Устройство разделения двух сигналов с частотной модуляцией и перекрывающимися спектрами

Устройство разделения двух сигналов с частотной модуляцией и перекрывающимися спектрами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИК (gl)5 Н 04 В 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автаосковм саидетвльствм

1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по иэоичлениям и отнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4703949/09 (22) 12.06.89 (46) 30.05.91. Бюл. Р 20 (72) M.A.Áûõîâñêèé, А.А.Липатов и А.JI.Tåðåõoâ .(53) 621.396.669 (088.8) (56) Bagdady Е.I. New developmeut

in FM reception and арр1ication tothe

realization of à sistern of "Powerdivision" maltiplixing, IRK TRANS, 1959, VCS — 7, P.- 9. -

Авторское свидетельство СССР

У 1091355, кл. Н 04 В 1/10, 1982. (54) УСТРОЙСТВО РАЗДЕЛЕНИЯ ДВУХ

СИГНАЛОВ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ И

ПЕРЕКРЫВАЮЩИМИСЯ СПЕКТРАМИ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано на радиолиниях с частотной модуляцией (ЧМ). 1

Цель изобретения — уменьшение искажеИзобретение относится к радио технике и может быть использовано на радиолиниях с частотной модуляцией (ЧМ).

Цель изобретения — уменьшение искажений сигнала меньшей мощности.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства разделения двух сигналов с частотной модуляцией и перекрывающимися спектрами; на фиг.2 — структурная электрическая схема блока сжатия девиации час. тоты; на фиг. 3 — блок восстановления девиации частоты.

„.,ЯУ„„1653161 А М

2 нии сигнала меньшей мощности. Устройство содержит первый элеМент i задержки, блок 2 компенсации, полосовой ограничитель 3, блок 4 сжатия девиации частоты, полосовой фильтр 5, блок 6 восстановления девиации частоты. Входные сигналы через полосовой ограничитель 3 поступают на блок 4, где происходит сжатие девиации частоты. Полосовой фильтр 5 подавляет продукт искажения закона модуляции сильного сигнала слабым сигналом с угловой модуляцией.

Выделенный на выходе блока 6 сильный сигнал поступает на блок 2 компенсации, на выходе которого выделяется слабый сигнал. В устройстве сильный сигнал претерпевает взаимообразные преобразования ЧМ-ЧМ, ЧМ-ФМ, ФМ-ЧМ с промежуточной фильтрацией в суженной полосе. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

С

Устройство разделения двух сигнаФваей лов с частотной модуляциеи и перекрывающимися спектрами содержит первый ОЪ элемент 1 задержки, блок 2 компенсации, полосовой ограничитель 3, блок 4 сжатия девиации частоты, полосовой фильтр 5, блок 6 восстановления девиации частоты.

Кроме того, на фиг.1 показаны пер- ай вый и второй частотные детекторы 7 и.8 и первый и второй фильтры 9 и 10 нижних частот.

Блок сжатия девиации частоты содержит первый смеситель 11, второй

1б531б1 элемент 12 задержки, второй смеситель 13.

Блок восстановления девиации частоты содержит третий смеситель 14, четвертый смеситель !5 и третий элемент 1б задержкие

На фиг.2 показан опорный генератор 17.

Устройство работает следующим образом.

На входе устройства действует аддитивная смесь двух сигналов с угловой модуляцией, которая поступает а вход эле е та 1 Вход полосового 15 ограничителя 3.

W(t) -- А cos (53,t + а,()) + ф,) +

+ 1«Асов Qzt + a à(t) +Чг) р где А и kA(k &: 1) - амплитуды сигналов с угловой модуляцией; (),) и Я, " несущие частоты и фазы сигналов; а (t) — закон изменения е фазы ЧМ сигналов.

Сигнал W (t) поступает на вход полосового ограничителя 3. На выходе полосового ограничителя 3 сигнал имеет вид

30 о(((.) = Асов(Я,t + а,,(t) + kF(t))., (2) где P(t) = sin(1((Qt + 5 a(t) +()Ц)

ACO =Я,-Я ЬЯ() = а (t) — a (t);

6Я .=- ф — Ц> .

При больной девиации частоты ЧМ сигналов, действую)(агх на входе уст-ройства, составляющая Я (1:) имеет весьма широкий спектр.

На выходе блока 4 по п.2 формулы изобретения 14) .,()"предстаьляет собой ЧМ сигнал с малым индексом, 1

Я t а (1) % ст(й) =; Асов (— — + — — + — — +

N N N

kE(t) 45 е.) ь (За) где N — коэффициент деления делителя частоты.

Коэффициент деления N выбирается из условия макс - «<1, т.е. инС декс модуляции сигнала 5(>(t) полезным сообщением весьма незначитепен.

Поэтому сигнал (За) можно .представить как . 55 .Ясж() = S(t) +, () . (4а)

«(t) Ц), где S(t) = Aoos(-- +

N N сигнал, занимающий полосу частот, не превьш(ающую 2fb, (ЕЬя - верхняя частота спектра сообщения, модулирующего сильный сигнал). В то же время

Ш( процесс g (t) = — — P (t) в1п(t)

N N является широкополосным, так как широкополосен процесс g(t).

Иа выходе блока сжатия девиации частоты сигнала 7 по п.3 формулы изобретения W (t)l представляет собой фазомодулированный (ФИ) сигнал с малым индексом; Центральная частота этого сигнала равна частоте опорного генератора 17, а его фаза равна производной от фазы ЧМ сигнала

14 с (() = соз((д„ t + (- я„+ А 602(+

+ ° kd(t)), (3a) где - время задержки в элементе

12 задержки; Оог- частота опорного генератора 17, (4(О(= Q, +Юа.

d а (t) d5(t) а (t) = — — — - (t) = — — — можdt но записать: ися(с) = Б(с) — ) (с), (4б) где S(t),= соз(Я „С + ь а, + ЬЯ )

1() = k(.Язеп(Я й) р

Так как процесс E(t) является широкополосным, то широкополосным

„Еппяееся и процесс 1(С) = (сеt(t) ainx х ЯО(-t1 л

Величина < выбирается неболь,.шой, . TRK чтобы L макс а (t)

Л Е

=- (,gQ <(1 (ЬЯ - максимальная девиация частоты сильного сигнала) . При этом полоса, занимаемая сигналом

S(t) = соз(Яо t + (. а (t) +ьь оЯ ) не превышает 2fb -pe fb — верхняя частота спектра сообщения.

Полоса пропускания полосового фильтра 5 выбирается близкой к 2ЕЬ,, что позволяет пропустить через этот фильтр сигнал S(t) практически без искажений. В то же время в результате фильтрации этим фильтром широкополосного процесса g(t) его мощность существенно уменьшается и на выходе полосового фильтра 5 действует сигнал W (t) = S(t —, ь ) — (), (5) где ((t) = 1«ГЯ(с) зыЦ и (волнистой чертой вверху обозначена операция фильтрации широкополосного процесса полосовым фильтром 5 с узкой полосой

Л

Э. а . — групповое время запаздывания полосового фильтра 5), В результате

Фильтрации мах l (t)) Сс шах Я(С) 1, t t

1653161

20 т.е. полосовой фильтр 5 подавляет продукт искажения закона модуляции сильного сигнала слабым сигналом с угловой модуляцией.

Сигнал (5) поступает на вход блока 6. На выходе блока 6 по п.2 формулы изобретения действует сигнал

"сосет (t) = Acos(prt + a1(t n ) +

, ) ) (6a.)

На выходе блока б по п.3 формулы . из6бретения действует сигнал

Л

1 воспет (t) Acos©o t + a,.> (t "о)

-аю,t - kg(t —,)) (6б)

Мгновенная частота сигнала (ба) и

I (бб) практически не отличается от мгновенной частоты сильного сигнала, действующего на входе устройства, так как maxkg(t)((< а (t) (. Поэt тому на выходе блока 6 закон модуляции сильного сигнала восстанавливает ся с весьма высокой точностью.

Сигнал (6) поступает на блок 2, на выходе которого выделяется слабый сигнал.

Рассмотрим подробнее работу блохов

4 и 6 по п.3 формулы.

Сигнал поступает на смеситель 11, где переносится на суммарную частоту выходного сигнала и опорного генератора 17. Далее сигнал задерживается элементом 12 и поступает на смеситель 13. На смеситель 13 поступает также сигнал, который не претерпел переноса на другую частоту и задержку. На выходе смесителя 13 формируется сигнал„ фаза которого изменяется пропорционально мгновенной частоте

1входного сигнала, а центральная частота равна частоте опорного генератора 17. Сигнал с выхода преобразователя девиации поступает на вход полосового фильтра 5. Сигнал, поступающий на вход 41 имеет центральную частоту, равную частоте опорного генератора 17. Фаза этого сигнала изменяется пропорционально мгновенной частоте сильного сигнала. На выходе смесителя 15 образуется сигнал, центральная частота которого равна частоте опорного генератора 17, а мгновенная частота с высокой точностью совпадает с мгновенной часто« той сильного сигнала, действующего на входе устройства. Сигнал с выхода смесителя 15 через элемент 16 поступает на другой вход смесителя 14, чем и обеспечивается восстановление девиации частоты.

Частотные детекторы 7 и 8 и фильтры 9 и 10 позволяют выделить переданные сообщения, содержащиеся в каждом из двух сигналов.

Таким образом, в предложенном устройстве сильныи сигнал претерпевает взаимообразные преобразования

ЧМ-ЧМ, ЧМ-ФМ, ФМ-ЧМ с промежуточной фильрацией в суженной полосе, без преобразования ЧМ а АМ, что позволяет существенно уменьшить искажения закона изменения частоты сильного сигнала. При этом достигается высокая точность компенсации и уменьшения искажений при приеме слабого сигнала.

Формула изобретения

1. Устройство разделения двух сигналов с частотной модуляцией и перекрывающимися спектрами, содержащее полосовой ограничитель, вход которого

25 является входом устройства, и соеди-. ненные последовательно первый элемент задержки, вход которого соединен с входом устройства, и блок компенсации, выход которого является первым выходом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения искажений сигнала меньшей мощности, в него введены соединенные последовательно блок сжатия девиации частоты, вход котдрого соединен

35 с выходом полосового ограничителя, полосовой фильтр и блок восстановления девиации частоты, выход которого соединен с другим входом блока компенсации и является вторым выходом

40 устройства.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок сжатия девиации выполнен в виде делителя частоты, а блок восстановления

45 девиации выполнен в виде умножителя частоты, причем коэффициент деления частоты делителя частоты равен коэффициенту умножения умножителя частоты.

50 3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок сжатия девиации частоты выполнен в виде соединенных последовательно первого смесителя, первый вход которого являет55 ся входом блока сжатия девиации частоты, второго элемента задержки и второго смесителя„ другой вход которого соединен с входом блока сжатия девиации частоты, а выход является

f653161 выходом блока сжатия девиации частоты, блок ьосстановления девиации вы" полнен в виде соединенных последовательно третьего смесителя, первый вход которого является входом блока восстановления девиации четвертого смесителя, выход которого является,выходом блока восстановления девиа; ции, и третьего элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом третьего смесителя, при этом второй вход первого смесителя и другой вход четвертого смесителя соединен с выходом опорного генератора.

1653161

Составитель Н.Мельников

Редактор И.Сегляник ТехредЛ.Олийнык Корректор Н.Король

Заказ 1 781 Тираж 400 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, lucква, iK-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101