Цифровой частотный детектор

Цифровой частотный детектор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - повышение чувствительности цифрового часто тного детектора. Устр-во содержит входной формирователь (Ф) 1, D-триггер 2, первый канал 3, второй канал 4, входной элемент ИЛИ 7, фильтры нижних частот :8 и 9, дифференциальный усилитель 10. Для достижения цели в устройство введены два допол нительных канала (ДК) 5 и 6. Каждый ДК содержит элемент ИЛИ 11, ключ I2, счетчик 13, регистры 14 и 15, цифровой компаратор 16, элемент И 17, Ф 18 импульсов сброса, элемент задержки j9. При линейном законе модуляции и при постоянном отношении девиации несущей частоты (НЧ) к ее v среднему значению на выходе ДК возникают импульсы постоянной длительности , но переменной частоты следования , равной половине текущего значения НЧ. При отсутствии девиации НЧ импульсы на выходе ДК 5 не возникают . Аналогичные импульсы, но сдвинутые по фазе на период текущего значения НЧ, возникают на выходе ДК 6 . ДК 5 и ДК 6 не осуществляют процесс демодуляции в те интервалы времени, когда текущее значение НЧ уменьшается. В это время демодуляция осуществляется каналами 3 и 4. 2 ил. i (Л Лм..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 Э 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1307534 (21) 3837755/24-09 (22) 03.01 ° 85 (46) 23.02.88. Бюл. ¹ 7 (72) В. И. Закиров, Н. Д. Сергеев и Б. Ф. Воробьев (53) 621. 376. 234 (088, 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1307534, кл. Н 03 D 3/00, 1984. (54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повышение чувствительности цифрового частотного детектора. Устр-во содержит входной формирователь (Ф) 1, D-триггер 2, первый канал 3, второй канал

4, входной элемент ИЛИ 7, фильтры нижних частот 8 и 9, дифференциальный усилитель 10. Для достижения цели в устройство введены два дополнительных канала (ДК) 5 и 6. Каждый

„„SU„„1376226 A 2

ДК содержит элемент ИЛИ Il, ключ 12, счетчик 13, регистры 14 и 15, цифровой компаратор 16, элемент И 17, Ф 18 импульсов сброса, элемент задержки 19. При линейном законе модуляции и при постоянном отношении девиации несущей частоты (НЧ) к ее среднему значению на выходе ДК возникают импульсы постоянной длительности, но переменной частоты следования, равной половине текущего значения НЧ. При отсутствии девиации

НЧ импульсы на выходе ДК 5 не возникают ° Аналогичные импульсы, но сдвинутые по фазе на период текущего значения НЧ, возникают на выходе ДК 6. ДК 5 и ДК 6 не осуществляют процесс демодуляции в те интервалы времени, когда текущее значение

НЧ уменьшается. В это время демодуляция осуществляется каналами 3 и 4.

2 ил.

1376226

Изобретение относится к радио"

|технике, может использоваться в радиоприемных устройствах для частотного детектирования и является, усовершенствованием изобретения по авт. св. N 1307534.

Цель изобретения — повышение чув"ствительности цифрового частотного детектора.

На фиг ° 1 приведена электрическая функциональная схема цифрового частотного детектора; на фиг. 2 — эпюры напряжений, поясняющие работы детектора (a — напряжение на входе циф" ,рового частотного детектора; б — напряжение на выходе входного формирователя; в " напряжение на прямом выходе D-триггера; r — найряжение на инверсном выходе D-триггера; д — напряжение на выходе первого формирователя импульсов записи первого дополнительного канала; е — напряжение на выходе второго формирователя импульсов записи первого дополнительного канала; ж — напряжение на выходе ключа первого дополнительного канала; з - напряжение на выходе

"А В" цифрового компаратора первого дополнительного канала; и - напряжение на выходе первого дополнительного канала; к — напряжение на выходе формирователя импульсов сброса первого дополнительного канала; лнапряжение на выходе второго дополнительного канала; м — напряжение на выходе выходного элемента ИЛИ в течение времени, соответствующего возрастанию текущего значения несущей частоты; н « напряжение на выходе цифрового частотного детектора) .

Цифровой частотный детектор содержит входной формирователь 1, D-триггер 2, первый 3 и второй 4 каналы, первый 5 и второй 6 дополнительны анапы, выходной элемент

ИЛИ 7, п«; ый 8 и второй 9 фильтры нижних ча"тот (ФНЧ), дифференциальный уаилнгель 10, каждый дополни" тельный канал содержит элемент

ИЛИ 11, ключ 12, счетчик 13, первый

14 и второй 15 регистры, цифровой компаратор 16, элемент И 17, формирователь 18 импульсов сброса, элемент 19 задержки, первый 20 и второй

21 формирователи импульсов записи и тактовый генератор 22.

Цифровой частотный детектор работает следующим образом.

Рассмотрим работу цифрового частотного детектора в интервале време5 ни, соответствующем возрастанию те" кущего значения несущей частоты. В моменты перехода входного сигнала из "плюса" в "минус" (фиг. 2а) на выходе входного формирователя 1 образуются короткие импульсы положительной полярности (фиг. 2б), частота следования которых делится на два с помощью D-триггера 2 ° На выходах этого тригера образуются противофазные импульсы, длительность которых равна периоду несущей частоты (фиг. 2в, г .

Рассмотрим далее работу первого дополнительного канала 5. Второй дополнительный канал 6 работает аналогичным образом, но со сдвигом во времени на период несущей частоты.

Под действием импульса, поступающего с прямого выхода D-триггера 2 через элемент ИЛИ 11, на выходе ключа 12 образуется последовательность прямоугольных импульсов тактовой частоты (фиг. 2ж). Длительность этой последовательности равна периоду несущей частоты. Число импульсов в последовательности равно отношению тактовой частоты к текущему значению несущей частоты. Счетчик 13 осу35 ществляет счет импульсов в последовательности, например в и-й последовательности (число А). В это время в память первого 14 и второго 15 регистров хранится число, соответству" ющее числу импульсов подсчитанных счетчиком 13 во время поступления и-1 последовательности импульсов (число В). Так как текущее значение несущей частоты возрастает,- то длительность и-й последовательности меньше длительности п-1 последовательности. Следовательно, во время работы счетчика 13 число В больше числа А. Поэтому на выходе "А с В" цифрового компаратора 16 возникает потенциал логической "1" (фиг. 2з).

Но на выходе элемента И 17 по прежне" му сохраняется состояние логического

"0", так как на одном из входов элемента И 17 присутствует потенциал логического "0", поступающий с инверсного выхода D-триггера 2 (рассматривается интервал времени 0+a,).

В момент времени г., счетчик 13 за1376226

10 версному выходу, вследствие чего на выходе элемента И 17 возникает такой же потенциал, устанавливающий ключ

12 в проводящее состояние, На счетный вход счетчика 13 от тактового генератора 22 вновь начинают поступать импульсы, Счетчик 13 продолжает счет до тех пор, пока число А, сформированное счетчиком 13, не становится равным числу В, которое по прежнему хранится во втором регистре 15. В момент времени t> число А равно числу B. На выходе "А (В" возникает потенциал логического "0" запрещающий счетчику 13 дальнейший счет, Таким образом, в течение интервала времени,- (д„„,„ ) счетчик

13 досчитывает импульсы, число которых равно разности чисел импульсов, содержащихся в и-1 и и-й последовательностях импульсов. В течение этого же интервала времени на выходе элемента И 17, т.е. на выходе первого работающего дополнительного канала 5, формируется импульс положительной полярности (фиг. 2и).

Длительность этого импульса равна разности длительностей и-1 и и-й периодов текущей частоты. Следовательно, при линейном законе модуляции и при постоянном отношении девиации несущей частоты к ее среднему значению на выходе первого дополнительного канала 5 возникают импул " сы постоянной длительности, но переменной частоты следования, равной половине текущего значения несущей частоты, При изменении отношения девиации частоты к несущей соответствующим образом изменяется длительность импульсов на выходе первого дополнительного канала 5. При отсутствии девиации несущей частоты импульсы на выходе первого дополнительного канала 5 не возникают. Аналогичные импульсы, но сдвинутые по фазе на период текущего значения несущей частоты, возникают на выходе

20 канчивает счет, с выхода первого формирователя 20 импульсов записи (фиг. 2д) через время задержки поступает импульс "Запись l", раз" решающий первому регистру 14 в момент времени t принять информацию со счетчика 13 (фиг. 26). В момент времени t D-тригер 2 переключается в состояние логической "1" по ин,25

55 второго дополнительного канала Ь (фиг, 2л). В итоге на выходе выходного элемента ИЛИ 7 возникают им" пульсы первого 5 и второго 6 дополнительных каналов, частота следования которых равна текущему значению несущей частоты (фиг ° 2м). Информация заключена в изменении скважности этих импульсов.

В момент времени t под действием импульса "Сброс", поступающего с выхода формирователя 18 импульсов сброса (фиг. 2к), через время задержки С „„ по отношению к заднему фронту импульса, возникающего на выходе элемента И 17, осуществляется установка в нулевое состояние второго регистра 15 и счетчика 13. На установочный вход счетчика 13 импульсы "Сброс" поступают с задержкой, вносимой элементом 19 задержки, Это выполнено с целью недопущения возникновения ситуации во время обнуления счетчика 13 и второго регистра 15, когда число А вновь меньше числа В. При включении элемента 19 задержки может возникнуть ситуация, когда число А больше нуля, т.е.

А В, что не вызывает сбоя в работе устройства.

В момент времени t под действием очередного импульса, поступающего с выхода входного формирователя 1, осуществляется переключение D-триг11 tf гера в состояние логического 0 по инверсному выходу, С выхода второго формирователя 2 1 импульсов записи (фиг, 2 е ) через время задержки относительно заднего фронта импульсов, поступающих с инверсного выхода D-триггера 2, и о ступае т импульс " Запись 2" на вход разрешения записи второго регистра 1 5 . В момент времени и второй регистр 1 5 закан6 чивает прием информации от первого регистра 14 (фиг. 2е) . В тот же момент времени на выходе "А < В" цифрового компаратора 16 вновь возникает потенциал логической "1", который, однако, не в состоянии переключить элемент И 17 в состояние логической

"1", так как на другом входе этого элемента присутствует потенциал логического "0",.поступающий с инверсного выхода D-триггера 2, Далее процесс повторяется.

Последовательность импульсов положительной полярности с выхода вы1376226 ходного элемента ИЛИ 7 поступает на входы ФНЧ 8 и 9. После выделения сигналов моделирующих частот на выходе дифференциального усилителя 10

5 возникает сигнал передаваемой информации (фиг. 2н) .

Первый 5 и второй 6 дополнительные каналы не осуществляют процесс демодуляции в те интервалы времени, когда текущее значение несущей частоты уменьшается. В это время демодуляция осуществляется первым 3 и вторым

4 каналами.

Формула изобретения

Цифровой частотный детектор по авт. св. Ф 1307534, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше- 20 ния чувствительности цифрового частотного детектора, в него введены пер— вый и второй дополнительные каналы, выходы которых подключены к дополнительным входам выходного элемента ИЛИ первый и второй входы первого дополнительного канала подключены к инверсному и неинверсному выходам

0"триггера, а первый и второй входы второго дополнительного канала - к 30 неинверсному и инверсному выходам

D-триггера, каждый дополнительный канал выполнен в виде последовательно соединенных элемента ИЛИ,первый вход которого является первым входом дополнительного. канала, ключа, счет чика, первого регистра, второго регистра, цифрового компаратора, другие входы которого подключены к выходам счетчика, и элемента И, выход которого подключен к другому входу элемента ИЛИ и является выходом дополнительного канала, а другой входвторым входом дополнительного канала, между выходом цифрового компаратора и входами обнуления счетчика вклю" чены последовательно соединенные формирователь импульсов сброса, и элемент задержки, между первым входом элемента ИЛИ и входом записи первого регистра включен первый формирователь импульсов записи, между вторым входом дополнительного канала и входом записи второго регистра включен второй формирователь импульсов записи, при этом другие входы первого и второго формирователей импульсов записи, формирователя им" пульсов сброса и ключа подключены к выходу тактового генератора, а вход сброса второго регистра подклю" чен к выходу формирователя импульсов сброса.

1376226 аа

Составитель Г, Каракозов

Редактор О. Головач Техред Л.Олийнык

Корректор В, Гирняк

Заказ 797/55 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4