Способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

U г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3594755/18-09 (22) 02.06.83 (46) 23.03.89. Бюл. № 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт радиовещательного приема и акустики им. А. С. Попова и Ленинградский государственный педагогический институт им. А. И. Герцена (72) М. У. Банк и В. В. Николаев (53) 621.396.621.5:621.376.32 (088.8) (56) 1. Кононович Л. М. Стереофоническое радиовещание.— М.: Связь, 1974, с. 12.

2. Патент США № 4121205, кл. 340-347, 1978. (54) (57) l. СПОСОБ ПРИЕМА ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ АНАЛОГОВЫХ

СИГНАЛОВ, включающий преобразование частотно-модулированного аналогового сиг. нала в сигнал промежуточной частоты

f=f +М. где /и — немодулированная частота сигнала промежуточной частоты;

Af — девиация сигнала промежуточной частоты;

„„Я1,1„„1467755 А1,5И 4 Н 04 В 1/06, Н 03 D 3/00 и преобразование аналогового сигнала в цифровой сигнал, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, сигнал промежуточной частоты f преобразуют в последовательность импульсов с частотой следования f, по каждому четному и нечетному периодам которой формируют последовательности пачек из m импульсов а> где л — число разрядов цифрового сигнала; — частота дискретизации, а преобразование аналогового сигнала в цифровой сигнал осуществляют путем определенияя временных пара метров расхождения между соседними последовательностями пачек из т импульсов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения стереоприема, частоту дискретизации „выбирают равной удвоенной поднесущей частоте /, а по каждому четному и нечетному периодам цифрового сигнала:77ормируют цифровой сигнал стереоприема.

1467755

Изобретение Относится к радиотехнике, в частности к радиоприемной технике, и может быть использовано при построении радиоприемника частотно-модулированных сигналов.

Известен способ преобразования частотно-модулированных сигналов в звуковой, включающий преобразование сигнала принимаемой частоты в сигнал промежуточной частоты, последующее детектирование и усиление сигналов звуковых частот. При "О стереоприеме проводится дополнительная операция: после детектирования производят разделение сигналов на левый и правый (1).

Известный способ прост, однако при его осуществлении в звуковой сигнал вносятся 11 искажения, вызванные искажениями, присущими частотному детектору и усилителю

:II3y КОВых частот.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ приема часТоТНо-модулированных аналоговых сигналов 20 включающий преобразование частотно-модулированного аналогового сигнала В сигнал промежуточной частоты

)=) + Ч гле fiI — — Hpìoäóëèðoâàííàÿ частота сигнала промежуточной частоты;

\) — девиация сигнала промежуточной частоты, частотное детектирование сигнала промежуточной частоты и преобразование аналогоВого сигнала в цифровой сигнал, усиление з<) цифрового сигнала и преобразование его в аналоговый сигнал. При стереоприеме Ilocлс частотного детектирования производят разлеление сигналов на левый и правый, после чего осуществляют преобразование в цифровой сигнал (2). 5

Недостатком известного способа приема частотно-модулированных аналоговых сигH;I;Ion является наличие нелинейных искажений, поскольку сигнал подвергается частотному летектировани о.

Цель изобретения — уменьшение нели- 4О нейных искажений и расширение функциональных Возможностей путем ооеспечения стереоприема.

Для этого при способе приема частотномолулирОВянных яня!Оговых сигнялОВ Вклю 4r чакнцем преобразование частотно-модули-!

)oBHI!IIoI ана IoIQBQI сигнала в сигнал промежуточной частоты

)=) +-Ч гле )H --- немодулированная частота сигнала, промежуточной частоты; I

Л) — девиация сигнала промежуточной частоты, и преобразование аналогового сигнала в цифровой сигнал, сигнал промежуточной частоты ) преобразуют в последовательность импульсов с частотой следования ), по каждому четному и нечетному периодам которой формируют последовательности пачек из т

ИМПУЛ ЬСОВ

2" ) re ) гле и — число разрядов цифрового сигнала;

f — частота дискретизации, а преобразование аналогового сигнала в цифровой сигнал осуществляют путем определения временных параметров расхождения между соседними последовательностями пачек из т импульсов, а также частоту дискретизации f. выбирают равной удвоенной поднесущей частоте f, а по каждому четному и нечетному периодам цифрового сигнала формируют цифровой сигнал стереоприема.

На фиг. 1 приведены временные диаграммы, иллюстрируюгцие способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов; на фиг. 2 — структурная электрическая схема устройства, реализующего способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов при стереоприеме.

Устройство, реализующее способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов при стереоприеме, содержит ключевые элементы — 4, цифроаналоговые преобразователи 5 — 8, элементы 9 и О нагрузки, усилитель 1, RC-цепь 12, генераторы 13 и 14.

Способ приема частотно-модулированHbIx аналогoBbIx сигналов осуществляется следующим образом.

Сигнал с выхода усилителя промежуточной частоты приемника (фиг. )a) обрабатывается, например, компаратором с целью формирования последовательности импульсов того же периода (фиг. lб). Последовательность импульсов распределяется по двум каналам: в один канал — - четные импульсы, в другой — нечетные, после чего из выше полученной последовательности импульсов формируют одновременно две последовательности пачек из т импульсов.

Для этого импульсами последовате IbHocTH импульсов запускаются соответствующие триггеры (по одному в каждом канале), выходные сигналы которых управляют вентилями, разрешающими прохождение импульсов заполнения последовательности пачек из т импульсов от опорного генератора в соответствующий счетчик. Счетчиком производится отсчет количества импульсов.

При достижении числа импульсов т счетчик возвращае триггер в исходное состояние.

Таким образом, на выходах триггеров формируются огибающие последовательностей пачек из m импульсов, соответствующие четным и нечетным периодам промежуточной частоты. Последовательности пачек из m импульсов показаны на фиг. 1в, гле импульсы, подсчитываемые разными счетчиками, размещены по разные стороны от оси абсцисс.

Далее произвоится определение временных параметров расхождения между соседними последовательностями пачек из m импульсов (фиг. 1г, д), а именно совпалення

1467755

20

3 последовательностей пачек из m импульсов или промежутков между ними.

Для этого сигналы с обоих триггеров (с прямых выходов) подаются на элемент совпадения, определяющий факт совпадения последовательностей пачек из т импульсов.

Если возникает необходимость определения времени просветов, то на элемент совпадения подаются сигналы с инверсных выходов триггеров. Время работы элементов совпадения равно времени совпадения последовательностей пачек из m импульсов или времени просвета между ними. Таким образом, на выходе элемента совпадения формируются сигналы, по длительности равные времени совпадения последовательностей пачек из m . импульсов или просветов между ними. Если это время выразить в периодах частоты опор ного генератора, то в данном случае получают число, равное разности между эталонным и подсчитанным числом импульсов, соответствующим значению f за период дискретизации. Для выражения времени в периодах частоты опорного генератора сигнал с выхода элемента совпадения подают на вентиль, разрешающии прохождение импуль сов от того же генератора на второй счетчик, на выходе которого сигнал выражен в виде цифрового сигнала-кода, отражающего длительность времени совпадения последовательностей пачек из m импульсов или просветов между ними, выраженного в периодах частоты опорного генератора. Время работы второго счетчика равно периоду дискретизации. Знак можно определить, например, с помощью RC-триггера, подключенного к выходу элемента совпадения, фиксирующего только факт наличия совпадения последовательностей пачек из m импульсов.

Полученный цифровой сигнал может быть использован для стереовещания. Для этого частоту дискретизации выбирают равной

2fiin — удвоенному значению поднесущей частоты, при этом вводят операцию синхронизации по фазе с принимаемой поднесущей частотой. В комплексном стереосигнале значения, соответствующие максимуму поднесущей частоты, несут в себе сигнал одного канала, а соответствующие минимуму — другого канала. Далее из п-разрядного цифрового сигнала формируют два и-разрядных цифровых сигнала стереоприема, т. е. цифровой сигнал после синхронизации разделяют на два: один составляют из четных периодов дискретизации цифрового сигнала, а другой — из нечетных.

Устройство, реализующее способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов при стереоприеме, работает следующим образом.

Ключевые элементы — 4, сигнальные входы которых соединены с входом устройства, подключены к входам соответствующих цифроаналоговых преобразователей 5 — 8.

Цифроаналоговые преобразователи 5 и 6 подключены к элементам 9 и 10 нагрузки, а выходы других соединены с соответствующими входами усилителя 11, выход которого через RC-цепь 12 соединен с управляющим входом генератора 13, два выхода которого подключены к управляемым входам ключевых элементов 1 и 2, а третий выход соединен с входом генератора 14, сигналы на выходе которого имеют сдвиг на 90 относительно фазы сигналов на выходе генератора 13, выходы генератора 14 соединены с управляемыми входами ключевых элементов 3 и 4.

Цифровой поток, приходящий на вход устройства, стробируется максимумами сигнала с выхода генератора 13, имеющего частоту

f IIII, Если эта частота не совпадает с поднесущей частотой во входном сигнале, то на выходе RC-цепи 12 появляется напряжение, которое, воздействуя на генератор 13, изменяет частоту выходных сигналов, чтобы она стала равной поднесущей частоте.

Данный способ не вносит искажений при использовании его в системах с пилоттоном. В системе с полярной модуляцией следует компенсировать переходные затухания, появляющиеся за счет изменения амплитудно-частотной характеристики при подавлении поднесущей. Для этого достаточно включить частотно-зависимую цепочку между входами громкоговорителей.

Таким образом, при использовании способа исключаются нелинейные искажения, присущие частотному детектированию. Кроме того, при известном способе точность преобразования тем хуже, чем меньше входной сигнал, поскольку в нем оказывает влияние дрейф компаратора аналого-цифрового преобразователя. При предлагаемом способе точность улучшается с уменьшением девиации. Действительно, при больших девиациях частоты входного сигнала изменения в пределах одного отсчета (отсчитываемого импульса) могут быть не замечены. Л при малой девиации, поскольку разница в количестве импульсов эталонных и подсчитанных совсем мала, даже изменение на l Гц заметно.!

467755

Составитель Л. Ананьева

Редактор И.Шмакова Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 2 4/55 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретейиям и открытиям при ГКНТ СССР! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !О!