Устройство для демодуляции частотно- манипулированных сигналов

 

ОПИС

ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ

Фоюв Ссеетскнв

Социалистнческив

Реслублив Ф (61) Дополпитсльное к (22) Заявлено 18.05.78 с присоединением (23) Приоритет—

Комитет по делам наооретений и открытий при Совете Министров

GCCP

Опубликовано 07.01

Дата опубликовани (72) Авторы А. Н. Шербань, Б. В. Косинов, А. С. Покаржевский, изобретения В. С. Козак и К. М. Бреев (71) Заявитель Институт технической теплофизики

АН Украинской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОДУЛЯЦИИ

ЧАСТОТНО-МАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к электросвязи, может использоваться при постороении си. стем передачи данных.

Известно устройство для демодуляции частотно-манипулированных сигналов, содержащее усилитель-формирователь импульсов, триггеры, к первым входам которых подключены выходы соответствующих элементов И, и последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и дополнительный элемент И fl).

Известное устройство не обладает возможностью детектировать несколько частот с полной их цифровой обработкой.

Кроме того, на выходе его использованы аналоговые узлы, в результате чего снижается надежность демодуляции, усложняется использование узлов и их настройка.

Цель изобретения — обеспечение возможности демодуляции сигналов нескольких частот.

Для этого в устройство для демодуляции частотно-манипулированных сигналов, содержащее усилитель-формирователь импульсов, триггеры, к первым входам которых подключены выходы соответствующих элементов И, и последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и дополнительный элемент И, введены дешифраторы, дополнительные триггеры, счетчик, 2 элементы ИЛИ, триггер управления и элемент задержки, вход которого соединен с выходом усилителя-формирователя импульсов и первым входом триггера управления, второй вход которого соединен с одним выходом счетчика, другие выходы которого подключены к входам дешифраторов, выходы которых соединены с входами дополнительных триггеров, выходы ко10 торых подключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы и выходы которых соединены соответственно с выходом усилителя-формирователя импульсов и входами элеменгов

ИЛИ, выходы которых подключены к вторым входам триггеров, при этом третий вход триггера управления соединен с входом счетчика, выходом элемента задержки и соответствующими входами дополнительных триггеров, а выход триггера управления подключен к второму входу дополнительного элемента И, выход которого соединен с дополнительными входами счетчика и дешифратора.

2s На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит усилитель-формирователь импульсов 1, элемент 2 задержки, зо триггер 3 управления, элемент И 4, гене94765 а а. >-. >g

° >. > йМ 7

3 ратор 5 тактовых импульсов, счетчик 6, дсшифраторы 7, триггеры 8, элементы И 9, триггеры 10, элементы ИЛИ 11.

Устройство работает следующим обра зом.

Приходящий из канала связи частотноманипулированный (ЧМ) сигнал поступает на вход усилителя-формирователя 1, который преобразует его в последовательность импульсов, следующих с удвоенной частотой повторения ЧМ-сигнала.

За каждый полупериод Ч Ч-сигнала усилитель-формирователь 1 формирует импульс, который, пройдя через элемент 2, устанавливает триггер 3 в «единичное» состояние и разрешает прохождение через элемент И 4 тактовых импульсов с генератора 5 на счетчик 6, который заполняется импульсами от генератора 5 в течение полупериода ЧМ-сигнала. В результате этого происходит преобразование длительности ЧМ-полупериодов в двоичный код.

Разрядность счетчика 6 определяется следующим выражением:

> чм макс и = logq г где и — разрядность счетчика 6;

Т„,„,„., — наибольший период ЧМ-сигнала;

t, — период частоты тактовых им пульсов генератора 5.

В зависимости от длительности полупериода ЧМ-сигнала и частоты импульсов генератора 5 при соответствуеощем коде на счегчике 6 срабатывает тот или иной дешифратор 7, с помощью которого один из триггеров 8 устанавливается в «единичное» состояние.

Каждому из m-триггеров 8 соответствует полоса частот, при наличии которой на входе он может находиться в «единичном» состоянии. Ширина полосы задается с помощью дешифраторов 7, которые срабатывают по краям этой полосы частот так: один устанавливает триггер 8 в «1», а другой — в «О». Код, при котором срабатывают дешифраторы 7, определяется следующим выражением:

Ечм

2 tr

ТЕчм+

Ке(0)= 2 >

r где К еее1 — код срабатывания i-го дешифратора 7 при установке i-ro триггера 8 в «1»;

K; o> — код срабатывания i-го дешифратора 7 при установке

i-ro триггера 8 в «О»;

ТЕчм — дЛИтЕЛЬНОСтЬ ПЕрИОда ЧМсигнала i-й частоты (1 < m);

+- Л1 — отклонения длительности периода i-й частоты;

4 — период частоты тактовых импульсов генератора, Ширина полосы отклонения +-At задает точность демодуляции i-й частоты, которая зависит от частоты квантования полупериода ЧМ-сигнала, т. е. от частоты генера тора 5.

В момент окончания каждого полупериода ЧМ-сигнала производится анализ содержимого триггеров 8, в которых хранится информация от прошедшего полупериода, и импульсом с усилителя-формирователя 1 с помощью группы из m-элементов И 9 информация переписывается в соответствующий триггер 10.

Остальные — (m — 1) триггеры 10 устанавливаются в «нулевое» состояние с помощью элементов ИЛИ 11. Задержанным на элементе 2 импульсом с усилителяро формирователя 1 счетчик 6 и триггеры 8 устанавливаются в «нулевое» состояние, а триггер 3 устанавливается в «единичное» состояние, что подготавливает устройство для анализа следующего полупер иода

25 ЧМ-сигнала.

Таким образом, один из триггеров 8 устанавливается в «единичное» состояние на время, равное одному полупериоду i-й частоты, а один из триггеров 10 находится в зр «единичном» состоянии в течение времени существования i-и частоты, т. е. один из триггеров 10 описывает огибающую i-и частоты ЧМ-сигнала. При смене частоты

ЧМ-сигнала на входе устройства новый ч5 триггер 10 установится в «еднничное» состояние и будет описывать огибающую новой частоты ЧМ-сигнала, а остальные триггеры 10 будут установлены в «нулевое» состояние через элементы ИЛИ 11, 40 Огибающие каждой из m-частот передаются на выходные шины устройства.

Использование устройства для демодуляции частотно-манипулированных сигналов в аппаратуре передачи данных автома45 тизиро ванной системы контроля загрязненности воздуха (АСКЗВ) обеспечивает по сравнению с известными устройствами следующие преимущества: возможность использования всего диапазона частот в интервале 300 — 3400 Гц при работе по коммутируемым телефонным каналам связи с полной цифровой обработкой ЧМ-сигнала, повысить надежность демодуляции за счет полной цифровой обработки частотноманипулированных сигналов.

Опытно-промышленные испытания устройства в автоматизированных системах контроля загрязненности воздуха, установ6о ленных в Ленинграде, Киеве, Кемерово, подтвердили высокую работоспособность и надежность устройства. Намечен серийный выпуск АСКЗВ опытным производством

Института технической теплофизики АН

65 Украинской CCP.

794765

Составитель А. Сагадиев

Техред И. Пенчко

Редактор Г. Петрова

Корректор Л. Куклина

Заказ 8674

Изд. № 101 Тира>к 712

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Загорская типография Упрполнграфиздата Мособлисполкома

Формула изобретения

Устройство для демодуляции частотномодулированных сигналов, содержащее усилитель-формирователь импульсов, триггеры, к первым входам которых подключены выходы соответствующих элементов И, и последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и дополнительный элемент И, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности демодуляции сигналов нескольких частот, введены дешифраторы, дополнительные триггеры, счетчик, элементы ИЛИ, триггер управления и элемент задержки, вход которого соединен с выходом усилителя-формирователя импульсов и первым входом триггера управления, второй вход которого соединен с одним выходом счетчика, другие выходы которого подключены к входам дешифраторов, выходы которых соединены с входами дополнительных триггеров, выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы и выходы которых соединены соответствснно с выходом усилителя-формирователя импульсов и входами элементов ИЛИ, выходы которых подключены к вторым входам триггеров, при этом третий вход триггера управления соединен с входом

gp счетчика, выходом элемента задержки и соответствующими входами дополнительных триггеров, а выход триггера управления подключен к второму входу дополнительного элемента И, выход которого сое11б динен с дополнительными входами счетчи"а и дешифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 547043, кл. Н 04 1 27/14, 1975 (прототип).