Цифровой частотный детектор

 

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в аппаратуре систем передачи данных Целью изобретения является повышение точности детектирования. Детектор содержит ограничитель 1, ждущие мультивибраторы 2 и 3, формирователи 4 и 11 импульсов, элементы И 5, 8, 12, 13, 14, 15, 16, первый RS- триггер 6, два элемента ИЛИ 7 и 17, второй RS-триггер 9, два ждущих мультивибратора 10 и 18 о За счет введения элементов И 14-16, элемента ИЛИ 17 и формирователя 11 с соответствующими связями в предлагаемом цифровом частотном детекторе повышена точность детектирования благодаря реализации любой заданной частотной характеристике детектора, что обеспечивается формированием независимых друг от друга верхней и нижней полос пропускания детектора 5 ил

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ1628216

Ai (51)5 Н 04 L 27 14 Н 03 D 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ дик1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

r1Q ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01НРЩИЯМ

ПРИ П.1НТ СССР

1 (21) 4460502/09 (22) 14 ° 06.88 (46) 15,02.91. Бюл N 6 (72) А,А,Титов, И;Ю.Терехин, И,В.Степанов и Н,П.Лифанов (53) 621,376 ° 332(088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР

У 1552396, ил„ Н 04 L 27/14, 1988, (54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР (57) Изобретение относится к технике связи и может использоваться в аппаратуре систем передачи данных. Целью изобретения является повыщение точности детектирования. Детектор содержит ограничитель 1, ждущие

2 мультивибраторы 2 и 3, формирователи 4 и 11 импульсов, элементы И 5, 8, 12, 13, 14, 15, 16, первый RS-" триггер 6, два элемента ИЛИ 7 и 17, второй RS-триггер 9, два ждущих мультивибратора 10 и 18. 3а счет введения элементов И 14-16, элемента ИЛИ

17 и формирователя 11 с соответствующими связями в предлагаемом цифровом частотном детекторе повьппена точность детектирования благодаря реализации любой заданной частотной характеристике детектора, что обеспечивается формированием независимых друг от друга верхней и нижней полос пропускания детектора. 5 ил.

1628216

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в аппаратуре систем передачи данных, Цель изобретения — повышение точ5 ности детектирования.

На фиг.. 1 приведена структурная электрическая схема цифрового частотного детектора; на фиг. 2 — его частотная характеристика ; на фиг. 3, 4 — временные диаграммы, поясняющие принцип его работы; на фиг. 5 — временные диаграммы выходных сигналов.

Цифровой частотный детектор содержит ограничитель 1, первый и второй ждущие мультивибраторы 2 и 3, первый формирователь 4 импульсов, первый элемент И 5, первый RS-триггер 6, первый элемент ИЛИ 7, второй элемент И 8, второй RS-триггер 9, третий ждущий мультивибратор 10, второй формирователь 11 имульсов, третий-седьмой элементы И 12 — И 16, второй элемент ИЛИ 17, четвертый жду- 25 щий мультивибратор 18, Цифровой частотный детектор ра- ботает следующим образом.

Входной сигнал (фиг. За) поступает на ограничитель 1, который формирует прямоугольные импульсы, следующие с частотой входного сигнала (фиг„ Зб), Выходной сигнал ограничителя 1 поступает на входы ждущих мультивибраторов 2 и 18, включая их.

Длительность выходных импульсов ждущего мультивибратора 2 равна

1 1 (фиг. Зж) щцущего мультик f) вибратора 18- о = — — — (фиг. Зв) .

f4. 40

Выходные импульсы ждущих мультивибраторов 2 и t8 задним фронтом включают ждущие мультивибраторы 3 и 10, Длительность выходных импульсов второго ждущего мультивибратора 3 рав- 45

aa t >= — (фиг, Зи), ждущего мульи и 1 тивибратора 10 — 4 = — (фиг. Зг).

Пока на выходах ждущих мультивибраторов 3 и 10 не сформируются имл пульсы длительностью и 0 соответственно, ждущие мультивибраторы

3 и 10 не реагируют на последующие импульсы, поступающие на нх входы.

Выходные импульсы ждущих мультивиб55 раторов 3 и 10 задним фронтом включают формирователи 4 и 11 импульсов, выходные импульсы которых имеют длил (л л л (фиг. Зк,д) „

Пусть на вход детектора поступает сигнал с нижней характеристической частотой f . При этом импульсы, поступающие на входы элемента И 5, совпадают (фиг. Зж,к). С выхода элемента И 5 (фиг. Зл) импульсы поступают на S-вход RS-триггера 6, устанавливая его в единичное состояние (фиг. Зм). Кроме того, импульсы с выхода элемента И 5 через элемент

ИЛИ 7 поступают íà S-вход RS-триггера 9, устаьавливая его в единичное состояние (фиг. Зн). Наличие на выходе RS-триггера 9 единичного уровня свидетельствует о том, что частота входного сигнала находится в полосе пропускания детектора.

Пусть на вход детектора поступает сигнал с верхней характеристической частотой f . При этом импульсы, поступающие на входы элемента И 8, совпадают (фиг. Зв,д) . С выхода элемента И 8 (фиг. 3e) импульсы поступают на R-вход RS-триггера 6, устанавливая его в нулевое состояние (фиг. 3M), а также через элемент

ИЛИ 7 íà S-вход RS-триггера 9, устанавливая его в единичное состояние или подтверждая предыдущее единичное состояние (фиг. Зн). Таким образом когда частота входного сигнала равна fн или f на выходе 1 детектора формируется уровень "1" или

"0" соответственно (фиг. 5а), а на выходе 2 вЂ, постоянный уровень "1" (фиг. 56), Пусть на вход детектора поступает сигнал с частотой, меньшей и (фиг.4а) .

Импульсы (фиг. 46,r) поступающие на входы элемента И 5, не совпадают, На выходе элемента И 5 импульсы от сутствуют и RS-триггер 6 сохраняет свое предыдущее состояние "1" или

"0" в зависимости от значения частоты, предшествующей .сигналу с частотой

Уса Е (если сигнал находился в диапазоне f -f<, .то единичное состояние, а если в диапазоне fg-f4 - нулевое), Но при этом происходит совпадение импульсов на входах элемента И 12 (фиг. 4а,г). Импульсы с выхода элемента И 12 (фиг. 4д) через элемент

ИЛИ 17 поступают на Н-вход триггера

9, устанавливая его в нулевое состояние (фиг. 4е). При этом на выходах

5 16 элементов И 8 и 13-15 импульсы отсутствуют.

Пусть на вход детектора поступает сигнал с частотой, большей частоты f (фиг. 4а). Импульсы, посту1 пающие на, входы элемента И 8 (фиг. 4ж,к), не совпадают, На выходе элемента И 8 импульсы отсутствуют и состояние RS-триггера 6 не изменится. Но при этом происходит совпадение импульсов на входах элемента И 14 (фиг. 4и,к), Импульсы с выхода элемента И 14 (фиг. 4л) через элемент ИЛИ 17 поступают íà R-вход

RS-триггера 9, устанавливая (подтверждая) его в нулевое состояние (фиг. 4е), Нулевое состояние RS-триггера 9 свидетельствует о том, что частота сигнала находится за пределами полос пропускания детектора (фиг„ 5б).

При этом импульсы на выходах элементов И 5 и 13-15 отсутствуют, Таким образом, в зависимости от значений частоты входного сигнала импульсные последовательности формируются на выходах следующих элементов: выход И 5 — f (f c f выход

И 12 — fccf 3 выход И 13 — fc)f ; выход И 8 — Е (й (К4, выход V, 14

Ес(14, выход Й 15 с,Г

Если частота входного сигнала находилась в диапазоне f -f или f -f4, а затем изменилась и сталя равной

f первый и второй RS-триггеры 6 и 9 сохраняют свое предыдущее состояние (первый RS-триггер 6 состояние " 1" или "0", соответственно, а второй RS-триггер 9 — состояние "1", фиг. 5а,б).

Если частота входного сигнала находилась В диапазоне f4 cf cf 3, а затем изменилась скачком и стала равной

f4c fr(f2, первый и второй RS-триггеры 6 и 9 также сохраняют свое предыдущее состояние, первый RS-триггер

6 — состояние "0" или "1", а второй

RS-триггер 9 — состояние "0" (фиг, 5а,б) .

Таким образом, в зависимости от значений частоты входного сигнала состояния первого и второго RS-триго геров 6 и 9 могут быть. следующими, представленными в таблице„

Как видно из таблицы, состояние первого и второго RS-триггеров 6 и

9 однозначно определяют, находится

28216 6 частота сигнала в полосе пропускания детектора или за ее пределом.

Таким образом, изменяя длительно ти импульсов Ь вЂ” с4, цифровой частотный детектор позволяет в широких пределах изменять (формировать) частотную характеристику детектора. и

Величины длительностей, и определяют ширину полос пропускания детектора f -Г1 и f>-f4 соответстл венно. Величины длительностей и. и ь4 определяют средние частоты полос пропускания детектора — f u и Гб соответственно. Задавая соответствующие значения длительностей импульсов, можно устанавливать требуемую зону нечувствительности: f< -Е

20Формула изобретения

Цифровой частотный детектор, со-держащий последовательно соединенные ограничитель, первый и второй ждущие мультивибраторы и первый формирователь импульсов, выход которого соединен с входом первого элемента

И, второй вход которого соединен с выходом первого ждущего мультивибратора, выход первого элемента И соединен с входом S первого RS-триггера и первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и R-входом первого RS-триггера, выход первого элемента ИЛИ соединен с S-входом второго RS-триггера, последовательно соединенные третий ждущий мультивибратор и второй формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с входом третьего ждущего мультивибратора, а также третий и четвертый элементы И, 45 о T л и ч а ю щ и Й с я ТеМ что с целью повышения точности детектирования, в него введены пятый, шестой и седьмой элементы И, второй элемент

ИЛИ и второй формирователь импульсов, причем выход первого ждущего мультивибратора соединен с первыми инверсными входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с выходом первого формирователя импульсов, а выходы соединены с первым входом второго элемента ИЛИ, и первым входом седьмого элемента И соответственно, выход седьмого элемента И соединен с вторым входом вто1628216 рого элемента ИЛИ,, выход которого .соединен с R-входом второго RS-триггера, выход ограничителя соединен с третьим инверсным входом третьего элемента И, третьим входом четвертого элемента И, первым инверсным входом пятого элемента И, первым входом шестого элемента И и входом четвертого ждущего мультивибратора, выход ..которого соединен с входом третьего

RS-триггеры,.Состояние триггера при частоте сигнала с 4

cfc fz (fc fÔ с З

«й,-й, 1/О

1/О 0

0 1

1/О 1

0 1

Первый 6

Второй 9 а д

8 г д е

Ж .И к

Ф ждущего мультивибратора и вторыми инверсными входами пятого и шестого элементов И, третьи входы которых соединены с выходом второго формирователя импульсов, причем выходы пя— того и шестого элементов И соединены с третьим входом второго элемента ИЛИ и вторым входом седьмого элемента

И соответственно.

1628216

К

Выход 1

ЛОГ.1

Лы

Лог.1

J7ga0

Редактор О.Спесивых

Заказ 349 Тираж 382 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 б д

2 д

Е7

Составитель А.Колосов

Техред Л.Олийнык Корректор Л Патай