Демодулятор широтно-модулированного сигнала

 

Изобретение позволяет повысить точность измерения параметров, передаваемых широтно-модулированным сигналом с переменным периодом, за счет измерения длительности импульса и длительности периода ШИМ сигнала и последующего определения отношения этих величин. Демодулятор содержит формирователь 1 коротких импульсов, регистр 2, счетчики 3 - 5, умножители 6 и 7 частоты, устройство 8 сравнения, инвертор 9 и цифроаналоговый преобразователь 10. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)з Н 03 К 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ПЖОЦЩ:

Отекд

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4867923/21 (22) 21.09.90 (46) 23.10.92, Бюл. М 39 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) B,Ë.Êîòëÿðoâ и Л.В.Ольшевская (56) Авторское свидетельство СССР

М 1241451, кл. Н 03 К 9/08, 1986.

Авторское свидетельство СССР

В 1244788, кл. Н 03 К 9/08, 1986. (54) ДЕМОДУЛЯТОР ШИРОТНО-МОДУЛИРОВАННОГО СИГHAJlA (57) Изобретение позволяет повысить точность измерения параметров, передаваемых широтно-модулированным сигналом с переменным периодом, за счет измерения длительности импульса и длительности периода ШИМ сигнала и последующего определения отношения этих величин, Демодулятор содержит формирователь 1 коротких импульсов, регистр 2, счетчики 3—

5, умножители 6 и 7 частоты, устройство 8 сравнения, инвертор 9 и цифроаналоговый преобразователь 10, 3 ил.

1771067

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в многоканальных системах сбора и передачи информациии с широтно-импульсной модуляцией сигнала.

Цель изобретения — повышение точности демодулятора, На фиг.1 представлена блок-схема демодулятора широтно-модулированного сигнала; на фиг.2 — временная диаграмма, поясняющая его работу; на фиг.3 — схема формирователя коротких импульсов.

Демодулятор широтно-модулированного сигнала содержит формирователь 1 коротких импульсов, регистр 2, счетчик 3 импульсов, реверсивные счетчики 4 и 5, умножители 6 и 7 частоты, элемент 8 сравнения, инвертор 9 и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 10 со своим внутренним регистром.

Шина входного сигнала подключена к входу формирователя 1 коротких импульсов, первый выход которого подключен ко входу "Перенос" регистра 2 и входам "Установка 0" счетчиков 4 и 5, Второй выход формирователя 1 подключен к входу "Установка

0" счетчика 3 и входам "Перенос" счетчиков

4 и 5. Шина сигнала опорной частоты подключена к счетным входам счетчика 3, умножителей 6 и 7 и через одновибратор 9 — к второму входу формирователя 1. Выходы счетчика 3 соединены с информационными входами регистра 2 и с установочными входами счетчика 4. Выходы счетчика 4 соединены с входами умножения умножителя б и с первыми входами элемента 8 сравнения.

Выходы счетчика 5 соединены с входами умножения умножителя 7 частоты и с информационными входами ЦАП 10. Выход умножителя 6 соединен с входом вычитания счетчика 5, выход умножителя 7 соединен с входом вычитания счетчика 5, к установочным входам которого подключена шина кода No. Выходы регистра 2 соединены с вторыми входами элемента 8 сравнения, выход которого подключен к входу "Перезапись" ЦАП 10, выход которого является выходом демодулятора.

На временной диаграмме (фиг.2) представлено следующее:

2а) сигнал на входной шине;

2б) сигнал на втором выходе формирователя 1;

2в) сигнал на первом выходе формирователя 1;

2г) процесс счета в счетчике 3;

2д) состояние регистра 2;

2е) процесс изменения состояния счетчика 4;

2ж) сигнал на выходе элемента 8 сравнения;

2з) процесс изменения состояния счетчика 5;

2и) состояние регистра ЦАП 10, Демодулятор широтно-модулированного сигнала работает следующим образом.

При поступлении на вход устройства широтно-модулированного сигнала на втором выходе формирователя 1 коротких импульсов образуется импульс, устанавливающий счетчик 3 в нулевое состояние (фиг.2 б, момент t1). В счетчик 3 начинают поступать импульсы опорной частоты fo. В момент окончания входного импульса (момент l2) значение кода N1, соответствующего значению разрядов счетчика 3, переносится в регистр 2 импульсом с первого выхода формирователя 1 (фиг.2д).

Процесс счета в счетчике 3 продолжается. В момент окончания периода входного сигнала (момент тз) счетчик 3 достигнет значения, соответствующего коду Йз, Импульс со второго выхода формирователя 1 переносит значение кода йз в счетчик 4 и устанавлива- ет счетчик 3 в нулевое состояние, Кроме того, этот импульс переносит значение кода

No в счетчик 5, В результате поступления импульсов fo на вход счетчиков 4 и 5 состояние разрядов счетчиков будет меняться по экспоненциальному закону (фиг.2 е,з), что достигается благодаря соответствующему соединению счетчиков 4 и 5 и умножителей

6 и 7 частоты. В момент t4 достижения состояния счетчика 4 значения N1 сработает элемент 8 сравнения. Возникший при этом импульс с выхода элемента 8 сравнения (фиг,2 ж) перенесет значение разрядов счетчика 5 в регистр ЦАП 10. Величина этого кода М»х.1 будет соответствовать длительности входного сигнала.

Определим значение выходного кода

Й»х.1. Из фиг.2з следует:

- 4Р-2 8 х. 1 — Йо 6 1 (1)

Из фиг.2 с следует:

N1 = йз е "; (2) й1, 14 е йз

<4 <3 И1, п — (т4 — з) =r Ь; (3) й1 .

Na

Подставим (3) в (1):

1л N1

N»>,1 =N,е =No (4)

"АЗ

1771067

Значения кодов Nt и йз линейно зависят от параметров t> и Т:

N1 - k tg, йз = k Т.

Из (4) следует; (Лц tu 5

1 1 вых.1 = No" "— = Kt (5)

1 Т Т

Из (5) видно, что значение кода йвых.1 пропорционально длительности входного сигнала.

Таким образом, предлагаемый демодулятор обладает более высокой точностью, т.к. на каждом цикле демодуляции измеряется и длительность импульса и продолжительность периода ШИМ сигнала, а затем 15 вычисляется отношение длительности измеренного сигнала к его периоду, чем достигается щель изобретения: повышение точности за счет устранения влияния изменения периода широтно-модулированного 20 сигнала на результат измерения.

Формула изобретения . Демодулятор широтно-модулированного сигнала, содержащий счетчик импульсов, 25 вход "Установка 0" которого соединен с вторым входом формирователя коротких им-. пульсов, первый вход которого соединен с входной шиной, инвертор, элемент сравнения, выход которого соединен с входом пере- 30 записи цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с выходной шиной, отл и ч а ю щий с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены первый и второй реверсивные счетчики, регистр, первый и второй умножители частоты, при этом шина сигнала опорной частоты подключена к счетному входу счетчика импульсов. к первым входам умножителей частоты и через инвертор ко второму входу формирователя коротких импульсов, первый выход которого подключен к входу "Перенос" регистра и входам

"Установка 0" первого и второго реверсивных счетчиков, входы "Перенос" которых соединены с вторым выходом формирователя коротких импульсов, выходы счетчика импульсов подключены к входам регистра и установочным входам первого реверсивного счетчика, выходы которого подключены к вторым входам первого умножителя частоты и к первым входам элемента сравнения, к вторым входам которого подключены выходы регистра, шина кода подключена к установочным входам второго реверсивного счетчика, выходы которого соединены с вторыми входами второго умножителя частоты и с информационными входами цифроаналогового преобразователя, выходы первого и второго умножителей частоты подключены к входу вычитания соответственно первого и второго реверсивных счетчиков.

1771067

Составитель Л.Ольшевская

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор М.Петрова

Редактор

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

Заказ 3748 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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