Частотный детектор Советский патент 1984 года по МПК H03D3/04 

со

а 1 Изобретение относится к радио технике и предназначено для использования в системах демодуляции частотно-модулированных и частотноманипулированн1X сигналов. Известен частотный детектор, содержащий усилитель-ограничитель входного сигнала, формирователь вхо ного сигнала, два формирователя оди ночных импульсов, формирователь tпульса счета, генератор опорньк импульсов, делитель с переменным коэф фициентом деления, распределитель и пульсов, счетчик, буферный регистр и блок сравненияС1 3. Известное устройство позволяет пйавно менять полосу дискримини|рования и положение полосы дискриминируе ак частот на оси частот.Одн ко известный частотный детектор хара теризуется неоднозначностью отсчета и поэтому точность детектирования его не достаточно высока. Известен частотный детектор, соцержащий последовательно соединенны входной формирователь коротких импульсов, формирователь управляющих импульсов, счетчик, блок памяти, цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, а также опорный генератор, выход которого соединен со вторыъв вькoдa ш счетчика и формирователя управлянщшс импульсов, первый выход опорных импульсов которого подключен к входу записи блока памяти .23. Недостатком данного частотного детектора является невысокая точнос детектирования, обусловленная тем, что при фиксированной частоте опорного генератора середина частотной характеристики не совпадает с серединой частотного диапазона детектируемых сигналов. Прн значнггельном смещении частотной характеристики возможна неоднозначность отсчета. Цель изобретения - увеличение то ности детектирования за счет устранения неоднозначности отсчета. Для достижения указанной цели ча тотный детектор, содержащий последовательно соединенные входной формирователь коротких импульсов, формирователь управляющих импульсов. ({етчик, блок памяти, цифроаналогов преобразователь и фильтр нижних час тот, а также опорный генератор, вых которого соединен со вторыми входам счетчика и формирователя управляющи 61 импульсов, первый выход опорных импульсов которого подключен к входу записи блока памяти, введены последовательно соединенные блок сравнения чисел, триггер, элемент И и элемент ШН, вкпюченные между выходом счетчика и его установочным входом, при этом второй вход триггера соединен со входом входного формирователя коротких импульсов, второй вход элемента ИЛИ подсоединен к второму выходу опорных импульсов формирователя управлякицих импульсов, второй вход элемента И - к первому входу триггера, а другие входы блока сравнения чисел являются входом перестройки частотного детектора. На чертеже представлена структурная электрическая схема частотного детектора. Частотный детектор содержит входной формирователь 1 коротких импульсов, формирователь 2 управлякнцих импульсов, счетчик 3, блок 4 памяти, дифроаналоговый 1феобразователь 5, фильтр б нижних частот, опорньй генератор 7, блок 8 сравнения чисел, триггер 9, элемент И 10, элемент ИДИ 11. Частотный детектор работает следующим образом. На ксод формирователя 1 коротких импульсов подается сигнал, из кото-. рого образуются импульсы, поступающие на формирователь 2 управлякицих импульсов, на второй вход которого подаются импульсы опорного генератора 7. Формирователь 2 управляющих импульсов выцеляет каждый первый опорный импульс, следующий за сигнальным импульсом. Этот опорный импульс с первого вькода опорных импульсов формирователя 2 поступает на вход записи блока 4 памяти, куда записывается содержимое счетчика 3. На время записи счетчик 3 блокируется. В тече1ше периода сигнала счетчик 3 заполняется импульсами опорного генератора 7 до появления следующего сигнального импульса, после которого первый опорный импульс производит запись числа из счетчика 3 в блок 4 памяти, а второй опорный импульс, поступающий с второго выхода опорных импульсов формирователя 2 утфавляющих импульсов через элемент ИЛИ 11 на установочный вход счетчика 3, устанавливает счетчик в нулевое состояние. Таким образом, в блок 4 памяти 3 после каждого периода сигнала оказы вается записанным число, пропорциональное длительности периода сигнала. С помощью цифроаналогового прео разователя 5 и фильтра 6 нижних час тот это число преобразуется в напря жение, которое однозначно связано с частотой входного сигнала. Однако при произвольно выбранной частоте опорного генератора 7 рабочая характеристика детектора может быть смещена относительно заданного диапазона частот входного сигнала. Величина смещения предварительно вы числяется и находится поправка число Ng, код,которого устанавливается на входных шинах блока S сравнения чисел. Как только число в сче чике 3 увеличивается до значения, равного NO, на выходе блока 8 сравнения чисел формируется импульс, по ступающий через элементы И 10 и ШШ 11 на установочный вход счетчик 3, вторично устанавливая его в нуле вое состояние. Триггер 9, который запускается каждым сигнальным импульсом и сбрасывается задним фронтом импульса с выхода блока 8 сравнения чисел, разрешает прохождение через элемент И 10 только одного (первого) импульса с выхода блока 8 сравнения чисел. В результате на каждом периоде сигнала в счетчик 3 один раз вносится поправка за счет его установки в нулевое состояние при заполнении до N. Значение N выбирается так, что характеристика детектора точно соответствует часто 614 ному диапазону входных сигналов. Блок 8 сравнения чисел может 6wrb выполнен, например, в внде элементов поразрядного сравнения чисел (на элементах И )с объединением результата в выходном элементе. И. Возможны и другие варианты выполнения этого узла. При изменении диапазона входных сигналов перестройка частотного детектора производятся изменением кода числа на входе перестройки частотного детектора (на входе блока 8)..Такая цифровая перестройка детектора позволяет использовать частотный детектор в качестве следящего частотного детектора. Таким образом, сущность изобретения заключается в том, что при заданной частоте опорного генератора предварительно вычисляется смещение характеристики детектора относительно заданного частотного диапазона и затем при каждом цикле измерений в счетчик вносится поправка, равная смещению характеристики. Технико-экономическое преимущество предлагаемого частотного детектора по сравнению с известным состоит в увеличении точности детектирования путем устранения неоднозначности отсчета, обеспечении возможности оперативной перестройки детектора, возможности использования его в системах со следящими фильтрами, при этом требования к выбору ноьшнала частоты опорного генератора снижаются.

Н

8ход

1

ч

11

ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР, содержащий последовательно соединенные входной формирователь коротких импульсов, формирователь управляющих импульсов, счетчик, блок памяти, циф роаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, a также опорный генератор, выход которого соединен со вторьвш входами счетчика и формирователя управляющих импульсов. первый выход опорных импульсов которого подключен к входу записи блика памяти, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности детектирования за счет устранения неоднозначности отсчета, введены последовательно соединенные блок сравнения чисел, триггер, элемент И и элемент ИЛИ, включенш 1е между BE ходом счетчика и его установочньм входом, при этом второй вход триггера соединен со входом входного формирователя коротких импульсов, второй вход элемента ИЛИ подсоединен к второму выходу опорных импульсов i формирователя управляющих импульсов, второй вход элемента И - к первому входу триггера, a другие входы блока сравнения чисел являются входом перестройки частотного детектора.

IB

г

Ч

f

I j J/

8

wn

Вшод