Частотный дискриминатор Советский патент 1984 года по МПК H03D3/00 H03D13/00 

о-

(Л

а с

-ю

Ю 00

65

0t/t. / I 1 Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в различ ных автоматизированных радиотехнических устройствах. По основному авт.св. №980247 известен частотный дискриминатор, содержащий последовательно соединенные гиромагнитный фильтр, амплитудный детектор, пороговый блок, а также генератор опорных импульсов, соединенный через блок быстрой перестройки с первым входом перестройки гиромагнитного фильтра, блок медленной перестройки, соединенный с вторым входом перестройки гиромагнитного фильтра, блок определения частотного сдвига, входы которого подключе ны соответственно к выходам порогово го блока и генератора опорных импульсов, блок определения частотного сдвига вьтолнен в виде Ъ -триггера, выходы которого подключены к входам дифференциального усилителя и первым входам двух элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора счетных импульсов, выходы элементов И соединены с входами реверсивного счетчика, а выход дифференциального усилителя соединен с входом фильтра нижних частот СО. Однако недостаток известного частотного дискриминатора, огран д1ивающий его область использования, заключается в том, что правильная дискриминация частоты происходит только при присутствии в полосе захвата одной частоты. При присутствии в полосе захвата нескольких частот, напри-, мер, сигнала, паразитных комбинационных частот или других помех, дискриминатор работает неправильно и сигнал на его выходе уже не пропорци онален частотному смещению входного полезного сигнала, а пропорционален полусумме частотных смещений полезно го сигнала и высшей паразитной частоты. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости . Цель достигается тем, что в частотном дискриминаторе, содержащем по следовательно соединенные гиромагнит ный фильтр, амплитудный детектор, пороговый блок, а также генератор опорных импульсов, соединенный через €лок быстрой перестройки с первым входом перестройки гиромагнитного фильтра, блок медленной перестройки. 72 соединенный с вторым входом перестройки гиромагнитного фильтра, блок определения частотного сдвига, входы которого подключены соответственно к выходам порогового блока и генератора опорных импульсов, блок определения частотного сдвига выполнен в виде Т -триггера, выходы которого подключены к входам дифференциального усилителя и первым входам двух элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора счетных импульсов, выходы элементов И соединены с входами реверсивного счетчика, а выход дифференциального усилителя соединен с входом фильтра нижних частот, входы блока определения частотного сдвига подключены соответственно к выходам порогового блока и генератора опорных импульсов через введенные инвертор и элемент .ИЛИ, при этом мезвду выходом инвертора и другим входом элемента ИЛИ включены последовательно соединенные дополнительный 1)-триггер, третий элемент И и расширитель импульсов, причем )-вход дополнительного b -триггера соединен с выходом генератора опорных импульсов и другим входом третьего элемента И. На фиг.1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого частотного дискриминатораJ на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие его работу. Частотный диск 5иминатор содержит гиромагнитный фильтр 1, блок 2 медленной перестройки, блок 3 бьютрой перестройки, генератор 4 опорных импульсов, амплитудный детектор 5, пороговый блок 6, инвертор 7, блок определения частотного сдвига, выполнеиньш на В-триггере 8 и дополнительный D -триггер 9, элемент ИЛИ 10, реверсивный счетчик 11, расширитель 12 импульсов, дифференциальньй усилитель 13, фильтр 14 нижних частот, генератор 15 счетных импульсов, первый, второй и третий элементы И 16-18. Частотный дискриминатор работает следующим образом. Генератор 4- опорных импульсов выдает сигнал в виде меандра (фиг.2а) и синхронизирует блок 3 быстрой перестройки. Блок 3 быстрой перестройки двуполярными импульсами тока треугольной формы обеспечивает свипирование по линейному закону гиромагниткого фильтра 1 (фиг.26). Свипирование происходит в обе стороны от центральной частоты fo частотного дискриминатора, двойная амплитуда свипирования равна полосе захвата частотного дискриминатора. Интервалы нахождения входной частоты в полосе пропускания гиромагнитного фильтра 1 вьщеляются амплитудным детектором 5 (фиг.2в). На фиг.2 показан случай, когда полезная входная частота f;itfj, и частота помехи Сигнал с амплитудного детектора поступает на пороговый блок 6, образукициеся прямоугольные импульсы, передний фронт которых фиксирует моменты попадания частоты в полосу пропускания гиромагнитного фильтра 1 (назовем их импульсами обнаружения частоты), поступают на вход инвертора 7. Импульс с выхода инвертора 7 поступают на С-входы D-триггеров 8 и 9. Инвертор 7 применен, чтобы формировать переброс D -триггеров по заднему фронту импульса обнаружения частоты, и тем самым, избавиться от влияния ширины этого импульса на четкость работычастотного дискриминатора. Импульсы с выхода инвертора 7 (фиг.2г) своими положительными перепадами, соответствующими задним фронтам импульсов обнаружения частоты, устанавливают дополнительный i -триггер 9 в единицу в такте быстрого свипирования вверх (т.е. тогда, когда на D -входе D-триггера 9 присутствует опорный импульс) и устанавливают D -триггер 9 в ноль в такте свипирования вниз (фиг. 2д) . Импульс с выхода Т -триггера 9 поступает на один вход элемента И 18, на другой вход которого поступает опорньй импульс с генератора 4. На выходе элемента И 18 формируется импульс (фиг.2е), длящийся от конца действия импульса обнаружения

полезной частоты.в такте свипирования вверх до конца этого такта. Импульс с выхода элемента И 18 поступает на вход расширителя 12 импульсов, который формирует выходной импульс в два раза шире входного, этот выходной импульс поступает на один вход элемента ШШ 10, на другой вход которого поступает опорный импульс с выхода генератора 4. Импульс свыхода элемента ИЛИ to (фиг.2ж) поступает на

-БХОД Ь -триггера 8, ра:фсшап cfd переброс в единицу залиим фрспп-ом импульса обнаружения полезной частоты и защищая его от ложного

переброса в ноль импульсами оОг наружения помехи. В такте свипирования вниз после действия импульса с выхода элемента ИЛИ IO D-триггер 8 устанавливается в ноль задним фронтом импульса обнаружения полезной частоты. Импульсы на прямом выходе -триггера 8, длительность которых пропорхщональна частотному смещению полезной частоты относительно верхней.

границы полосы захвата, показаны

на фиг.2з. Длительность импульсов на инверсном выходе Т5-триггера 8 пропорциональна частотному смещению полезной частоты относительно нижней границы полосы захвата. Импульсы с выходов D -триггера 8 поступают на входы дифференциального усилителя 13, на выходе которого образуется двуполярньш сигнал (фиг.2и). Среднее значение

этого двуполярного сигнала, пропорциональное разности длительностей импульсов с выходов TI -триггера 8, выделяется после фильтрации этого сигнала фильтром 14 нижних частот. Это

среднее значение, пропорциональное сдвигу полезной частоты относительно центральной частоты, и есть выходной аналоговый сигнал частотного дискриминатора (фиг.2к). Цифровой выходной

сигнал частотного дискриминатора

образуется аналогично. Импульсы с выхода t -триггера 8 заполняются счетными импульсами с помощью генератора 15 счетных импульсов и двух элементов И

16 и 1.7 и подаются на входы реверсивного счетчика 11. Выходное двоичное число пропорционально разности дли- тельностей выходных импульсов Ь- триггера 8, т.е. пропорционально

частотному сдвигу входного сигнала относительно центральной частоты, и является выходным цифровым сигналом частотного дискриминатора.

Технико-экономический эффект предлагаемого частотного дискриминатора заключается в том, что он позволяет осуществлять автоматическзпо подстройку частоты генераторов при условии существования боковых помех в полосе захвата, в то время как известный не работоспособен в этих условиях.

LI

ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР по авт.св. № 980247, о т .л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьшения помехоустойчивости, входы блока определения частотного сдвига подключены соответственно к выходам порогового блока и генератора опорных импульсов чере.з 1 введенные инвертор и элемент ИЛИ, при этом между выходом инвертора и другим входом элемента ИЛИ включены последовательно соединенные дополнительный Ь-триггер, третий элемент И и расширитель импульсов, причем В -вход дополнительного D-триггера соединен с выходом генератора опорных импульсов и другим входом третьего элемента И.