Устройство для цифровой демодуляции сигналов с одной боковой полосой Советский патент 1984 года по МПК H03D1/00 

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в цифро вых радиоприемных устройствах. Известно устройство для демодуляции сигналов, применяемое в коммутационных измерителях малых сдвигов фаз l . Данное устройство характеризуется сложностью, которая во многом опреде ляется включением в структурную схему устройства блока преобразования Гильберта. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для цифровой демодуляции сиг налов с одной боковой полосой, содер жащее аналого-цифровой преобразователь, сигнальный вход которого является входом устройства, первый перемножитель, первый цифровой фильтр, цифро-аналоговый преобразователь, вы ход которого является выходом устрой ства, и тактовый генератор, выход которого соединен с входом синхронизации аналого-цифрового и цифро-аналогового .преобразователей, первого фильтра и первого перемножителя 2. Однако известное устройство обеспечивает получение неискаженного модулирующего сигнала при условии, что частота несущей входного сигнала постоянна во времени-. При наличии нестабильности частоты несущей на такую же величину изменяются частоты всех спектральных составляющих сигна ла на выходе устройства и принимаемый сигнал искажается. Цель изобретения - уменьшение искажений спектра модулирующего сигнала из-за нестабильности несущей частоты. Цель достигается тем, что в устройство для цифровой демодуляции сигналов с одной боковой полосой, СО держащее аналого-цифровой преобразователь, сигнальный вход которого является входом устройства, первый перемножиГель, первый цифровой фильтр, цифро-аналоговый преобразователь, выход которого является выходом устройства, и тактовый генератор, выходом соединенный с входами синхронизации аналого-цифрового и цифро-ана логового преобразователей, первого шифрового фильтра и первого перемноркителя, введены ,второй цифровой фильтр, три вычитателя, второй пере множитель и четыре элемента задержки/ при этом выход аналого-цифрового преобразователя подключен к входам первого и второго ццфровых фильтров, выход первого цифрового фильтра через последовательно соединенные первый и второй элементы задержки соеди нен с первым входом первого вычитате ля , второй вход которого подключен К выходу первого цифрового фильтра, а. .выход первого вычитателя подсоедиrieff к первому входу первого перейножителя, выход второго цифрового фильтра через последовательно соединенные третий и четвертый элементы задержки соединен с первым входом второго вычитателя, второй вход которого подключен к выходу второго цифрового фильтра, а выход второго вычитателя подсоединен к первому входу второго перемножителя, вторые входы первого и второго перемножителей соединены соответственно с выходом третьего .и первого элементов задержки, выходы первого и второго перемножителей подсоединены соответственно к первому и второму входам третьего вычитателя, выход которого соединен с сигнальным входом цифро-аналогового преобразователя, а входы синхронизации второго цифрового фильтра, первого, второго и третьего вычитателей, второго перемножителя и всех элементов задержки подключены к выходу тактового генератора. На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства для цифровой демодуляции сигналов с бдной боковой полосой. Устройство для цифровой демодуляции сигналов с одной боковой полосой содержит аналого-цифровой преобразователь 1, первый перемножитель 2, первый цифровой фильтр 3, цифро-аналоговый преобразователь 4, тактовый генератор 5, второй цифровой фильтр б, первый 7, второй 8 и третий 9 вычитатели, второй перемножитель 10, первый 11, второй 12, третий 13 и четвертый 14 элементы задержки. Предложенное устройство работает следующим образом. Входной аналоговый сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь 1, где осуществляется его дискретизация в нечетное число четвертей периода номинальной несущей частоты. Выход аналого-цифрового преобразователя 1 соединен с входами цифровых фильтров 3 и 6. На выходе цифрового фильтра 3 выделяется последовательность, выборок сигнала спектра боковой полосы, а на выходе цифрового фильтра б - последовательность спектра номинального значения остатка несущей частоты. Задача цифрового фильтра б - это выделение остатка несущей с неизвестной точно из-за нестабильности частотой. Элементы задержки 11-14 формируют на своем выходе последовательность импульсов, задержанную на один такт частоты тактового генератора 5. Знаками + и - на чертеже показаны входы вычитателей для подачи отсчетов уменьшаемого и вычитаемого сигналов. Выход третьего вычитателя 9 соединен с сигнальным входом цифро-аналогового преобразователя 4, на выходе которого

{формируется аналоговый модулирующий сигнал с компенсацией искажений, обусловленных нестабильностью частоты остатка несущей входного сигнала Работа всех блоков синхронизирована тактовым генератором 5, подсоединенным к входам синхронизации всех блоков устройства.

Поставленная цель до тигается путем особой обработки выборок после аналого-цифрового преобразования. Эта обработка основана на специфичес ких свойствах выборок из сигнала с одной боковой полосой, получающихся при его дискретизации с периодом в

нечетное число четвертей периода номинальной частоты остатка несущей: четные выборки принадлежат косинусной компоненте номинальной несущей входного сигнала, а нечетные - синусной компоненте. В предлагаемом устройстве недостающие отсчеты компонент вычисляются приближенно по известным соседним .отсчетам тех же компонент методом линейной интерполяции.

0 По сравнению с известным устройством для.цифровой демодуляции предлагаемое устройство обеспечивает компенсацию искс1жений/ обусловлейных нестабильностью частоты остатка не5сущей входного аналогового сигнала.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОЙ ДЕМОДУ ЯЦЦИ СИГНАЛОВ с одной БОКОВОЙ полосой, содержащее аналого-цифровой преобразователь, сигнальный вход которого является входом устройства, первый перемножитель, первый цифрювой фильтр, цифро-аналоговый преобразователь , выход которого является выходом устройства, и тактовый генератор, выходом соединенный с входами синхронизации аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователей, первого цифрового фильтра и первого перемножителя . отличаю, щеес я тем, что, с целью уменьшенияискажений спектра модулирующего сигнала из-за нестабильности несущей частоты, в него введены второй цифровой фильтр, три вычитателя, второй перемножитель и четыре.элемента задержки, при этом выход аналого-цифрового преобразователя подключен к входам первого и второго цифровых фильтров , выход первого цифрового фильтра через последовательно соединенные первый и второй элементы задержки соединен с первым входом первого вычитателя, второй вход которого под.ключён к выходу первого цифрового фильтра, а выход первого вычитателя подсоединен к первому входу первого перемножителя, выход второго цифрового фильтра через последовательно соединенные третий и четвертый элементы . S задержки соединен с первым входом второго вычитателя, второй вход кото(Л рого подключен к выходу второго цифрового фильтра, а выход второго вычитателя подсоединен к первому входу второго перемножителяj вторые входы первого и второго перемножителей со.единены соответственно с выходом третьего и первого элементов задержки выходы первого и второго перемножите лей подсоединены соответственно к х первому и второму входам третьего :л вычитателя, выход которого соединен с сигнальным входом цифро-аналогово:о го преобразователя, а входы синхрони 4 Х з.ации второго цифрового фильтра, пер вого, второго и третьего вычитателей второго перемножителя и Ьсех элеменtoB задержки, подключены к выходу такуового генератора.