Способ квадратурного аналого-цифрового преобразования узкополосного сигнала

Способ квадратурного аналого-цифрового преобразования узкополосного сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1401.80 (21) 2869616/18-21

Союз Советских

Социалистииеских

Республик >869018 (51)М. Кл.

Н 03 К 13/02 с присоединением заявки ИоГосударственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.81. Бюллетень И9 36

Дата опубликования описания 300981 (5З) УДК 681.325 (088. 8) I

A И. Гребенников и В.С. Шаталов

I (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ КВАДРАТУРНОГО АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УЗКОПОЛОСНОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке квадратурных аналого-цифровых преобразователей узкополосных сигналов, несущие частоты которых не постоянны и принимают ограниченный ряд значений.

Во многих задачах радиотехники целесообразно проводить обработку не самого узкополосного сигнала, а квадратурных составляющих его комплексной огибающей (1) . Это позволяет исключить не содержащую несущую частоту передаваемой информации и при цифровой обработке сигнала значительно снизить необходимое быстродействие цифровых устройств.

Известен способ квадратурного аналого-цифрового преобразования узкополосного сигнала, включающий предвари- 2О тельное расщепление указанного сигнала на квадратурные составляющие с использованием отсчетов в различные, сдвинутые на определенный интервал моменты времени с последующим преобразованием полученных отсчетов в цифровую форму с2 .

Точность квадратурного преобразования аналогового сигнала в цифровую форму, укаэанным способом определяет- 30 ся, помимо других факторов, точностью расщепления его на квадратурные составляющие, т.е. точностью формирования интервала а t между моментами взятия отсчетов. Например, погрешность ФЧ представления сдвига фаз между квадратурами при неточном формировании интервала d с определяется выражением где а с — погрешность формирования интервала ьс.

При изменении несущей частоты f преобразуемого сигнала в некотором диапазоне во избежание появления погрешности преобразования необходимо также изменять в соответствующем диапазоне интервал и с 1/4f. Если ряд значений несущей частоты входного сигнала известен, но достаточно велик (как, например, в случае работы радиолинии с частотной адаптацией или в случае приема многочастотного сигнала аппаратуры с частотным уплотнением каналов), то задача формирования множества требуемых значений интервала ас становится весьма сложной.

869018

Цель изобретения — упрощение и повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в способе квадратурного аналогоцифрового преобразования узкрполосного сигнала, включающем предварительное расщепление указанного сигнала на квадратурные составляющие с ис1пользованием отсчетов в различные, сдвинутые на определенный интервал моменты времени с последующим преобразованием полученных отсчетов в цифровую форму, интервал времени между отсчетами задают произвольным, в пределах от нуля до половины периода несущей частоты, а отсчеты, полученные в сдвинутые моменты времени, до- 15 полнительно преобразуют в соответствии с выражением

n(nT- Dt)-п(пт) с05 1ТУ Ь $

0(йТ)=

Ма 272д<

20 л где U (nT) U (n T) — уточненное значение отсчета, n - текущий номер отсчета, Т - периода дискретизациии;

U(nT -дС),U(nT) — значения отсчетов, полученных в сдвинутый и опорный моменты времени; 30 — интервал времени между моментами — взятия отсчетов; несущая частота узкополосного сигнала. 35

Узкополосный сигнал сначала приближенно расщепляется на квадратуры . при произвольном и не зависящем от значения несущей частоты интервале дс между моментами взятия выборок, 40 а затем вторая квадратура корректируется в соответствии с предлагаемым алгоритмом. Необходимые для выполнения коррекции значения cos23ifat и

in27fht вычисляются заранее и хранятся в запоминающем устройстве кор- 45 ректора. Очевидно, число запоминаемых значений этих функций равно числу номинальных значений несущей частоты сигнала.

Например, по 20 каналам поступают узкополосные сигналы, несущие частоты которых имеют значения f „= (130 +

+ ?„.,) кГц, где 1 — номер канала, 1 = 1-20. Выборки во всех каналах должны браться одновременно с частотой дискретизации 2 кГц.

Рассмотрим пример технической реализации устройства квадратурного аналого-цифрового преобразования указанных сигналов.

На фиг. 1 представлен формирователь импульсов выборки, на фиг. 2 процессор для вычисления по предла,гаемой формуле, являющийся корректором второй квадратуры.

На схемах обозначено: генератор 1 опорной частоты, делитель 2, триггеры 3 и 4, умножители 8 и б, су мматор 7, регистры 8 и 9, запоминающее устройство 10 для хранения коэффициентов -cos 27 f id t и 1/s i n 23k f i t ..

Устройство для реализации предлагаемого способа работает следующим образом.

Генератор 1 формирует опорную частоту, которая делится делителем 2 для получения импульсов выборки. С помощью двух последовательно включенных

D-триггеров 3 и 4, тактируемых опорной частотой, формируются опорные и задержанные импульсы выборки, сдвинутые на интервал д t. Тактовые входы всех блоков выборки для вторых квадратур подключены к выходу первого 0-триггера и, соответственно, для первых квадратур — к выходу второго

О-триггера, а полученные выборки отрабатываются в корректоре второй квадратуры (фиг. 2) по указанной выше формуле.

Формула изобретения

Способ квадратурного аналого-цифрового преобразования узкополосного сигнала, включающий предварительное расщепление указанного сигнала на квадратурные составляющие с использованием отсчетов в различные, сдвинутые на определенный интервал моменты времени с последующим преобразованием полученных отсчетов в цифровую форму, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности преобразования, интервал времени между отсчетами задают произвольным в пределах от нуля до половины периода несущей частоты, а отсчеты, полученные в сдвинутые моменты времени, дополнительно преобразуют в соответствии с выражением л ()(ет- д )- u(qT) сов 2 f. 6 ()(nТ)" ! где U (nT) U (пТ уточненное

) значениее отсчета; д текущий номер отсчета, период дискретизации, U(лТ-5t),U(nT) — значения отсче- . тов, полученных в сдвинутый и опорный моменты времени, интервал времени между моментами взятия отсчетов.

869018 несущая частота узкополосного сигн ала.

0-2Ю.f1Z -2HZ

All.2

Составитель .В. Иахананов

Редактор Л. Пчелинская Техред Ж,Кастелевич Корректор Н. Швыдкая

Заказ 8355/84 Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гоноповский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. "Советское радио", 1977, с. 469.

2. Кловский Д.Д. и др. Инженерная реализация радиотехнических схем.

1975, с. 158-163 (прототип),