Устройство для фильтрации непрерывного радиосигнала с широкополосной гармонической частотной модуляцией Советский патент 1984 года по МПК H03L7/00 

to

00

ее

СО

ю Изобретение относится к радиатехнике, может быть использовано в радиотехнических устройствах различного назначения, в частности в радиоприемной аппаратуре для фильтра ции непрерывных радиосигналов с широкополосной гармонической частотной модуляцией и в схемах измерения задер жки радиосигналов с указанной модуляцией i . По основному авт.св. № 813704 известно устройство для фильтр ации непрерывного радиосигнала с широкополосной гармонической частотной Яодулядней, содержащее фазовые детекторы, первые входы которых объединены и подключены к входной шине, второй вход первого из которых соединен с его выходом через последо вательно включенные подстраиваемый генератор и фильтр нижних частот, а второй вход второго фазового детектора - с выходом подстраиваемог генератора через фазовращатель, а также узкополосный фильтр частоты модуляции и последовательно включенные интегратор, пороговый блок и nepeкJвoчaтeль, между выходом узкополосиого фильтра частоты модул ции и первым сигнальным входом переключателя включен блок обратной связи, при этом выход первого фазового детектора через последовательно включенные пepeкJaoчaтeль и узко полосный фильтр частоты модуля1щн соединен с другим управляющим входо подстраиваемого генератора, а выход второго фазового детектора подключе к входу интегратора.При подаче.на выход этого устройства сигнала с широкополосной гармонической частотной модуляцией либо в момент включения системы при наличии таког сигнала на выходе напряжение на выходе интегратора мало, и напряжение с выхода порогового блока на управляющий вход переключателя не подается. При этом вход узкополосно го фильтра через переключатель соед нен с выходом блока обратной связи. В этом случае на выходе фильтра появляется гармоническое напряжение с частотой близкой, но не равной й(ц , например, отличающейся на . Это напряжение вызывает модул цию подстраиваемого генератора. При априорно заданном индексе на выходе можно установить индекс модуляции подстраиваемого генератора так, что бы в определенные промежутки времени входная модуляция почти полностью компенсировалась. Введение расстройки по частоте модуляции позволяет искать такие удобные для включения системы моменты, в которые на выходе второго фазового детектора будет сигнал, вызывающий срабатывание порогового блока. При этом вход узкополосного фильтра отключается от выхода блока обратно связи и подключается к выходу первого фазового детектора. Так как в силу узкополосности напряжение на фильтре частоты не успевает измениться, замыкание высокочастотного кольца протекает в благоприятных условиях, и режим ложного захвата исключа тся Cl. Однако известное устройство обладает необходимостью предварительной установки .индекса частотной модуляции достаточно близкого заданному индексу модуляции входного сигнала m и ограниченностью диапазона индексов частотной модуляции, в котором исключается возможность ложного захвата. В известном устройстве требуется предварительно устанавливать амплитуду колебаний на выходе узкополосного фильтра частоты модуляции такой, чтобы индекс частотной модуляции подстраиваемого генератора с точностью.не хуже +0,3 рад бьш равен априорно заданному. Поэтому диапазон изменения входного индекса, в котором исключается возможность ложного захвата при включении системы, равен 0,6 рад. Например, система обеспечивает автоматический переход от включения к рабочему режиму при 6 m 6,6.. Однако для целого ряда практических задач важно исключить возможность ложного захвата при априорно неизвестном индексе модуля-, ции входного сигнала, во всяком случае при более широком диапазоне (возможных значений индекса модуляции. , Целью изобретения является осуществление автоматической настройки на требуемую величину индекса частотной модуляции и расширение диапазона индексов частотной модуляции. ПоставленнаяЦель достигается тем, что в устройстве для фильтрации непрерьтного радиосигнала с широкополосной гармонической частотной 3 модуляцией, содержащем фазовые детекторы, первые входы которьк объединены и подключены к входной шине, второй вход первого из которы соединен с его выходом через последовательно включенные подстраиваемы генератор и фильтр нижних частот, а второй вход второго фазового дете тора - с выходом подстраиваемого генератора через фазовращатель, а также узкополосный фильтрчастоты модуляции и последовательно включенные интегратор, пороговый блок и переключатель, между выходом узкополосного фильтра частоты модуляции и первым сигн яльным входом переключателя включен блок обратной связи, при этом выход первого фазового детектора через последовательно включенные переключатель и узкополосный фильтр частоты, модуляции соединен с другим управляющим входо подстраиваемого генератора, а выход второго фазового детектора подключе к входу интегратора, между выходом порогового блока и управляющим входом блока обратной связи включен формирователь ступенчатого напряжения . На чертеже представлена структурная злектрическая схема устройства для фильтрации непрерывного радиосигнала с широкополосной гармонической частотной модуляцией. Устройство содержит первый фазовый детектор 1, фильтр 2 нижних частот, подстраиваемый генератор 3 с двумя управляющими входамн, узкополосный фильтр 4 частоты модуляции блок 5 обратной связи, переключател 6, формирователь 7 ступенчатого напряжения, пороговый блок 8, интег ратор 9, фазовращатель JO, второй фазовый детектор П. . Устройство работает следующим образом. , ; Полоса захвата по немодулированной несущей низкочастотного кольца фазовой автоподстройки частоты, состоящего из первого фазового дете тора 1, фильтра 2 нижних частот, подключенного к одному из двух управляющих входов подстраиваемого генератора 3, и собственно подстраи ваемого генератора 3, должна быть выбрана больше предполагаемых р&с.строек по несущим частотам. Постоян ная.времени интегратора 9 и порог в пороговом блоке 8 должны быть 924 выбраны так, чтобы управляющий сигнал на выходе порогового блока появлялся только при превышении постоянной составляющей на выходе второго фазового детектора 11 наибольшего из всплесков, характеризующих ложный захват. Блок 5 обратной связи при подключении его выхода переключателем 6 к выходу узкополосного фильтра 4 должен обеспечивать возникновение на выходе узкополосного фильтра 4 колебания на частоте Я , близкой, но не равной частоте модуляции ,например l -fljyt .Здесь ff - расстройка между Л и 7. При этом величина 27Г/Йл1олжна быть в 5-8 раз больше времени захвата низкочастотного кольца по немодулированной несущей. Наибольшая амплитуда напряжения частоты SI на выкоде узкополосного фильтра 4 должна обеспечивать индекс частотной модулйции подстраиваемого генератора 3, совпадающий с верхней границей ожидаемого диапазона изменения индекса частотной модуляции на входе устройства. Формирователь. 7 должен обеспечивать изменени параметров блока 5 обратной связи таким образом, чтобы менять индекс частотной модуляции подстраиваемого генератора 3во всем ожидаемом диапазоне изменения входного индекса, например по ступенчатообразному закону с высотой ступеньки 0,3 рад и длительностью . ступеньки Т { Г, 2-) , 5) -j . При появлении на управляющем входе формирователя 7 ступенчатого напряжения напряжения с. выхода порогового блока 8 формирователь 7 должен прекратить перестройку параметров блока 5 обратной связи. При подаче на вход первого фазового детектора 1 сигнала с щирокополосной гармонической частотной -модуляцией либо при включении системы в тот момент, когда такой.сигнал 5же подан, напряжение на выходе интегратора 9 мало, и напряжение с выхода порогового блока 8 на управляюший вход переключателя б и на вход формирователя 7 не подается. При.этом вход узкополосного фильтра 4через переключатель 6 соединен с выходом блока 5 обратной связи, и на выходе узкополосного фильтра 4 появляется гармоническое напряжение с частотой Л Я„-Я,поступающее к управляющему входу подстраиваемого генератора 3. Это напряже ние вызывает модуляцию частоты подстраиваемого генератора 3. Формирователь 7 поддерживает неизменными параметры (блока 5 обратной связи в течение интервала времени, несколько превышающего период биений, возниканнцих на часто тах модуляции в фазовых детекторах 1 и 11. За счет расстройки между Я. иЛд производится поиск в течени периода биений наилучших условий для захвата. Если оказьюается, что индекс модуляции подстраиваемог генера тора hi „ сильно отличается от входного индекса частотной модуляции m , то уровень постоянно составляющей на выходе второго фазового детектора 1 I мал. Этот уровень зависит от разности (m-m как Dj(,r) Д о ФУНкЦия Бесселя первого рода нулевого порядка. Пороговый блок 8 не вьщает управляющее напряжение и формирователь 7 изменяет параметры блока 5 обратной связи так чтобы индекс т, изменился на 0,3 рад. Если при новом значении индекса частотно модуляции подстраиваемого генератор 3 пороговый блок 8 не выдает управляющий сигнал, формирователь 7 еще раз меняет индекс модуляции и т.д. Когда tYif,,.становится достаточ близким входному индексу tn , на вы ходе интегратора 9 появляется наибольший из всех возможных уровен постоянной составляющей, превосходящий побочные всплески и превышающий порог. Этб связано с тем, что при близких индексах модуляция почти полностью компенсируется, и низкочастотное кольцо обеспечивает синхронизацию. Пороговый блок 8 вьщает управляющий сигнал, поступающий на управляющий вход формирователя 7, и перестройка параметров блока 5 обратной связи прекращается. Выходное напряжение порогового блока 8, одновременно действуя на управляющий вход переключателя 6, вызывает отключение блока 5 обратной связи ji подсоединение входа узкополосного фильтра 4 к выходу основного фазового детектора 1. Поскольку в момент переключения переключателя 6 напряжение на выходе узкополосного фильтра 4 в силу его узкополосности изменяется незначительно, а моделирующие напряжения почти синфазны, замыкание высокочастотного кольца фазовой автоподстройки частоты протекает в наиболее благоприятных условиях, при которых наверняка устанавливается рабочий режим, и режим ложного захвата исклю чается. -, . Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляется автоматическая настройка на требуемое значение индекса частотной модуляции и расширяется диапазон индексов частотной модуляции, в котором исключается возможность ложных захватов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ НЕПРЕРЫВНОГО РАДИОСИГНАЛА С ШИРОКОПОЛОСНОЙ ГАРМОНИЧЕСКОЙ ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ по авт.св. №813704, отличающееся тем, что, с .целью осуществления автоматической настройки на требуемую величину индекса частотной модуляции и расширения диапазона индексов частотной модуляции, между выходом порогового блока и управляющим входом блока обратной связи включен формирователь ступенчатого напряжения.