Устройство для восстановления несущей частоты

Устройство для восстановления несущей частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства. Устройство содержит смесители 1,2 и 11, полосовые усилители 3 и 4, фазовый детектор 5, фильтры 6 и 9 нижних частот, перестраиваемые г-ры 7 и 10, фильтр 8 верхних частот и узкополосный полосовой фильтр 12. В данном устройстве для восстановления несущей частоты вырабатывается выходной сигнал, частота которого с точностью до фазы определяет несущую входного сигнала. Надежность работы устройства достигается за счет отсутствия специального устройства для стабилизации, разности частот перестраиваемых г-ров 7 и 10. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (5ц 4 Н 03 D 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2I) 4348380/24-09 (22) 17.11.87 (46) 23.11,89, Вюл. Р- 43 (72) М.С.Мартынив и С.Я.Малиновский (53) 621.396.669.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1370720, кл. Н 03 D 1/24, 03.01.86. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ . НКСУЩКЙ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повьачение надежности работы устр-ва.

Устр-во содержит смесители 1,2 и ll>

2 полосовые усилители 3 и 4, фазовый детектор 5, фильтры 6,и 9 нижних частот, перестраиваемые г-ры 7 и 10, фильтр 8 верхних частот и узкополосный полосовой фильтр 12. В данном устр-ве для восстановления несущей частоты вырабатывается выходной сигнал, частота которого с точностью до фазы определяет несущую входного сигнала, Надежность работы устр-ва достигается за счет отсутствия специального устр-ва для стабилизации, разности частот перестраиваемых г-ров 7 и 10, 1 ил.

1524156

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для восстановления и выделения несущей частоты при приеме сигналов с симмет5 ричным относительно несущей частоты спектром, а также для слежения за фазой гармонического сигнала.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема устройства.

Устройство для восстановления несущей частоты содержит первый 1 и второй 2 смесители, первый 3 и второй

4 полосовые усилители, фазовый детектор 5, первый фильтр 6 нижних частот, первый перестраиваемый генератор 7, фильтр 8 верхних частот, второй фильтр 9 нижних частот, второй перестраиваемый генератор 10, третий смеситель 11, узкополосный полосовой фильтр 12.

Устройство работает следующим об- 25 разом.

Частоты перестраиваемых генераторов 7 и 10 выбраны таким образом,что частота одного иэ них меньше самой нижней составляющей спектра входного сигнала, а частота другого — больше самой высокой составляющей спектра входного сигнала. Пусть (д сб н 7 6 6 35 гДе Я,о, Я 7 — частоты пеРестРаиваемых генераторов 10 и

7, соответственно;

i у, Ы е — минимальная и максимальная частоты спектра входного сигнала.

Смесители 1 и 2 и полосовые усилители 3 и 4 формируют два сигнала, спектры которых перевернуты один от45 носительно другого, В случае, если спектр входного сигнала симметричен относительно несущей, а несущая рав<7 + О на Q иес то спектры сиг2 налов на выходах полосовых усилителей 3 и 4 совпадают, а на выходе фазового детектора 5 образуется напряжение, пропорциональное разности фаз соответствующих составляющих, Это напряжение через фильтры 6 нижних 55 частот поступает на управляющий вход перестраиваемого генератора 7, а через фильтры верхних 8 и нижних 9 частот — на управляющий вход перестраиваемого генератора 10. Частоты перестраиваемых генераторов 7 и 10 под воздействием управляющих напряжений меняются таким образом, чтобы разность фаз входных сигналов фазового детектора 5 уменьшалась. В установившемся режиме на выходе фазового детектора 5 вырабатывается постоянное напряжение. При этом начальная расстройка компенсируется только лишь перестройкой частоты перестраиваемого генератора 7, а средняя частота перестраиваемого генератора 10 устанавливается равной его частоте при отсутствии управляющего напряжения, так как постоянное напряжение с выхода фазового детектора 5 не проходит через фильтр Я верхних частот, т.е, средняя частота перестраиваемого генератора 10 в установившемся режиме известна с достаточно высокой точностью. Это обстоятельство позволяет сформировать выходной сигнал с точностью до фазы, определяющей частоту несущей выходного сигнала, без дополнительной стабилизации разности частот перестраиваемых генераторов

7 и 10 и ухудшения помехозащищенности устройства.

Формирование выходного сигнала осуществляется суммированием по частоте с помощью смесителя 11 выходного сигнала перестраиваемого генератора 7 и сигнала перестраиваемого генератора 10 пропущенного через узкополосный полосовой фильтр 12, Амплитудно-частотная характеристика фильтра 6 нижних частот, включенного в цепь управления частотой перестраиваемого генератора 7, выбирается таким образом, чтобы обеспечить требуемое подавление флюктуационной составляющей выходного напряжения фазового детектора 5 на частоту сигнала перестраиваемого генератора 7.

Воздействие этой флюктуационной составляющей на частоту сигнала перестраиваемого генератора 10, пропущенного через узкополосный полосовой фильтр 12, подавляется этим фильтром, Таким образом, при описанном способе формирования выходного сигнала устройства его помехозащищенность определяется амплитудно-частотными характеристиками фильтра 6 нижних час5 15241 тот и узкополосного полосового фильтра 12.

Для качественной оценки полосы захвата устройства целесообразно рассмотреть описывающее его дифферен5 циальное уравнение. Для этого запишем частоты перестраиваемых генераторов 7 и 1О

56 где Q„

QQii0

Таким образом, в предложенном устройстве для восстановления несущей частоты без дополнительной стабилизации разности частот перестраивае25 мь<х генераторов 7 и 10 вырабатывается выходной сигнал, частота которого с точностью до фазы определяет несущую входного сигнала, При этом его помехозащищенность не хуже чем у известного устройства. Отсутствие специального устройства для стабилизации разности частот перестраиваемых генераторов 7 и 10 повышает надежность предложенного устройства. 7

К(Р)о

Формула изобретения

Устройство для восстановления несущей частоты, содержащее соединенные в кольцо первый фильтр нижних частот, первый перестраиваемый генератор, первый смеситель, пер<1ый полосовой усилитель и фазовый детектор, а также цепочку, состоящую из после45 довательно соединенных второго фильтра нижних частот, второго перестраиваемого генератора, второго смесителя и второго полосового усилителя, выход которого соединен с вторым входом фазового детектора, а вторые входы первого и второго смесителей объединены и являются входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, между выходом фазового детектора и входом второго фильтра нижних частот включен фильтр верхних частот, а к выходу второго перестраиваемого генератора подключена цепочка, состоя 7 и07 Hl H5 у(ч)К(р) (1)

<О <<« + 10 (<< ) (Р ) К(Р ) р (2) частота перестраиваемого генератора 7 при отсутствии управляющего напряжения; частота перестраиваемого генератора 10 при отсутствии управляющего напряжения; крутизна управления перестраиваемого генератора 7; крутизна управления перестраиваемого генератора 10; крутизна фазового детектора 5; амплитудно-фаэовая характеристика фазового детектора

5; разность фаз входных сигналов фазового детектора 5;

К(р),К(р) — операторные коэффициенты передачи соответственно фильтра 6 нижних частот, фильтра 8 верхних частот и фильтра 9 нижних частот.

Для упрощения выкладок предположим, что H = H = S. Обозначим Я х х S q = Я,„„ Далее предположим, что на вход устройства поступает гармонический сигнал с частотой И „ . Тогда разность частот входных сигналов фазового детектора 5,равная производной разности фаз этих сигналов, может быть записана следующим образом: р = (ы,„-u,) — (м„-ц ).(з)

С учетом (1) и (2) уравнение (3) можно переписать следующим образом:

Р(+ Я У() (К(р)ь+ К(р) 8 К(Р)з1

Если выбрать операторный коэффи-! циент передачи фильтра 8 верхних частот равным

K(p ) э — K(p) ь к(р1 — — рт-1 — — - —— и обозначить через G«2Q -(сто + е«

+ Ь < ), уравнение (4) можно записать в виде р - + A K(p))F(У) 2<<

Полученное уравнение, описываю<цее поведение разности фаз входных сигналов фазового детектора 5, а значит и полосу захвата системы эквивалентно уравнению традиционной ФАПЧ с петлевым фильтром, передаточная характеристика у которого равна K(p)> . Поэтому полоса захвата такого устройства равна полосе захвата упомянутой

ФАПЧ и, как известно, определяется она 9 и К(р), т,е. не зависит от (р)ь !

1524156 8

Составитель В.Козлов

Редактор А.Шандор Техред Л.Сердюкова Корректор Э,Лончакова

Заказ 7053/55

Тираж 884

Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101 щая из последовательно соединенных с выходом первого перестраиваемого полосового фильтра и третьего смеси- генератора, а выход является выходом теля, второй вход которого соединен устройства.