Частотный демодулятор на расстроенных контурах

Изобретение относится к области приема радиосигналов. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости и качества речи. В частотном демодуляторе (СЧД) после преобразователя ЧМ в АЧМ предлагается использовать не диодный детектор по огибающей, а когерентный кольцевой перемножитель АЧМ и ЧМ сигналов с ФНЧ на его выходе. Для этого в СЧД на расстроенных контурах дополнительно введены трансформатор, два диода и изменена связь путем размыкания средней точки контуров и средней точки RC-цепочек для подключения вторичной обмотки трансформатора, связанного с входом УПЧ. 3 ил.

 

Изобретение относится к области приема радиосигналов.

Известны частотные демодуляторы на расстроенных контурах, описанные в различных источниках, в том числе в:

1. Радиоприемные устройства / Под редакцией проф. Н.Н. Фомина. - М.: Радио и связь, 1996 г. - С. 329-336.

2. Кантор Л.Я. и Дорофеев В.М. Помехоустойчивость приема ЧМ сигналов. - М.: Связь, 1977. - С. 43.

3. Горелов Г.В., Волков А.А. Шелухин В.И. Каналообразующие устройства ЖД телемеханики и связи. - М.: Транспорт, 1994 г. - С. 127, 128, 135-137.

По технической сущности наиболее близким к данному изобретению является стандартный частотный демодулятор, описанный в первом источнике, который по этой причине и принимается за его прототип. В остальных источниках описаны его аналоги.

Любой стандартный частотный демодулятор (СЧД), в том числе и прототип, в отличие от следящих состоит из последнего каскада усилителя промежуточной частоты (УПЧ), преобразователя частотно-модулированного (ЧМ) сигнала в амплитудно-частотномодулированный (АЧМ) сигнал и амплитудного некогерентного диодного детектора по огибающей АЧМ сигнала.

В прототипе преобразователем ЧМ в АЧМ являются два параллельных LC-контура, трансформаторно связанных нагрузкой УПЧ, симметрично расстроенных относительно промежуточной частоты и противофазных между собой. К каждому расстроенному контуру параллельно подключен амплитудный детектор, состоящий из последовательно включенных диода и фильтра нижних частот (ФНЧ) в виде резистора R, зашунтированного конденсатором С. Эти RC-цепочки обоих детекторов соединены последовательно и непосредственно между собой, а точка второй из них, соединенная с вторым диодом, заземлена. Выходом частотного демодулятора является точка первого резистора, соединенная с первым диодом.

В прототипе входной ЧМ сигнал преобразуется в расстроенных контурах в АЧМ сигнал, который детектируется не когерентно, а по огибающей с помощью диодного последовательного детектора.

Основным недостатком прототипа является сравнительно низкая помехоустойчивость приема радиосигналов, определяемая некогерентным детектированием сигнала АЧМ (по огибающей), имеющим не минимальные нелинейные искажение и не наилучшую фильтрацию высокочастотных составляющих.

Техническим результатом изобретения является повышение в 2 раза помехоустойчивости приема радиосигналов с ЧМ и увеличение качества радиосвязи.

Сущность изобретения состоит в том, что в частотный демодулятор на расстроенных контурах, состоящий из последнего каскада УПЧ приемника, двух параллельных колебательных LC-контурах первого рода, расстроенных симметрично относительно промежуточной частоты и противофазных между собой, двух амплитудных детекторов, каждый из которых подключен параллельно своему контуру и состоит из последовательно включенных диода и ФНЧ в виде резистора R, зашунтированного конденсатором С, причем эти RC-цепи обоих детекторов соединены между собой последовательно концами, к которым не подключены диоды, и накоротко, а вторая RC-цепь в точке соединения с вторым диодом, включенным встречно первому, заземлена, дополнительно введены трансформатор, два диода и изменена связь путем отключения точки соединения обоих контуров от точки соединения RC-цепей и между этими точками включена вторичная обмотка трансформатора, подключенного ко входу УПЧ, два диода включены последовательно и согласно в кольце с двумя диодами детекторов, образуя кольцевой перемножитель сигналов и в целом - когерентный детектор ЧМ сигналов.

Существенным отличием изобретения являются дополнительно введенные элементы (трансформатор и два диода) и новые связи.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг. 1 представлена структурная схема частотного демодулятора, согласно которой любой стандартный частотный демодулятор (СЧД) по огибающей может быть преобразован в такой когерентный демодулятор. На нем обозначено: 1 - УПЧ, 2 - преобразователь ЧМ в АЧМ, 3 - перемножитель сигналов, 4 - ФНЧ. На фиг. 2 представлена принципиальная схема когерентного частотного демодулятора на расстроенных контурах, а на фиг. 3 - амплитудно-частотные (АЧХ) и временные диаграммы, поясняющие его работу. На фиг. 2 последний каскад УПЧ выполнен на транзисторе VT, в базовую цепь которого включен введенный трансформатор ТР. Нагрузочный контур УПЧ в коллекторной цепи транзистора трансформаторно связан с расстроенными контурами L1C1 и L2C2, к выходам которых подключен кольцевой диодный перемножитель сигналов с ФНЧ в виде двух RC-цепочек. К точке соединения контуров одним концом подключена вторичная обмотка входного трансформатора УПЧ, а другим концом - к точке соединения RC-цепей. В этом случае кольцевой диодный перемножитель с ФНЧ является когерентным детектором, исключающим на своем выходе квадратурную составляющую помехи, отчего мощность помех уменьшается в 2 раза. Кроме того, такой когерентный детектор обладает минимумом нелинейных искажений и наилучшей фильтрацией высокочастотной составляющей.

Работа схемы происходит следующим образом.

Частотно-модулированный (ЧМ) сигнал uЧM(t)=UMcos[ωпрt+msinΩt] постоянной амплитудой UM и с индексом ЧМ m поступает на вход УПЧ приемника (фиг 1, 2) и с его выходного LC-контура трансформаторно поступает в контуры L1C1 и L2C2, расстроенные симметрично относительно промежуточной частоты ωпр и противофазно между собой, как показано на фиг. 3а. Видно, что входной ЧМ сигнал с помощью результирующей АЧХ обоих контуров преобразуется в амплитудно-частотно-модулируемый (АЧМ) сигнал (фиг 3б) uAЧM(t)=UM[1+MsinΩt]cos[ωпрt+msinΩt], где M - глубина AM, который поступает на информационный вход кольцевого диодного перемножителя. На его опорный вход подается ЧМ колебание со вторичной обмотки трансформатора, включенного в базу транзистора УПЧ. Поэтому на выходе кольцевого перемножителя имеет место колебание un(t)=uАЧМ(t)·uЧМ(t)=Um[1+MsinΩt]cos[ωпрt+msinΩt]cos[ωпрt+msinΩt]=Um[1+MsinΩt]·0,5(1+cos2(ωпрt+msinΩt))=0,5Um+0,5MUmsinΩt+в.ч.

ФНЧ, состоящий из двух RC-цепочек, не пропускает на свой выход высокочастотные (в.ч.) составляющие, а выходной конденсатор С не пропускает постоянную составляющую 0,5 Um. Поэтому на выходе демодулятора будет только переданный сигнал b(t)=UΩsinΩt, где UΩ=0,5MUm.

Технико-экономическим эффектом ПМ является повышение помехоустойчивости радиосвязи в 2 раза, так как введенный когерентный детектор устраняет квадратурную составляющую помехи, уменьшая мощность помехи в среднем 2 раза.

Частотный демодулятор на расстроенных контурах, состоящий из последнего каскада УПЧ приемника, двух параллельных колебательных RC-контурах первого рода, расстроенных симметрично относительно промежуточной частоты и противофазных между собой, двух амплитудных детекторов, каждый из которых состоит из диода, последовательно включенного с одним концом ФНЧ в виде резистора R, зашунтированного конденсатором С, образующих RC-цепь соответствующего амплитудного детектора, причем один конец RC-цепи второго амплитудного детектора в точке соединения со своим диодом, включенным встречно диоду первого амплитудного детектора, заземлен, другие концы RC-цепей амплитудных детекторов имеют точку соединения, отличающийся тем, что в него дополнительно введены трансформатор, подключенный ко входу УПЧ, и два диода, причем вторичная обмотка трансформатора подключена между точкой соединения указанных контуров и точкой соединения RC-цепей амплитудных детекторов, а два диода включены последовательно и согласно в кольце с двумя диодами амплитудных детекторов, образуя кольцевой перемножитель сигналов для когерентного детектирования ЧМ сигналов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к датчику изображения и устройству формирования изображения. В датчике изображения пиксель для фокусировки имеет структуру с экранирующим свет слоем для выполнения разделения зрачка.

Изобретение относится к технике радиосвязи. Техническим результатом изобретения является упрощение радиоприемного устройства с автокорреляционным разделением посылок частотно-манипулированного сигнала с непрерывной фазой.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах передачи и приема дискретной информации. .

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радионавигации и радиосвязи. .

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для приема информации по каналам связи в космических и наземных системах, использующих шумоподобные сигналы (ШПС).

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в приемниках шумоподобных сигналов с минимальной частотной манипуляцией. .

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в цифровых системах связи и радиомониторинга, в частности устройствах синхронизации и приема фазоманипулированных сигналов.

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано при создании прикладных систем, в частности для пространственно-временной обработки изображений. .

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радионавигации и радиосвязи для приема шумоподобных сигналов с минимальной частотной манипуляцией.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радионавигации и радиосвязи для приема шумоподобных частотно-манипулированных сигналов с непрерывной фазой.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано при синхронном сопряжении источников цифровой информации с многоканальными системами связи. Технический результат - исключение искажений при приеме информационных сигналов, связанных с передачей служебных сигналов. Формируют последовательности биимпульсных информационных и служебных сигналов, при приеме осуществляют тактовую синхронизацию по принимаемым информационным сигналам. На время передачи служебных сигналов создают двухканальный режим передачи и уплотненный участок канала, по которому на скорости, вдвое превышающей текущую номинальную скорость, совместно передают информационные и служебные сигналы. Во время приема декодирования и разделения информации уплотненного участка канала на служебный и информационный сигналы для информационного сигнала восстанавливают биимпульсное кодирование на номинальной скорости и уплотненный участок передачи информации параллельно символ за символом приводят к состоянию, соответствующему передаче выделенного информационного сигнала в отсутствие передачи служебных сигналов. Передачу информации уплотненного участка в направлении потребителя последовательно, посимвольно замещают передачей восстановленного информационного сигнала, при этом временно блокируют процессы тактовой синхронизации и анализа состояния канала связи. 1 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к технике электросвязи и может использоваться для передачи информации по проводным и беспроводным линиям связи. Технический результат - повышение скорости передачи информации. Для этого в способе, основанном на одновременной фильтрации, детектировании и формировании нулевого, первого, второго, третьего и до 2n-1 цифрового видеосигнала из входного многочастотного манипулированного цифрового сигнала номера цифровых видеосигналов представляют в двоичной системе исчисления an-1an-2…a1a0, складывают все цифровые сигналы, у которых индекс а0=0, и вычитают все цифровые видеосигналы, у которых индекс а0=1, и получают нулевой разностный цифровой сигнал, в котором подсчитывают число отсчетов одного знака, делят на количество отсчетов в одном бите и формируют количество и значения бит двоичного кода с индексом b0, складывают все цифровые сигналы, у которых индекс an-1=0, и вычитают все цифровые видеосигналы, у которых индекс an-1=1, и получают первый разностный цифровой сигнал, в котором подсчитывают число отсчетов одного знака, делят на количество отсчетов в одном бите и формируют количество и значения бит двоичного кода с индексом b1 и так до значения бит двоичного кода с индексом bn-1. 1 табл.

Изобретение относится к технике связи. Технический результат – повышение помехоустойчивости. Устройство содержит полосовой фильтр, выход которого через последовательно соединенные первый амплитудный ограничитель и дополнительную линию задержки подключен ко входу канала обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала и через последовательно соединенные преобразователь по Гильберту и второй амплитудный ограничитель подключен ко входу канала обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала, а выходы каналов обработки синфазной составляющей и квадратурной составляющей принимаемого сигнала подключены ко входам выходного сумматора, выход которого подключен ко входу решающего блока, при этом каждый канал обработки содержит первый и второй сумматоры, первую и вторую линии задержки, первый и второй двухполупериодные выпрямители, третью линию задержки, вычитающий блок и фильтр низких частот, выход которого является выходом каналов обработки соответственно синфазной составляющей и квадратурной составляющей принимаемого сигнала. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для детектирования N-позиционных частотных сигналов. Технический результат - повышение разрешающей способности по частоте. Способ демодуляции дискретного N-позиционного частотного сигнала заключается в ограничении входного сигнала по амплитуде, его фильтрации, детектировании огибающей, определении значений частот радиоимпульсов, при этом после фильтрации частоты радиоимпульсов дискретного N-позиционного частотного сигнала преобразуют в амплитуды радиоимпульсов по заданному закону, после детектирования огибающей значения частот радиоимпульсов определяют в соответствии со значением амплитуд видеоимпульсов. 4 ил.

Изобретение относится к области радиоприема и может быть использовано для приема и декодирования сигналов в присутствии шума с использованием срезов. Способ приема включает прием и дискретизацию сигнала, в котором закодирован пакет данных. Посредством контроллера генерируется и сохраняется срез, содержащий пару значений для каждого из заданного числа выборок сигнала. Из сохраненных срезов обнаруженный пакет декодируют. Посредством контроллера из множества срезов посредством их объединения формируют фильтр, имеющий установленную полосу пропускания. Средняя частота фильтра перенастраивается с первой средней частоты на вторую среднюю частоту деформированием сохраненных срезов, из которых сформирован фильтр, путем поворота соответствующих пар их значений на определенную величину. Технический результат – повышение эффективности обнаружения и декодирования принимаемого сигнала. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для приема частотно–манипулированных сигналов. Устройство для приема частотно-манипулированного сигнала содержит синфазный и квадратурный каналы обработки, выходы которых подключены к сумматору, к выходу которого подключен решающий блок. Каждый из каналов обработки содержит первую линию задержки, выход которой соединен с входом перемножителя и с входом сумматора по модулю два, входы которых являются входом канала обработки, вторую линию задержки, вход которой соединен с выходом перемножителя, а выход с входом усилителя постоянного тока, выход которого соединен с входом сумматора и с входом вычитающего блока, выход сумматора по модулю два также соединен с входами сумматора и вычитающего блока, выход вычитающего блока соединен с входом первого интегратора, выход которого соединен с входом ограничителя максимума сигнала, а выход сумматора по модулю два соединен с входом второго интегратора, выход которого соединен с входом ограничителя минимума сигнала, выходы ограничителя максимума сигнала и ограничителя минимума являются выходами канала обработки. Устройство для приема частотно-манипулированного сигнала содержит также полосовой фильтр, выход которого подключен к входу первого амплитудного ограничителя, между выходом которого и входом канала синфазной обработки включена дополнительная линия задержки, и преобразователь Гильберта, между выходом которого и входом квадратурного канала обработки включен второй амплитудный ограничитель. Техническим результатом изобретения является повышение помехоустойчивости устройства. 1 ил.

Изобретение относится к области передачи дискретных двоичных сообщений в многоканальных системах радиосвязи. Технический результат изобретения заключается в повышении помехоустойчивости и упрощении многоканальных систем радиосвязи путем устранения свойственной фазовой модуляции произвольного изменения полярности посылок на приеме. Способ передачи дискретной информации содержит этапы: передача и фазовая демодуляция канальных поднесущих. При передаче все канальные поднесущие формируют в звуковом спектре частот из наинизшей по частоте поднесущей от высокостабильного звукового генератора. Каждую из канальных поднесущих получают удвоением частоты и фазы соседней канальной поднесущей меньшей частоты, которые модулируют по фазе двоичными посылками от своих канальных источников сообщений, разделяют канальными фильтрами и демодулируют в своем канальном фазовом когерентном демодуляторе путем перемножения со своим канальным фазовым эталоном, который получают удвоением частоты и фазы соседней канальной фазомодулированной поднесущей меньшей частоты, получая передаваемые канальные двоичные посылки сообщений без относительного декодирования и обратной работы. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области приема радиосигналов. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости и качества речи. В частотном демодуляторе после преобразователя ЧМ в АЧМ предлагается использовать не диодный детектор по огибающей, а когерентный кольцевой перемножитель АЧМ и ЧМ сигналов с ФНЧ на его выходе. Для этого в СЧД на расстроенных контурах дополнительно введены трансформатор, два диода и изменена связь путем размыкания средней точки контуров и средней точки RC-цепочек для подключения вторичной обмотки трансформатора, связанного с входом УПЧ. 3 ил.

Наверх