 25 совпадений , делители 26 и 27 частоты, полосовой фильтр 28. Для наиболее зффективного устранения фазового рассогласования суммарная величина амплитудных значений продифференцированных двуполярных импульсов НЧ модулирующего напряжения, поступающих на АС 13 и 14, выбирается равной или несколько больщей порога, 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

151) 4 Н 03 L 7/10

)3 I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 21 73433/24-09 (22) 22. 09. 75 (46) 15. 09. 87. Ьюл. У 34 (72) С. А. Цаниэлян и Ю.М, Супер (5 3) 621. 396. 662 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М- 1046941, кл. Н 03 L 7/10,.

11..02.75. (54) УСТРОЙСТВО ВЬ1ДЕЛЕНИЯ ОПОРНОГО

НАПРЯЖЕНИЯ ИЗ СИГНАЛА, 11АНИПУЛИРОВАННОГО ПО ФАЗЕ (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение фаэовой стабильности при произвольном низком уровне помех, Устр-во содержит квадратурный преобразователь I фазоманипулированного сигнала в видеочастотньй, состоящий из перемножителя 2, синхронного детектора 3, усилителя-ограничителя 4, фазового

„„SU„„1338070 А1 детектора 5 и фазовращателя Т/2 6, петлевой фильтр 7 нижних частот, дифференцирующий блок 8, у-ли 9 и

I2, сумматоры 10 и 22, фильтры II u

16 нижних частот, амплитудный селектор (АС) 13 положит. импульсов, АС

14 отрииат. импульсов, управляемый г-р 15, интегратор 17, состоящий из формирователей 18 и 19 импульсов, реверсивного счетчика 20 и преобра . зователя 21 код-аналог, выпрямитель

23, пороговый блок 24, блок 25 совпадений, делители 2 6 и 27 частоты, полосовой фильтр 28, Для наиболее эффективного устранения фазового рас- ° согласования суммарная величина амплитудных значений продифференцированных двуполярных импульсов НЧ модулирующего напряжения, поступающих на АС 13 и 14, выбирается равной или несколько большей порога, 1 ил.!

338070

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиотехнических системах для выделения опорного напряжения из сигнала, мани-, 5 пулированного по фазе.

Цель изобретения — повышение фаэовой стабильности при произвольном низком уровне помех.

На чертеже изображена структурная

10 электрическая схема предлагаемого устройства, Устройство выделения опорного напряжения иэ сигнала, манипулированного по фазе, содержит квадратурный преобразователь фазоманипулированного сигнала в видеочастотный, состоящий иэ перемножителя 2, синхронного детектора 3, усилителя-ограничителя 4, фазового детектора 5 и фазовращателя Т/2 Ь, петлевой фильтр

7 нижних частот, дифференцирующий блок 8, первый усилитель 9, первый сумматор 10, первый фильтр 1! ниж— них частот, второй усилитель 12, амплитудный селектор 13 положительных импульсов, амплитудный селектор

25

14 отрицательных импульсов, управляемый генератор 15, второи фильтр 16 нижних частот, интегратор 17, состоящий из двух формирователей !8 и

l9 импульсов, реверсивного счетчика

20 и преобразователя 21 код — аналог, второй сумматор 22, выпрямитель 23, пороговый блок 24, блок 25 совпадений, первый 26 и второй 27 делители частоты, полосо вой фильтр 28, Устройство работает следующим образом, Пусть между частотами входного сигнала и управляемого генератора

15 имеется некоторая расстройка.

Будем, считать, что на вход ус < ройст35

40 ва поступает синусоидальный неманипулированный сигнал ° Поскольку нацря— жение с управляемого генератора 5 поступает на синхронный детектор 3 и фазовый детектор 5 квадратурного преобразователя со сдвигом на Т/2, 45 каждл<е полпериода разно стнои частоты, ТО на их выхОдах синусОиды разнос т- 50 ной частоты будут также иметь между собой сдвиг на Ti/2 ° Причем в зависимости от знака частотной расстройки этот сдвиг будет ((/2 или - tt/2.

Напряжение на выходе перемножителя 2 имеет вид синусоиды <,косинусоиды) разностной частоты, в котором имеет место манипуляция фазы на 7< т,е, скачки напряжений. 11ри этом одному знаку частотной расс"i ройки соответствуют скачки с максимальногo отрицательного до максимального положительного напряжения, а при другом, наоборот, с максимальkt<)I (> положительного до максимального отрицательного, Различие в скорости изм пения напряжения на выходе tt< pemto<кителя 2 в процессе захвата нь<янляет<.я дифференцирующим блоком 8 и используется для расширения полосы захната. Импульсы на выходе дифференциpy tttet блока 8 имеют знак, который определяется знаком частотной рас ст ройки . Е сли эти импульсы пропустить через амплитудный селектор 13 положительных импульсов и амплитудный <-електор 14 отрицательных импульсов, а затем подать на интегратор 17, то образуется управляющий сигнал, величина которого нарастает с увеличением числа пода ваемых импульсон одного знака, путем обработки сигнала формирователями 18 и 19 импульсов, реверсивным счетчиком 20 и преобразонателем 21 код аналог. Этот у»равляю<ций сигнал проходит через первый фильтр 11 нижних частот и подстраивает yttpdaslktettt ttt генератор 5, т. е. уменьшает разностную частоту. Этот механизм подстройки действует при таких больших частотных расстройках, когда обычный механизм захвата систем <ЬА!1Ч еп(е не эффективен. После достижения синхронизма в системе иэ-за расхождения собственных частот входного сигнала и управляемого генератора 15 возможно нарушение идеальных фазовых соотнс— шений, при которых фазоные сдвиги между напряжениями на входах фазового детектора 5 ранны +, (/2. При этом н напряжении на выходе перемножителя

2 появляется постоянная составляющая, которая через нторой фильтр 16 нижних частот и второй усилитель 12 воздействует на первый сумматор 10, что эквивалентно смещению цорогон срабатывания амплитудных селек< оров

13 и 4, При этом н установившемся режиме через амплитуднь<е < еле к t opt t

1 3 и 14 проходят только выбросы шума, При смещении но рого в средние частоты выбросов шума, проходящих чере з амплитудные селекторы 13 и 14, ст»вЂ” новятся неодинаковыми, а это цринодит k< появлению дополнительно(ьго к рректирующего напряжения на ных<ц е

3 1ЗЗ8О интегратора 17. т.е. к коррекцин фазового сдв«га н режиме синхронизма и достиже«ию «(. .ли, О«ис-а«шый меха«изм работы имеет

70 место в переходном режиме, а также в устанон«вшемся режиме «ри наличии аддитивных шумов. Б отсутствие шума, но «ри наличии фазового рассогласования в установившемся режиме откры- 10 вается пороговый блок 24 напряжением с выхода выпрямителя 23, поэтому открывается и блок 25 совпадений> в результате чего «ачинают работать первый 26 ««торой 27 делители часто- 15 ты. Напряжение с первого делителя

26 частоты, имеющее форму меандра, «одается через второй сумматор 22 на диффере««ируюший блок 8, на выходе которого образуются двухполярные им- 20 пульсы, следующие с частотой меандра, Эти импульсы через первый усилитель

9 поступают на вход первого сумматора 10. Напряжение с выхода второго делителя 27 частоты, значительно бо- 25, лее H«экой частоTk,k сглаживается полосовым фи- ьтром 28 и подается на первый сумматор 10, 3то напряжение обеспечивает «: ан«ую модуляцию порогов амплитудных селекторов 13 и 14, При наличии фазового рассогласования средние частоты импульсов, проходящих через амплитудные селекторы IЗ и 14, различаются: большее число импульсон пройдет через тот амплитуд35 ный селектор, который имЕет меньший порог отпирания за счет фазового рассогласования. Б результате интегратор 17 вырабатывает корректирующее нa«pяжение меньkkkaющee фаэовоe paс 4 согласова«ие «ракт«чески до нуля, Затем блок 25 совпадений запирается.

Полосоной фильтр 2 8 не пропускает постоянную составляющую напряжения с второго делителя 27 частоты на первый сумматор IО для предотвращения неправильного смещения порогов ампли-. тудных селекторов 13 и 14 за счет на«ряжений «итания первого 26 и второго 27 делителей частоты.

1 батывания одного из амплитудных селекторов 13 и 14, т.е ° регулировкой соотношения указанных амплитуд можно дополнительно задавать допустимую величину фаэовой ошибки в устройстве, При выборе суммарной величины амплитудных значений двуполярных импульсов и низкочастотного модулирующего напряжения существенно больше порога амплитудных селекторов 13, 14 на интегратор проходят пачки импульсов с селектора 13 положительных импульсов и 14 отрицательных импульсов даже при малых фазовых ошибках. Это приводит к необходимости введения большего цифрового усреднения в интеграторе 17 или увеличения постоянной времени первого фильтра 11 нижних частот.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство выделения о«орного «апряжения иэ сигнала, манипулированноСигнал с выхода управляемого гене— ратора 15 поступает на вход синхронно го де те к тора 3 через фаэовращатель

« /26, а продетектированное напряже««е «осту«ает на перемножитель 2

55 ч рез усилитель-ограничитель 4. С выхо«а перемножителя 2 напряжение по;. «ется на управляемый генератор 15 через петлевой фильтр 7 нижних частот.

Для обеспечения наиболее эффективного устранения фазового рассогласования суммарная величина амплитудных значений продифференцированных двуполярных импульсов низкочастотного модулирующего напряжения, поступающих на входы амплитудных селекторов 13 и 14, выбирается равной или несколько большей порога.

Однако устройство работает и при других соотношениях значений амплитуд двуполярных импульсов, низкочастотного напряжения и порогом амплитудных селекторов 13 и 14. Так, например, если выбрать суммарную величину амплитудных значений двуполярных импульсов и низкочастотного напряжения меньше порога амплитудных селекторов 13 14, то в отсутствие шума величина фазовой ошибки будет определяться разностью между порогом амплитудных селекторов 13 и 14 и вышеуказанной суммарной величиной.

Действительно, при таком выборе импульсы на интегратор 17, устраняющие фазоную ошибку, «ойдут только тогда, когда за счет напряже««я с выхода второго усилителя 12, пропорциональнального фазовой ошибке, суммарная величина амплитудных значений двуполярных импульсов, низкочастотного напряжения и напряжения с выхода второго усилителя 12 пневысит порог сра20 6 который соединен < вторим входом квадратурного прео бразонателя фазо1338Î манипулированно о сигнала н видеочастотный,о тли чаюшееся тем, что, с целью повышения фаэоной стабильности при произвольно низком уровне помех, введены второй сумматор, последовательно соединенные выпрямитель и пороговый блок и последовательно соединенные блок совпадений, к первому входу которого подСоставитель А.Москевич

Редактор А,Маковская Техред И.Попович Корректср И,Муска

Заказ 4145/56 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам и эобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 го по фазе, содержащее последовательно соединенные кнадратурный преобразователь фазоманипулиронанного сигнала в видеочастотный, петлевой фильтр нижних частот и управляемый генератор, к другому нходу которого подключен выход первого фильтра нижних частот, вход которого соединен с выходом интегратора, к нходам кото-1р рого подключены выходы амплитуднь1х селекторов положительных и отрицатель. ных импульсов, входы которых соединены с выходом первого сумматора, к входам которого подключены выходы первого и второго усилителей, входы которых соединены соответственно с выходами дифференцируюшего блока и второго фильтра нижних частот, к входу которого подключен выход квадра- 2р турного преобразователя фаэоманипулированного сигнала в видеочастотный, первый вход которого является входом устройства, выходом которого является выход управляемого генератора, 25 ключ ен выход управляемого генератора, перный делитель частоты, второй делитель частоты и полосоной фильтр, выход которого подключен к дополнительному входу первого сумматора, при этом выходы второго усилителя и порогового блока соединены соответственно с входом выпрямителя и вторым входом блока совпадений, а выход первого делителя частоты подключен к первому нходу второго сумматора, второй вход которого соединен с входом второго фильтра нижних частот.