Частотный демодулятор

Частотный демодулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЧАСТОТНЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР, содержащий последовательно соединенные линию задержки, первый формирователь импульсов и фазовый детектор, к второму входу которого подключен выход второго формирователя импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности демодуляции путем подавления фазовой модуляции входного частотно-модулированного сигнала и увеличения коэффициента передачи, введены гетеродин, частота которого равна удвоенной центральной частоте входного частотно-модулированного сигнала, и последовательно соединенные смеситель и дополнительная линия задержки, выход которой подключен к входу второго формирователя импульсов, .при I зтом входы смесителя подключены к входу линии задержки и выходу (Л гетеродина соответственно.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1169137 (м)4 Н 03 D 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

У с, Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С5

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3579006/24-09 (22) 12.04.83 (46) 23.07.85. Бюл. Р 27 (72) А.В. Ефремов, Е.А. Карзанов, И.А. Петрусенко и Ю.В.Рыкачевский (53) 621.376.33(088.8) (56) Патент Великобритании

9 1134288, кл. Н 03 9 3/02, 1968.

Патент США Р 3392337, кл. 329-145, 1968. (54)(57) ЧАСТОТНЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР, содержащий последовательно соединенные линию задержки, первый формирователь импульсов и фазовый детектор, к второму входу которого подключен выход второго формиро-. вателя импульсов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности демодуляции путем подавления фазовой модуляции входного частотно-модулированного сигнала и увеличения коэффициента передачи, введены гетеродин, частота которого равна удвоенной центральной частоте входного частотно-модулированного сигнала, и последовательно соединенные смеситель и дополнительная линия задержки, выход которой подключен к входу второго формирователя импульсов, .при этом входы смесителя подключены к входу линии задержки и выходу гетеродина соответственно, 1169137

КИ1 — (-49+(()

j(1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в высокочастотных устройствах приема телеметрической информации и в доплеровских измерительных системах.

Цель изобретения — повьппение точности демодуляции путем подавления фазовой модуляции входного частотномодулированного сигнала и увеличе- 1p ние коэффициента передачи.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема частотного демодулятора, на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие работу частотного демодулятора.

Частотный демодулятор содержит линию 1 задержки, первый формирователь 2 импульсов, фазовый детектор 3, второй формирователь 4 им- 20 пульсов, гетеродин 5, смеситель 6, дополнительную линию 7 задержки, фильтр 8 нижних частот.

Частотный демодулятор работает следующим образом. 25

Частотно-модулированный входной сигнал 0 = Ucsinu(t (фиг. 2 a) поступает на вход линии 1 задержки и через формирователь 2 — на первый вход фазового детектора 3. Одновременно входной сигнал поступает на вход смесителя 6, на второй вход ко— торого подается сигнал удвоенной центральной частоты с выхода гетеродина 5.

Линия 1 задержки с времэнем задержки с представляет собой линейное звено чистого запаздывания с передаточной функцией W(p)=e ""и ° сдвигает фазу сигнала в зависимости от частоты на угол Ч= u(i =2((f

40 где f — несущая частота.

Следовательно, линия 1 задержки преобразует сигнал изменяющейся частоты в сигнал с изменяющейся фазой, причем изменение фазы происхо45 дит пропорционально изменению частоты.

При одновременном воздействии на смеситель 6 напряжений сигнала Uc =

= Ucsinut и гетеродина U(-= U(- sin2e(t), в составе выходного напряжения Ц „, 50 содержатся составляющие с частотами (ы + МГ) и ((о -ii)Ã) U = — — --- Leos (u1t-2шЕ) — cos 3w t, PUc иг (" см

55 где (5 — коэффициент разложения вольтамперной характеристики нелинейного зпемента смесителя 6.

Выделяя составляющую с разностной частотой (u) — u)P, получим напряжение на выходе смесителя 6

rbUc-U(. — —

СМ

Из этого выражения следует, что выходное напряжение смесителя 6 опережает по фазе íà ((IZ напряжение входного сигнала Uc, à его частота уменьшается (увеличивается) ровно на столько, на сколько увеличивается (уменьшается) частота входного curUñ

Преобразованный в смесителе 6 входной сигнал Uc в виде напряжения

/ Uc U(— с» (u)t-2ий) через лис(2 нию 7 задержки и формирователь 4 поступает на второй вход фазового детектора 3.

На фиг. 2б представлена временная диаграмма напряжений частотного демодулятора при отсутствии девиации частоты waif = О. Линии 1 и 7 задержки выбираются с такими задержками, чтобы при выбранной центральной частоте fo выходное напряжение фазового детектора 3 равнялось нулю

У Т(-V ((2

L(= — -u olu(t+ u au(t+ -0 du(t =

Т 5 3 о Ч т-Ч (((-9

2 — -K(I du(4+ KU du>k+ -KU du(4 =

Т 1 1 1 о «((-Ч где — коэффициент передачи фазо— вого детектора 3 по амплитуде; — угол сдвига фазы между напряжениями U è U

Решая последнее уравнение, получим максимально используемый рабочий сдвиг фазы Ч прямоугольных импульсов

U и U2, обеспечиваемый линиями 1.и

7 задержки, в одну и другую сторону относительно фазы У/2 входного сигнала Uc

1169137

Следовательно, при начальном сдвиге фазы между прямоугольными импульсами U„H U» равном Т(/Р, каждая линия 1 и 7 задержки может сдвигать фазу при изменении частоты входного сигнала не более чем на Ti/4

На фиг. 2в,г представлены временные диаграммы работы частотного демодулятора при наличии девиации частоты +дГ и -af соответственно.

Из полученного на выходе фазового детектора 3 двухполярного широтномодулированного сигнала U с пропор» циональным фазовому сдвигу ( распределением площадей положительных и отрицательных импульсов фильтр 8 нижних частот выделяет модулирующую функцию, т.е. низкочастотное двухполярное напряжение

U»«и -U <,„, изменяющееся по закону. модуляции.

Учитывая выражение для выходного напряжения на фазовом детекторе 3 (Бз) и то обстоятельство, что характеристика частотного демодулятора, определяемая свойствами линий 1 и 7 задержки периодична и симметрична относительно точек (1+2п)- перехода ее через

+ нуль, получим выражение для выходно1О го напряжения частотного демодуляра Uâs û«õ= — (-44 +(1+2п) 7/3, КЦ1 и где п = 0,1,2,...

Следовательно, напряжение на выходе предложенного частотного демодулятора пропорционально сдви, гу фаз Ч= сд t=27 f i между напряжениями U< и U, поступающими р на входы фазового детектора 3, т.е. пропорционально частоте входного сигнала.

1169137

В а

Составитель О. Гаврилина

Редактор А. Сабо Техред Ж.Кастелевич Корректор Л. Бескид

Заказ 4627/52 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4