Устройство частотно-фазовой автопо-дстройки частоты генератора

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Н 03 L 7/00 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гасударственный кемнтет

Опубликовано 15.05.81. Бюллетень №18

Дата опубликования описания 25.05.81 м делен нзабретеннй н еткрытнй (53) УДК 621.396..6 (088.8) Ю. N. Брауде-Золотарев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЧАСТОТНО-ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ

ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к технике когерентной радиосвязи и межет быть использовано для частотно-фазовой подстройки частоты опорных сигналов в приемниках сигналов с угловой модуляцией.

Известно устройство частотно-фазовой автоподстройки частоты генератора, содержащее квадратурные смесители входного сигнала и сигналов управляемого генератора, вход которого соединен с выходом первого двухвходового сумматора (11.

Недостатком такого устройства являет- 16 ся невозможность повышения полосы синхронизации (захвата) и уменьшения времени захвата без существенного ухудшения помехоустойчивости синхронизации.

Цель изобретения — расширение полосы и уменьшение времени захвата фазомодулированного сигнала.

Для достижения цели в устройстве частотно-фазовой автоподстройки частоты генератора, содержащем квадратурные смесители входного сигнала и сигналов управляемого генератора, вход которого соеди- нен с выходом первого двухвходового сумматора, выходы квадрату рных смесителей непосредственно и через фазосдвигающие

2 цепи соединены с входами перемножителей, выходы которых соединены с входами второго двухвходового и третьего трехвходового сумматора, входы которых через фильтрующие цепи соединены с входами первого сумматора, причем выход одного из квадратурных смесителей непосредственно соединен с одним из входов третьего сумматора.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 пример неминимально фазовой цепи, используемой в устройстве; на фиг. 3 — характеристики основных блоков устройства.

Устройство содержит (фиг. 1) квадратурные смесители 1 входного сигнала и сигналов управляемого генератора 2, вход которого соединен с выходом первого двухвходового сумматора 3. Выходы квадратурных смесителей 1 непосредственно и через фазосдвигающие цепи 4 и 5 соединены со входами перемножителей 6 и 7, выходы которых соединены со входами второго (двухвходового) сумматора 8 и третьего (трехвходового) сумматора 9, выходы которых через фильтры 10 и 11 соединены со входа830651

Формула изобретения з ми первого сумматора 3. Выход одного из квадратурных смесителей соединен непосредственно с одним из входов трехвходового сумматора 9.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на входы квад- 5 ратурных смесителей 1. Обозначим входной сигнал Аесозх,. где АΠ— амплитуда сигнала, которая в процессе фазовый модуляции может иметь величину + 1 и -1; х =

= 2Ж + <р, fo и щ, — частота и фаза сигнала. На входы управления квадратурных смесителей от генератора 2 поступаю> сдвинутые по фазе íà Q2 сигналы Acosy u

Asiny, где y = х+ b,ь+ Щ; Ь(ю = 2ясЫ;

Д1 и Ь y — соответственно, погрешность частоты и фазы генератора, На выходах квадратурных смесителеи, выделяющих только компоненты разностной частоты и подавляющих компоненты суммарнОй частоты, формируются сигналы U< — — В cos (Ь co+ Ьч), 3 = В sin (Ььз+ Ь ф, которые поступают на входы фазосдвигающих цепей 4 и 5 и на входы перемножителей 6 и 7, в которых формируются сигналы частотно-фазового управления. Процесс формирования сигналов управления рассмотрим на примере прос-. тейшей фазосдвигающей (фиг. 2) цепи с индуктивностями 12 и емкостями 13, включен25 ными по схеме моста, у которой передаточная функция имеет в операторной форме следующий вид: (+a)/(р + а) = к ве4,где параметр а = 1/ LC; К„,= 1, а фазовый сдвиг g = 2arctg(has/a). Частотная зави- зО симость 14 фазового сдвига приведена на фиг. 3. Угловой частоте Ьao = а соответствует фазовый сдвиг Q2. На выходах перемножителей 6 и 7, возникают сигналы, которые (пренебрегая суммарными компонентами) можно представить в следующем виде: U 6 = -sin ego+ з1п (2 Д cot + 2 Д ф, U =

= sine+ з1п(2Дcut + h.ф. Во втором сумматоре 8 путем вычитания этих двух сигналов осуществляется компенсация фазовой погрешности и выделяется сигнал частотной ошибки, sin 9 = 2(ы/а + a/ì), частотная характеристика 15 которого показана на фиг. 3.

В третьем сумматоре 9 формируется сигнал фазовой погрешности, который в зависимости от регулировки уровней при суммировании может иметь форму сигналов 16 — 18 45 (фиг. 3) или им подобную. Сигнал 16 соответствует компоненте, поступающей с выхода квадратурного смесителя, которая осуществляет обычную фазовую автоподстрой4 ку частоты по немодулированной несущеи.

Сигнал 17 соответствует сумме всех трех компонент, которая обеспечивает линеаризацию фазовой автоподстройки по немодулированной несущей. Сигнал 18 соответствует сумме только двух компонент с выходов перемножителей 6 и 7. При суммировании компенсируется компонента частотной автоподстройки и формируется нечувствительный, к двухпозиционной фазовой модуляции сигнал фазовой автоподстройки частоты. Сигналы частотной и фазовой автоподстройки проходят через отдельные фильтры 10 и 11, которые позволяют оптимизировать параметры петли управления как по частотной, так и по фазовой автоподстройки частоты. 3а счет этого частотный и фазовый детекторы взаимодействуют между собой таким образом, что устранение частотного рассогласования при Дж - 0 сопровождается одновременно согласованным устранением фазовой ошибки. Выбор малой шумовой полосы фильтров 10 и 11 обеспечивает высокую помехоустойчивость и скорость захвата в области отношений сигнал/шум ниже Одб.

Устройство частотно-фазовой автоподстройки частоты генератора, содержащее квадратурные смесители входного сигнала и сигналов управляемого генератора, вход которого соединен с выходом первого двухвходового сумматора, отличающееся тем, что, с целью расширения полосы и уменьшения времени захвата фазомодулированного сигнала, выходы квадратурных смесителей непосредственно и через фазосдвигающие цепи соединены со входами перемножителей, выходы которых соединены со входами второго двухвходового и третьего трехвходового сумматора, выходы которых через фильтрующие цепи соединены со входами первого сумматора, причем выход одного из квадратурных смесителей непосредственно соединен с одним из входов третьего сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. 1ЕЕЕ International Conference on Communiса ion, 1970, у. 1 — 2, р. 34/10 — 34/14 (прототип) .

830651

Фиг.2

Фиг.5

Составитель И Горин

Редактор Л. Тюрина Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Заказ 3459/60 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и. открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство частотно-фазовой автопо-дстройки частоты генератора Устройство частотно-фазовой автопо-дстройки частоты генератора Устройство частотно-фазовой автопо-дстройки частоты генератора 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полупроводниковому интегральному кольцевому генератору

Изобретение относится к схеме для компенсации отклонений частоты управляемого напряжением осциллятора с помощью второго осциллятора

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в параметрических датчиках

Изобретение относится к устройствам беспроводной связи

Изобретение относится к радиотехнике и повышает точность регулировки выходного уровня сигнала

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в радиопередающих и преобразовательных устройствах

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, для задания частоты скольжения в асинхронном электроприводе с частотно-токовым управлением
Наверх