Следящий узкополосный фильтр с фазовой автоподстройкой

Следящий узкополосный фильтр с фазовой автоподстройкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

3l904I

ОП ИГРАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ ф, +ч 2

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 10.VII.1970 (№ 1466367 26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.Х.1971. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 12.1.1972

МПК Н 034 3/ОО

Комитет по делам иаооретений и атнрытий при Совете Миниотров

СССР

УДК 621.372.852.15 (088.8) И. А. Добржанский

@т »",., ° 1 ». "- :

Запорожский машиностроительный институт им. В. Я;.%убаря

Автор изобретения

Заявитель

СЛЕДЯЩИЙ УЗКОПОЛОСНЫЙ ФИЛЬТР С ФАЗОВОЙ

АВТОПОДСТРОЙКОЙ

Устройство может быть использовано в радиоприемниках частотно-модулированных сигналов в качестве помехозащищенного демодулятораа.

Известны следящие фильтры, содержащие узкополосный перестраиваемый фильтр, амплитудный ограничитель, фазовый частотный детектор, с выхода которого через формирующую цепь сигнал подан на частотный модулятор, управляющий процессом перестройки узкополосного фильтр а (слежением) . Такие устройства имеют недостаточно низкий порог демодуляции при использовании его в качестве демодулятора ЧМ колебаний.

Цель изобретения заключается в получении более низкого порога демодуляции, Это достигается путем применения фильтра с полосой пропускания более узкой, чем 2Р (F„— наибольшая модуляционная частота в спектре модулирующего сигнала) и использования в качестве сигнала ошибки (в настройке резонансной частоты фильтра по отношению к частоте входного сигнала) напряжения, формируемого в цепях, расположенных после фильтра, т. е. напряжения, обладающего меньшим уровнем флуктуационных и друтих помех, чем напряжение перед фильтром.

На iepTe I

Принимаемый частотно-модулированный сигнал поступает на узкополо "íûé фильтр (УФ) 1, резонансная частота которого из-за подстройки при помощи следящей системы

10 всегда мало отличается от частоты принимаемого сигнала. Обратная связь в следящей системе устанавливается достаточно глубокой для того, чтобы индекс модуляции (т. е. амплитуда отклонения фазы) входного сигнала

15 по отношению к резонансной частоте УФ был гораздо меньше единицы. При этом УФ вносит в закон изменения частоты только линейные искажения, которые устраняются дифферепцирующим устройством 5, аттенюатором 6

20 и сумматором 7. Для перестраивания УФ по частоте так, чтобы приведенный к фильтру индекс модуляции был малым, необходимо на частотный модулятор 9 подавать сигнал, пропорциональный разности фаз резонансных ко25 лебаний УФ и воздействующего сигнала. Для этого используют интегратор 8, преобразующий напряжение ошибки по частоте, имеющееся на выходе сумматора 7, в напряжение ошибки по фазе, поступающее на вход частот30 ного модулятора, Это же напряжение, пропор319041

ЦНИИПИ Заказ 3788/!3 Изд. № 1492 Тираж 473

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 циональное резонансной частоте УФ, подается на вычитатель 4 для получения напряжения ошибки в частоте и на выходной сумматор 10, в котором оно складывается с напряжением ошибки по частоте, имеющимся на выходе сумматора. Выходной сумматор выдает напряжение, пропорциональное частоте воздействующего на УФ частотно-модулированного сигнала.

Так как линейные искажения закона изменения частоты, вносимые УФ, устраняются при любой его полосе пропускания, он берется узкополосным, т. е. его полоса пропускания меньше 2F„, что приводит к снижению порога демодуляции. Этой же цели способствует то, что все напряжения в схеме получаются после фильтра, т. е. из смеси:сигнала с помехами, в которой уровень шума мал благодаря фильтрующим свойствам УФ.

Если частота входного сигнала в процессе модуляции быстро увеличивается, то частота отклика УФ увеличивается как интеграл от увеличения частоты сигнала на входе УФ. По такому же закону (как интеграл) увеличивается частота на выходе ограничителя 2 амплитуд. С него напряжение поступает на вход дифференцирующего устройства, на выходе которого напряжение оказывается пропорциональным увеличению частоты входного сигнала. Это напряжение через сумматор 7 поступает на интегратор 8, выходное напряжение которого оказывается пропорциональным увеличению фазы входного сигнала. Опо подается на частотный модулятор 9 для перестройки следящего фильтра, которая длится до тех пор, пока разность фаз колебаний входного сигнала и фильтра пе уменьшится до малой остаточной ошибки регулирования. Это же напряжение, пропорциональное резонансной частоте УФ, поступает на вычптатель 1 для получения сигнала ошибки, управляющего процессом регулирования резонансной частоты УФ. Таким образом производится фазовая автоподстройка резонансной частоты следящего узкополосного фильтра.

Прп медленных изменениях частоты выходного сигнала, для,которых УФ является безынерционным, изменения частоты его отклика практически совпадают с изменениями частоты входного сигнала, н процесс слежения резонансной частоты УФ за этими изменениями частоты отличается от описанного

10 выше лишь тем, что на вход интегратора поступает не производная сигнала, снятого с вычитателя, а пропорциональное ему напряжение от аттенюатора б. Это происходит потому, что отклик дифференцирующего устройства

15 при медленных изменениях напряжения на его входе очень мал, Чтобы напряжение на выходе сумматора было пропорционально разности частоты входного сигнала и резонансной частоты УФ при любых скоростях изменения

20 входночастоты,,надо,,чтобы коэффициент передачи напряжения по аттенюатору был равен сад, где я — постоянная затухания УФ, тд — постоянная времени дифференцирующего устройства.

Предмет изобретения

Следящий узкополосный фильтр с фазовой автоподстройкой, содержащий узкополосный перестраиваемый фильтр, частотный модуля30 тор, амплитудный ограничитель и частотный детектор, отличающийся тем, что, с целью понижения порога демодуляции сигналов при использовании фильтра в качестве демодулятора частотно-модулированных колебаний, 35 между выходом частотного детектора и входом частотного модулятора включена следящая система, содержащая вычитатель, выход которого через дифференцирующую цепь и аттенюатор подключен ко входам сумматора, 40 сигнал с выхода которого подан на один вход выходного сумматора непосредственно, а на другой его вход, а также входы вычитателя и частотного модулятора через интегратор.