Устройство для восстановления несущей частоты

 

О П И С А Н И Е !!!! 595842

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со!оз Советских

Социапистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l Г- ь ! т -а

Е

6 (51) М. Кл. Н ОЗВ 3/l74 (61) Дополнительное к авт. сви.l,-ву (22) Заявлено 25.07.74 (21) 2043305/18-09

Н 041 7/02

Н 03G 11/02 с присоединением заявок № 2043306/

/2043307/2043308/2043309/09 (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.396.662 (088.8) (43) Опубликовано 28.02.78. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описашгя 03.03.78 оо делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

С. А. Даниэлян и Ю. М. Супер (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к радиотехнике и мо>кет использоваться в устройствах фазовой манипуляции.

Известно устройство для восстановления несущей частоты, используемое в каналах с фазовой манипуляцией, содержащее квадратурный преобразователь фазоманипулированного сигнала в видеочастотный и последовательно соединенные фильтр нижних частот и управляемый генератор, выход которого подключен к другому входу квадратурного преобразователя фазоманипулированного сигнала в видеочастотный. При этом квадратурный преобразователь фазоманипулированного сигнала в видеочастотный выполнен в виде двуx параллельно соединенных по входам каналов, один из которых содер>кит последовательно соединенные синфазный фазовый детектор, узел оптимальной обработки и решающий узел, а другой — последовательно соединенныс линии задер>кки и квадратурный фазовый детектор. Выходы узла оптимальной обработки и квадратурного фазового детектора соединены с входами перемножителя (1).

Недостатком известного устройства является малая полоса захвата, причем в нем расширение полосы захвата связано с ухудшением помехоустойчивости.

Целью изобретения является расширение полосы захвата и повышение помехоустойчивости.

Для это!о ь устройство для восстановления несущей частоты, содержащее квадратуриый преобразователь фазоманипулироваииого сигнал>1 В Видео аcтотиыll и иослсдоватсл1п!о сосдииснные фильтр нижних 1астот и управляемый генератор, выход которого подключен к другому входу квадратурного преобразователя

10 фазоманипулироваииого сигнала в видеочастотный, е!е>кд выходом квадрат риого преобразователя фазомаиипулированного сигнала в видеочастотный и входом фильтра нижних частот включен пороговый ограничитель ско15 рости изменения напряжения.

Квадратурный преобразователь фазоманииулированиого сигнала в видеочастотный может быть выполнен в виде параллельно сосдш еиных по входам квадратурного и сиихрои20 ного фазовы. . детекторов и перемиожителя, один вход которого соед!Гиен с выходом квадратурного фазового детектора, а другой — через усилитель-ограничитель с выходом синхронного фазового детектора.

25 Квадратуриый преобразователь фазомаиипулированиого сигнала в видеочастотный может быть выполнен в виде двух параллельно соединенных по входам каналов с вычитатслсм на Bblxo.1ñ. каждый из которых содержит

30 последовательно включенные фазовый дстек595842 тор, (j)èëhòð Hпжпи: частот, уcплl lcëü и исрсмио)китель, прп этом мс)(<ду другим в.<одо:l псPC ;fl10Æ11ÒCË51 ОДИОГО Кс(И (!Гl (И БЫ:ОДО il ()И!. ЬТР сl ИИ5КИИ. < ЧБСТО Г ДРУГО! Î Kci li ci;lit 13K,I(0>I((Ol p а пи>1ит ель.

1,1)сlдр 1T) pilhtй Ilp COO()сl301321 С lh фс(303! а и il

И >,1ll f)0(rclli ll01 С ИГпс(Л Я 13 БИДСОЧ ЯСТО ИЬIП 310жст быть Быполпся в виде cocäiiïciiíû.; пяРс(IЛС, II>IIO ИО В. ОД2 (>f KBс(ДРcl 1 МPИОI О ° 1 CIIII

KpoIIIIoI фазовы>< детекторов, !)ы<оды ко!Оры< иодк:почепы cooiBcrcThcипо чсрс3;rii«riio зяДС.РЖ1<И И IIOC.>ICДОБ;IТС.(ЬИО (3К;((Ос!СИИЫЕ,.3(,1 оптимальной обраоотки и решающий узсл к

13. ;ОД (М IICPC3(iln)KIITCЛЯ.

Пороговьш огряпич!Ггель скорости измсиспия 310>КСТ бЫ и> ВЫПО I!ICII Б ББДР 011(. f)cl. IIIOI(iIOI 0 (ИЛ ИТСЛ51 Б ЦСIII! O l f)! IÖcl TC. i Û! O! l 00 )) ct OO Кп Cl)Hi3if КОТOj)0! О ИОС.(СДОБ i! С, ll>IIO БК.I(ОЧ lil>I

ДпффСРСПЦИРУЮЩаЯ RC-ЦСПЬ ir;rciPCiliro-iiclряллсльпо включсш(ыс диоды с соотвстствую1l!,il МИ IICTO>ilirI J<2>i!I Ис(ПРЯЖСII.((Я СМСЩСИИ5!, l Ici (()III . 1 показ (112 (f)3 IIKJ(IIOII2л(,I:2H с:<С3(с(ПредЛяГаСМОГО уетрайС(!3((; I(el фИГ. 2- - 5 -- — БяР i! ci II1hl IIP(00!) 2 3013 с(ТС !si ф2 30 >! с(Ив (1 >11(1(>013((IIl l O ГО (I I I l l cl. I а (3 Б И Д(- . О 1 сl «ТОТ И Ы И; И cl ф П I . Ь пороговый ограничитель скорое(li измснеи пя

11cl Jip5liKCll1lll; i1c1 (1и(Г. 7 --- i:pC)i(и иЫС Ди с! Гр с((>1мы ь режиме биений.

В; о 1 1 уCTj)01!CI 132 (фиг. 1, COC1IIIICII C !1»! 1! j) СООРс)ЗОБ21 PЛC >! 2 фазо >(с(ll l! И >,11!рованиого с(гена 12 в видео (астотпьш, !3ы<о (3 которого через последовательно coc;iписпиыс

ПОРОГОБый ОГP 21!11>IIITcль I скОРости из чсlicilll 1 ияи(»1 !, Toi(7 кзадратурпого преобразователя 2. При этом квядратурпый преобразователь 2 содержит подключенные через фазовращатсль 8 пя -(/2 к его друго)!у в. <оду 7 сип., роппый фазовый детектор 9 и квадр ITурпьш фазовый детектор (0> первый из которы:< соедписн с !3:<Одом непосредственно, 2 второй - через ilflllllo задержки 11 lia время, равное (Г!игсгп пос!и элем< ита сигналя. Выгод квадратурпого фазового детектора 10 иодкл!очсп к вкоду псрсмпо)кп. сля 12 непосредственно, а вы.<од сип. <ровного фазового детсктора 9 подклю icll к,(ру(ому вкоду псрсмно)кителя 12 через послсдоватс;и,по ((оедипениые узел 13 оптимальной обработки If рсшгпощий узел 14, вторые !)ко;(ы которого соединены с вкодом 15 тяктовык импу1hcÎB.

УСтРОйетВО ДЛЯ ВОССт((ИО!3ЛЕПП5! ПСЛ Щсй Jc!стоты работает следующим ооразом.

Рс!бо 1 2 3 СТрОИС Вя ИЛ 1(OCTpiip) рТС51 13p(МСПи(!(;и диаграммами (фиг. 7) > показяииыми для случая, когда на вкод устройства поступает сш(усоидальпый нсмяпииулировяш!ый сигиял.

Поско, Ihl< >> п 2 и() 515ксilllc с TIP clBëßñ)(ОГО ГспсРс(Topi! 6 поступает на сип:<ровный фазовый детектор 9 п квядратурпьш ф2çOBûif детектор

10 С О сдв и Голl п сl, т > 2, TO 112 >с(ь!. < Оде(:>< ЭТ и ; ДС— тскторов синусоиды разпостпой частоты (фиг.

7, в, в II 8) будут T2K)1<с If()ICTI !(ICTK;13 COOOil с;(впг иа T/2. Причем !3 зависимости от зпяК;(> Я(ТОТИОИ Р;IС r TPOitt

i(fix сп(бо +л/2, либо — л/2, и по 0TI(OII)c((I!IO к иапряжспию (фиг. 7, (() напряжение иа вы.;оде квядратурпого фазового детектора 10 будет

«,(Bit(I, ГО lip(I 0;Illoм звяке частотпой расстрой5 ки Б c!Оров 011(реженвя па л/2 (фиг. 7, в), а ир(1 друг(»(3(шкс шстотной расстройки — иа

ciu,(ько жс Б сторону Отставания (фпг. 7, e).

1!ри этом и", Бы:<оде исре (иожитсля 12 после исрсмпожс!(ия символов (фиг. 7, б, в) образу1О г(ся ii liipsr)Kcriiic сн(ении, имеющее скачки фа3 l >i и 2 л каждые II o;I II c p 1 f 0 I 2 1 2 сто т ы О и с. н и и, )ipil icм Б зявi;c(I»!Ociii ог звяка частотной расС1РOliKil 3T(i СК;! J J

15 положи(с«(!.по(о зиачсш и (фяг. 7, г), либо наоборот, 01 макс((м (Г!ьпо(о иоложптсльног0 Jo .;(iКС(,3(ci,(hI .010 OT()пиа! ЕЛЫIОГО Зиа>IСПИЯ (фиг. 7,:re) (ри !шо,(зиакс частотной расC (Р0111<п. >0 Рс(ЗЛ i(i> JC (3 «1<ОРОС Гll Il;3)(CI(PIIilsf И с(ЯР ЯЖ llilsl

Il cl 13hI O5tC:ICpCi3liIOii5 (орый исрс, t (с(Ба !3. <од фильтра 5 нижни.; чаС J OT ОСЗ 1((3:((CIIP!(i(H X 12«TK(I If«121)ÍO ИЗ >>(СПЯ(0IЦ(Ч 0 Я 11;(IIPsrH

12 и о(р((писи((3аст скорость измене rèÿ пяпряж«»»sr вс Бремя с:<ячкс)в (фиг. 7, с>, з). В ре3Р 3C,1Ь! сс((С (le((3 ОДС фп;JI>T f) cl О II I(i!

ИОЯБ.(ЯС I СЯ ИО(ТО)1ппс(51 СОСТс(13ЛЯЮЩс(Я 112ITPH—

ЖC!(I(Я, 1(:>! ".10111с.Я РсlЗHЫII зllc(K Зс!13!ICI!МОСТII OT

3iIciKc1 ilc1i тО(ИОй РаеетРОйКИ. ЭтО ПОСТОЯННОЕ

И (ИРЯЖС!!ИС ПРО>.ОДВТ Пс(13. <ОД 3 IIP28;IPIIJIH Ча3 > - .!О I Olf „ ПРав, 151СМО(О ГСИ СР с(ТО!) 2 6 И УЪ!Спьшаст частоту бисшш. Когда частотная расстройКИ ", Ъ(СИ1>Шс(СТС:5! ДО ВСГ(НЧИП1>1, ОЛИЗКОИ К ПОЛО«С Bci)(В ГГЯ УС!РОй«(!32 — — ПРОтОтИПа, ЬетУПаЕт и д«йстBJ!P обычный мс:<апизм за.;вата систем

4) (1)2.30130И «13ТОИОДСТРО(-1 -1. Ic(C10Thl: ПОЛ(ВОЛИ2 напряжений биений, соотвстствун)щая уменьшсии!о частоты биений, растягивается, а другая полуволиа — сжимается, что и вызывает

Выработку упрявля!ощсго напряжения. После

45 в.:ож,(с!шя в сии <ропизм биения исчезают, и усгройство работает тяк жс, как и устройство, пс имеющее в своем составе порогового ограни штсля 4 скорости изменения папряткепий. г>лагодаря BB< lcIIHJO порогового ограничителя

4 скорости изменения папряткеппй вырабатывается коррсктиру!ощсе частоту управляемого гш(сратора 0 пя!pst)Kellnc Г (фиг. 7), что приводит к расширению полосы 32КВ2Та, а также к повышспшо поме:<оусто(!с!)!Вости, так как флуктуяц(юп!(ыс Выбросы и импульсные поме.<1., имеющиеся пя вы. ;оде перемпо)кителя 12, б >, I T Ã с Г. I 2 iK I! 13 cl T h C 5 i .

Работа ирсдлагас,(ого устройства при подас<ч чс ия ш од 1 фязомяпипу!(Jf)0I32I(I101.0 сигнала практически пс от,(ичяется от рассмотренной, T2 (< Kc!К С() (Зовс,я . >(ив((И; ЛЯЦ!>H B 01, IOI 0 Cifr H2 ля cfif(v2c ((sr и перс 5(!!0>к(!Тслс 12. Поэтому фОРМЯ Ä;liiP!lж(сиri(ST lr;i и rKO;rC ПСРСМПОЖИтЕЛЯ ((j)!(l . 7,,", 2>() oс 1 яс (я 0< 3 из (i II(. III(5(, К2К

595842 напряжение на выходе порогового ограничителя 4 скорости изменения напряжения.

На фиг. 2 синхронный 9 и квалратурньш 10 фазовые детекторы соединены параллельно Ilo входам, а перемпожитель 12 соединен с выходом квадратурного фазового детектора 10 непосредственно, а с выходом синхронного фазового детектора 9 — через усилитель-ограничитель 16.

Квадратурный преобразователь фазомлнипулироваппого сигналя в вилеочастотньш, Ilnказанный на фпг. 3. предназначен лля работы с сигналами, и теТоц!1!ми четь!ре варианта фаз (разности фаз), и состоит из двух параллельно соединенных по вхолам каналов 17 с вычитателем 18 EIB выходе. Каждый IcBFTBë состоит из последовательно вкл!оченпых фазового детектора 19, фильтра 20 нижних частот, усилителя 21 и перемно>кителя 12, при этом между другим входо перемпожителя 12 одного канала и выходом фильтра 20 нп>!с пх частот

\pvTого капала вкл!очен ограничитель 22.

HB фиг. 4 поклзлп квалратурный преобраЗОВатЕЛЬ фаЗОмаНТТП,HHPOBHHHOrO СПП!ЛЛа В видеочастотпь!й, отличающийся от аналогичного преобразователя устройства па фиг. 1 тем, что линия залержкп 11 БТслТОТенл ме>кл,г вьТходами квадрат рного фазового детектора 10 и перемножителя 12.

На фиг. 5 квалратурт!ый преобразователь отличается от по!сазлпного на фиг. 3 тем, что перемно>китель 12 включеH межч в солом 1 т стройства и вхо".O I квадратурного фазового детектора 10, выхол которого являетгя выходом 3 упомянутого преобразователя.

Пороговь!й ограничитель 4 скорости изме)!еEIHH напряжений (фТтг, 61 nbITT0.1TIBH в виле операционного 3 Гил11теля 23, цепь .Тпнейной отрицател!.ной ооратной связи которого состоит из делителя вь!хо11lorn нлппя>кения, ооразованпого резистопа ТтТ 24 и 25, а нс,тинейпая отпицлтслТ,пая обратная связь образована почклю !еппой к в!!ход операш!о!итого мсплптеля лифферетТцирт!ощей цепью, состоящей пз кон,ченсатора 26 и резистора 27, в!.!хол которой соединен с входом vcHJIIITeля чепез встречнопараллельно включенпые,чиолы 28 .I 29 с соотBe1c1nvToIHHETIT исто !никами 30 и 31 злппраю1IE!"rO ПаПРЯжЕНИЯ СМЕЩЕНИЯ.

Если cEcooocTh изменения папря>кс.ния на

ВХОЧЕ ПОРОГОВОГО ОГРаНИЧИтЕЛЯ НГ ПРЕВЬППаЕт дон стим !О, то зе1 работает клк линейнь!й усилитель т!апря>кения, охваченнь!й отрицательной обратной связь!О по цепи. СостояпТей из резТтсторов 24 и 25. При это>! напряжен!те с выхода дифс1>еренцир юшей цепи пе поступает на вход оператлионного усилителя.

Если скорость изменения напряжения превыцгает допустим ю, то HB вь!холе лифферепцирующсй цепи образ ется напря>ТсенТте. Открывающее в зависимости от знака !агтот!той расстройки очин из лиодов 28 плп 29. Прп этом цепь обратной отрицательной связи включается, и скорость изменения напря>кения ограничивается, что и приводит к эффекту увг5

25 зо

4О

55 в

05 лп11спlтя; прлБляТощсго напряжения пл вь!холе ограш! штсля прп ллнпой частоте бпеп!ш в стройствс.

Прпмепеппс прелложенпого устройства позволяст снизить треоовлппя к частотной стлбплс,ности В11 трлкта, новь!сить помехозащищенность и плспТпрпть полосу захвата устройгтвл. с1> о р >! у л л и з о б р е т с и я

1. Устройство „1H восстановления несущей часто ьТ, солепжлщее квлЛТ>лтурный прсобрлзоB1тслТ, с лаза"ллíпп лпрonàHITorÎ c Hãí !,л л п и!тлГÎ лс Отп!!11 и послеловлтслТ,но соелпнеппьте фпл1: р пп>кппх частот и упрлвлясхть!й гспепат0п, выход которого полкл!о !Гп к лр го>ту

Bi01 !свллп л> vI>I!0m преобразователя флзохтлптТпмлпроглп! n! n с!!гнала в вплео !Лстотпый.

0 т л !, ч л !О l" Г Г с H ТГ Т, чтР. Г БГ.ТЬТО т>лспl рс ïèH пОЛОстт зл cnлтл и пОБТзтщсппя пО . !ГхО стойчпвостп, тг>кл в!!хо;Том квадрат рпогn

Тргооразовлтсля флзомапппулпровлнпогn cèãIln. IB в вТ! чсочлстотпый и вхоллт фильтра ттп>кппх !лгтот вкл!ОТГп порогов!,11 с грани ПТтель гкорогтп пзмгпештя нлпряжснпя

2. Устройство чо п. 1. От, пчающсеся тгм, !то квллплт .рТ!ьтй ппгоорn?Onлтсл!. флзо Л H I l 11 V 1 T I P 0 B? H H 0" 0 С т т 11 Т Л:Т Л Б B! T Л Г 0 Т Л С т От и ЬТ и

БТТПОЛПЕН Г Bl.чс ПЛРЛЛЛС,lhnn ГОГ.ТИПСЧ!и!!Х ПО

Б;Очл>Т TCBЛ,1ПЛТ ГППОГО IТ CHIT> TIOTIHОГО флзОБЬТх

Тс TC ICTOOOB 11 Пс ПГ Т!ТО)1:ПТГ IH Оччп БхОч TCOTOБого гоечп!!Гт! г БьТхоло т квлчплтмрпого фазового лггкторл. л дрангo!I — !Грез сплптел!сгрл и Тптс !1- c r».l;oën.l с!и!хро IT!On 11!Bnonnrn

ЛгтГТСтОР",.

3. Устройств.Î по и. 1, Отл и ч л юще с с я тг т, !то квллглт пи!и! ппегбрлзовлте11, флзом". HT лпос.т.л.!ного с!тгнл. Iл в Бп.тео !лгтотпь!й гыпо.!Пгп г, шшг 1вгх плрл..Тлсльпо c nñ HHHeIIи!!. Нп вхс.;!л клпллов с г!!чптлтелсм нл вттхолг. кл )т. чт>й! 1!з т;ОТОпьтх ГО. \eп)КТтт пОглгчовл . с,1T.IIn БТ<,1101!С! ттт тг с1тлзОБТзт .! летгктОп, с1пТльтп

БТТжштх Тлстот, 3 гилптслТ и пс рсм1,0)lcntcль, ттпп этом .,Ie! Hv Hovпл! гхолом перл пожпте,1 и ОЧI! ОГО КЛ Ч Л.i Л II Б IX0103T ф11.1hTP Л HIT)IIII IT

Тлгто,ZT vror п клплла nlc110!Icn огрлппчптелТ,.

4. Устройстго Tln п. 1, oòë пч л ю шее с я тГ Т. !то KnëчплтмппьТй пргобрлзовлтслТ, флзо тлт!и тлпровлтпТогo cèãnnëà B Бплс о !лгтотный ттьТП01ПГ11 B Бп,ТГ ГОГлппсппь!х пара,тлг ThTIo !10

БхОЛЛМ тСБЛЛПЛт РНОГÎ I! CH«.:T>OIITInrn фЛЗОБТТХ летг!<топов, ш,тхо,чь! т;"о опьТ; тточк,т!Очснт.! ГÎотггтгтвсп то !спгз !пппю зллспжТсп !т после.10глтс 1ьпо Бкл!ОчсчпТыг vnc1 оптп тллТ,!10!1 ОбрnnnòlcII II рсч!тл!Ощш! узг,! к вхоллм пгргхТпо>кпте, Тя.

5. Устройстгo по пп. 1 — 4. Oтл и л !о ще ес я тем, !то Hnpnrnnl.!й orna!ITI TH1c,HT. скорости пзмГПГ пя плпряжсчтпя вьТпо,!!!Г Б !и!чс 0!Ip-! лп!Inllnnго 3 сп,тт!тгля, Б пспп отппплтглТ,пой обТ>лттТО!т сrHBп которого послс чоглтс лт,но в!с !О Тгпт т лтТС!>фгргпцпр1Г10шл я R(-Ilcïò тт

Бстрс Тпо-плрллле1ьно БТсл10 Тсппыс лтlОль! с соответствуТощпми пст: !нпкамп напряжения

"мещенпя.

595842

Исто ники информации, принятые HO внимание при экспертизе

1. Обнаружение двоичных ФМ-сигналов сп- Экспресс-информация. В11НИТИ, Передача стемой ФАПЧ с решающей обратной связью,— и формации, М 22, 1969.

595842

Фиг. 7

Составитель Э. Гилинская

Техред Л. Гладкова Корректоры: T. Добровольская и О. Данишева

Рсдактор Н. Суханова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 178/11 Изд. _#_0 304 Тираж 1087

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская нао., д. 4 5