Цифровой частотный демодулятор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (i 81

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.02.79 (21) 2729042/18-09 (51) М. Кл.

Н 04 L27/14 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гооударстаеииый комитет

СССР дв делам изооретеиий и открытий

Опубликовано 23.03.81. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 30.03.81 (53) УДК 621.376. .3 (088.8) (72) Автор изобретения

В. А. Панферов (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для демодулирования частотно-модулированных сигналов, а также в системах автоматической подстройки частоты.

Известен цифровой частотный демодулятор, содержащий последовательно сое-. диненные ограничитель, дифференцирующую цепь и блок запуска, а также последовательно соединенные генератор, делитель частоты, дешифратор, сумматор и фильтр нижних частот, первый выход которого является выходом цифрового частотного демодулятора (1) .

Однако известное устройство имеет. невысокую разрешающую способность и сложную схему.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности и упрощение устройства.

Цель достигается тем, что в цифровой частотный демодулятор, содержащий последовательно соединенные ограничитель, дифференцирующую цепь и блок запуска, а гакже последовательно соединенные генератор, делитель частоты, дешифратор, сумматор и фильтр нижних частот, первый выход которого является выходом цифрового частотного демодулятора, введен элемент

И, а генератор выполнен перестраиваемым, причем его управляющий вход соединен с вторым выходом фильтра нижних частот, а

5 выход соединен с первым входом элемента

И, второй вход которого соединен с выходом блока запуска, при этом выход элемента И соединен с управляющим входом дешифратора.

На чертеже приведена структурная элек1в трическая схема предлагаемого устройства.

Цифровой частотный демодулятор содержит ограничитель 1, дифференцирующую цепь 2 и блок 3 запуска, элемент И 4, генератор 5,делитель 6 частоты, дешиф1 атор 7, сумматор 8, фильтр 9 нижних частот (ФНЧ).

Устройство работает следующим образом.

Частотно-модулированный сигнал с выхода линейной части приемника поступает на ограничитель 1, преобразующий напряжение синусоидальной формы в импульсы по форме близкие к прямоугольным, которые поступают на вход дифференцирующей цепи 2. С выхода дифференцирующей цепи 2 используются лишь положительные импуль сы, соответствующие переднему фрочту им пульсов, поступающих с ограничителя 1, которые поступают на блок 3 запуска.

1nr = К »1 4 1- Ксрнв, (4) 815959

Таким образом, подставляя,(3) и (2), получают

Сэ

nr где число импульсов генератора 5;

1„„-частота генератора 5;

f -частота входного частотно-модулированного сигнала.

В статическом режиме каждым N импульсам генератора 5, соответствует один импульс входного частотно-модулированного сигнала.

Пронумеруем эти N импульсов генератора 5

1,2 3... i... N, тогда эти номера при сва и ваются соответствующим кодовым комбинациям делителя 6, дешифратора 7, соответствующим дискретным значениям напряжения на выходе сумматора 8.

Предположим, что зависимость f „„от

U z > ллииннееййннаа, где U><@ — управляющее напряжение, подаваемое на генератор 5 с сумматора 8 через фильтр 9 нижних частот, тогда

fnг = К » Uq где K» — крутизна характеристики управляющего элемента генератора 5.

Ugnp = 14 1 Канн > (3) где hU — изменение напряжения на выходе сумматора 8 при изменении кодовой комбинации дешифратора 7 на соседнюю, т. е, следующую по порядку;

К, „„— коэффициент передачи фильтра нижних частот в полосе прозрачности.

Импульсы с выхода блока 3 запуска поступают на первый вход элемента И 4.

На второй вход элемента И 4 поступают импульсы с выхода генератора 5, которые приходят одновременно на счетный вход делителя 6. При совпадении входных импульсов элемента И 4 кодовая комбинация, существующая в этот момент на выходах триггеров делителя 6, переписывается импульсом с выхода элемента И 4 в дешифратор 7, который «помнит» ее до прихода следующего импульса с элемента И 4. Кодовая комбинация в дешифраторе 7 преобразуется сумматором 8 в напряжение, которое через фильтр 9 нижних частот управляет частотой генератора 5.

При включении устройства имеет место переходной процесс: частота генератора 5 изменяется от воздействия напряжения с выхода фильтра 9 нижних частот до тех пор пока не выполнится равенство а подставляя (4) в (1), получают (5) где i — текущее значение номера кодовой

10 комбинации дешифратора 7.

Из формулы (5) видно, что линейность рабочей характеристики предлагаемого устройства определяется: а) линейностью характеристики управляющего элемента генератора 5; б) линейностью преобразования кодовых . комбинаций дешифратора 7 в напряжение, в) линейностью характеристики фильтра

9 нижних частот в полосе прозрачности.

Во всех этих трех случаях обеспечивается высокая линейность. Принципиальные. ограничения существуют лишь в случае характеристики управляющего элемента генератора 5. Однако при построении генератора

5 по схеме мультивибратора, реально достижима линейность не хуже 0,1 /0 при диапазоне перестройки по частоте - 100 /О.

Частотный диапазон предлагаемого устройства определяется частотным диапазоном генератора 5 и, следовательно, составляет +. +100 /o f,, где f, — средняя частота входного сигнала, Таким образом, предлагаемое устройство обладает высокой линейностью рабочей харатеристики в широком диапазоне частот.

Разрешающая способность предлагаемого устройства в g- раз выше известного, так

З5 как известный различает две частоты, соответствующие информационной «1» и «О», а предлагаемое устройство Nчастот,,где N— коэффициент деления делителя частоты.

Помехоустойчивость предлагаемого устройства из-за обеспечения когерентности

40 входного сигнала и сигнала перестраиваемого генератора сравнима с помехоустойчивостью известного.

Упрощение предлагаемого устройства по сравнению с известным, состоит в том, что

45 из схемы устройства исключены: опорный генератор, первый ограничитель, полосовой фильтр, решающая схема, блок определения рабочей полосы частот, ключевая схема, блок сравнения.

Формула изобретения

Цифровой частотный демодулятор, содержащий последовательно соединенные

55 ограничитель, дифференцирующую цепь и блок запуска, а также последовательно соединенные генератор, делитель частоты, дешифратор, сумматор и фильтр нижних частот, первый выход которого является выхо815959

Составитель В. Маврин

Редактор Л. Кеви Техред А. Бойкас Корректор Н. Стец

Заказ 763 92 Тираж 6»й Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

I 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дом цифрового частотного демодулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и упрощения устройства, в него введен элемент И, а генератор выполнен перестраиваемым, причем его управляющий вход соединен с вторым выходом фильтра нижних частот, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока запуска, при этом выход элемента И соединен с управляющим входом дешифратора.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ма 545091, кл. Н 04 1. 27/10, 1974 (прототип).