Адаптивный частотный детектор
Использование: радиотехника для детектирования частотнои фазомодулированных сигналов. Сущность изобретения: адаптивный частотный детектор содержит синфазный и квадратурный фазовые детекторы , вычислитель функции х + у, сумматоры , амплитудные детекторы, блоки частотно-зависимого сдвига фазы, квадратурные детекторы, вычислитель квадратного корня. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 0 3/02
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4822964/09 (22) 03,05.90 (46) 30.03.93. Бюл. М 12 (71) Каунасский научно-исследовательский институт радиоизмерительной техники (72) А.В.Бальчюнайтис (56) Поиск, обнаружение и измерение параметров сигналов в радионавигационных системах/ Под ред. Ю.М.Казаринова. М.:
Советское радио, 1975, с. 88.
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для детектирования частотно- Или фазомодулированньtx сигналов при любых законах изменения закона ЧМ сигнала, Кроме того, может использоваться в качестве частотного дискриминатора для получения выходного сигнала, прямо пропорционального мгновенной разности частот двух входных аналоговых сигналов.
Целью изобретения является расширение линейной зоны дискриминационной характеристики ..
На чертеже представлена структурная схема предлагаемого адаптивного частотного детектора, Предлагаемый адаптивный частотный детектор содержит синфазный фазовый де-. тектор 1, квадратурный фазовь|й детектор 2 и функциональный вычислитель 3. Синфазный фазовый детектор 1 состоит из последовательно соединенных сумматора 4 и линейного амплитудного детектора 5. Квадратурный фазовый детектор 2 содержит квадратурные фазовращатели 6 и 7, которые своими входами подключены к входам перЯЛ 18О5544 А1 (54) АДАПТИВНЫЙ ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР (57) Использование: радиотехника для детектирования частотно- и фазомодулированных сигналов, Сущность изобретения: адаптивный частотный детектор содержит синфазный и квадратурный фазовые детекторы, вычислитель функции х + у, сумматоры, амплитудные детекторы, блоки частотно-зависимого сдвига фазы, квадратурные детекторы, вычислитель квадратного корня. 1 ил. вого сумматора 4 синфазного фазового детектора 1, а выходами — к входам второго сумматора 8, выход которого подключен к входу амплитудного детектора 9. Выходы синфазного фазового детектора 1 и квадратурного детектора 2 через аналоговые дифференциаторы 10 и 11 подключены к входам х, у функционального вычислителя 3, содержащего на входах квадраторы 12 и 13, выходы которых подключены к входам третьего сумматора 14, выход которого подключен к вычислителю 15 квадратного корня.
Предлагаемый адаптивный частотный детектор работает следующим образом.
Входные ЧМ или ФМ сигналы стабилизированных одинаковых амплитуд Am .
U.x =Am sin(âñò+ p1(t)) (1) Бехи = Аа Ger} t И с 1 + У 2 (С)) (2) одновременно поступают на входы синфазйого 1 и квадратурного 2 фазовых детекторов. Сигнал на выходе первого сумматора 4 может быть записан в виде. .
1805544
Одиф1 = 2 Кдиф1 K x< KD1 Ащ Т диф1 х
5 $1П (10) Одиф2 = 2Кдиф2 Kz> KD2 Am т диф2 х
10 cos (11) 012 = Кд1(2 Кдиф1 KD1 К . Am т;диф1 х с1 1С вЂ” С г 2 1С— х < ) sin, (12) 013 = Кд2 (2 Кдиф2 KD2 К 2 Am Г диф2 Х
2. 2 1С С х ) соз, (13) Кд1 Кдиф1 KD1 t диф1 =
= Кд2 Кдиф2 KD2 t диф2= Кр
40 и поступлении сигналов 012 и 01з на входы третьего сумматора 14, на его выходе результирующий сигнал может быть представлен в виде:
U ä= Кх Ko2( (15) 50
ОР1=2КР1 К Am COS (8) Овых = KSQR КоГКуЗ (1 6) UD2 = 2Ко2 К A sin
1 С
; (9)
= м1(с) (1 7) 0 =К А (sin(юсt+ p1(t))+
П
+Sin(ЖсС+ p2(t))), (3) где К „— коэффициент передачи сумматора 4; р> (с), у2 (t) — модулирующие функции входных сигналов.
Согласно известным тригонометрическим соотношениям, выражение (3) может быть представлено в вйде:
0 =2К Am cos X
1 С
x sin (N2t+ ) (4) ОдНОВрЕМЕННО СИГНаЛЫ Овх1 И Uex2 ПОСтуПают на входы квадратурных фазовращателей
6и7,,квадратурного фазового детектора,,на выходе которых сигналы могут быть представлены в виде:
Ов= 1 Am cos (аосс+ У1(с)) (5) U7= Ксрв2 Ав cos (O) с t+ ф2 (t)), (6) где Ксрв1 и Ксрв2 — коэффициенты пеРедачи квадратурных фазовращателей 6 и 7.
Далее выходные сигналы Ов и От квадратурных фазовращателей 6 и Y поступают на входы второго линейного сумматора 8, на выходе которбго сигнал принимает вид:
1t t
0 2 — 2К 2 Ав sin х cos (wt+
1 t + t
), (7) где Кг 2 — коэффициент передачи второго сумматора 8. ь
СИГНаЛЫ UZ.1 И UZ2 НЕСущЕй ЧаСтОтЫ а с амплитудно модулированы по гармоническому закону функцией (у1(с) +. <щ(с) ), Детектируя эти сигналы линейными амплитудными детекторами 5 и 9, на их выходе выделяются: где UD1 и UD2 — коэффициенты, передачи линейных амплитудных детекторов 5 и 9, Далее сигналы UD1 и Оо2 поступают на входы аналоговых дифференциаторов 10 и
11, на выходах которых сигналы могут быть представлены в виде:
Гдв Кдиф1 И Кдиф2, Тдиф1, Гдиф2 КОЭффИЦИенты передачи и константы времени дифференциаторов 10 и 11.
Сигналы с выходов дифференциаторов
10 и 11 одновременно поступают на входы идентичных квадраторов 12 и 13 функционального вычислителя 3. На выходах квадраторов 12 и 13 выделяются сигналы: где Кд1 и Кд2- коэффициенты передачи квадраторов 12 и 13.
При удовлетворении условия: где К з-коэффициент передачи сумматора 14.
После обработки сигнала Uxs в вычислителе 15 квадратного корня получим: где KSOR — коэффициент передачи вычислителя квадратного корня 15. Известно, что
1805544 (18) и тогда при законах изменения частот: О 1 (1) = m о+ Р1(1) (19)
О>2 (1) = О1о + F2(t) (20) выходное напряжение адаптивного частотного детектора может быть представлено в виде:
0вых = Кр (F1(t) Fg(t)l = Кр h F(t) (21) Составитель А.Бальчюнайтис
Техред M.Mîðãåêòàë Корректор О,Кравцова
Редактор
Заказ 947 Тираж Подписное, ВНИИПИ " ;. äàðcòâåííoãî комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 где Кр=2Кяая1 К э >
Из выражения (21) следует, что в общем случае выходное напряжение U>«прямо пропорционально разнице мгновенных значений модулирующих функций F1(t) и Fz(t).
ВХОДНЫХ ЧМ СИГНВЛОВ 0вх1 И Овх2.
Анализ выражения (21) показывает, что линейные пределы дискриминационной характеристики предлагаемого адаптивного частотного детектора практически ограничены только динамическим диапазоном квадраторов 12 и 13.
Положительным аффектом предлагаемого технического решения по сравнению с
npoToTMlloM является расширение линейной зоны дискриминационной характеристики; повышение быстродействия за счет исключения интегратора; расширение областей применения за счет введения второго
5 (опорного) канала, позволяющего выделить разностную мгновенную модуляционную функцию двух входных ЧМ (или ФМ) сигналов.
10 Формула изобретения
Адаптивный частотный детектор, содержащий синфазный и квадратурный фазовые детекторы, входы которых объединены, а выходы через соответствующие им блоки
15 частотно-зависимого сдвига фазы подключены к входам вычислителя функции х +у2, где х и у — сигналы на выходах соответствующих блоков частотно-за висимого сдвига фазы, отличающийся
20 тем, что, с целью расширения линейной зоны дискриминационной характеристики, блоки частотно-зависимого сдвига фазы выполнены s виде дифференциаторов, синфазный фазовый детектор — в виде
25 последовательно соединенных сумматора и амплитудного детектора, а квадратурный фазовый детектор — e виде последовательно соединенных сумматора с фазовращателями на входах и амплитудного детектора.
