Демодулятор частотно-манипулированных сигналов Советский патент 1986 года по МПК H04L27/14 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиоприемниках частотно-манипулирован- ных сигналов.

Цель изобретения - упрощение путем исключения двух фазовращателей, двух сумматоров, двух амплитудных детекторов, двух фильтров нижних чатот, двух детекторов абсолютной величины сигнала, двух пороговых блоков и коммутатора.

На фиг.1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого демодулятораJ на фиг.2 и 3 - временные диаграммы,поясняющие работу демодулятора.

Демодулятор частотно-манипули- рованнык: сигналов состоит из линии задержки 1, фазовращателя 2, первого 3 и второго 4 сумматоров, первого 5 и второго 6 амплитудных детекторов, первого 7 и второго 8 компараторов, второго 9 и первого 10 элементов НЕ, второго 11 и первого 12 одновибраторов, второго 13 и первого 14 коммутаторов, триггера 1 пикового детектора 16 и делителя напряжений 17.

Демодулятор работает следующим образом.

Пусть на вход устройства поступает сигнал

Ug e-sih(2nft).

Напряжение на выходе линии задержки 1 будет

4 E-Sin iTr(t-t),

где I - время задержки сигнала линией задержки 1.

На выходе фазовращателя 2, вносящего 90° фазовый сдвиг, напряжение будет - t .- U,(t-t)-i.;

На выход ах сумматоров 3 и 4 имеем

U,--U, + U 2ECos(TTrt)-5,n 2TlHt- -)i

вх

7Г

. ,2ECo3().(t-Ji-|

После линейного амплитудного детектирования этих сигналов амплитудными детекторами 5 и 6 на их выходах

U ElCosdlii);

IT

и, (lT t-fj|.

Зависимости Uj и Ug от f приведены на фиг. 2а и б соответственно.

Пиковый детектор 16 выделяет максимальное напряжение на выходе амплитудного детектора 5, значение которого равно 2Е в момент перехода частоты входного сигнала через точки, соответствующие экстремуму зависимости LIg.

Напряжение 2Е через делитель напряжения с коэффициентом деления К 0,707 поступает на первые входы компараторов 7 и 8, на вторые входы которых поступает выходное напряжение с выходов амплитудных детекторов 5 и 6.Компараторы 7 и 8 сравнивают между собой поступающие на их входы напряжения (фиг.. 2а,б). Зависимости выходного напряжения компараторов 7 и 8 от частоты входного сигнала { приведены на фиг. 2в и г.

Пусть на вход устройства поступает частотно-манипулированный сигнал с частотами манипуляции и f . (фиг.2) и законом манипуляции частот ., и j, приведенном на фиг.За.

В соответствии с приведенным на фиг. За законом манипуляции частот f Ир входного сигнала выход

ной сигнал компаратора 7 (см.фиг.2) даеет вид, приведенный на фиг. 36. этом в момент манипуляции час- готы На выходе компаратора 7 возникает переходной процесс, длительность которого равна величине задержки входного сигнала в линии задержки 1. Переходной процесс является результатом биений частот манипуляции f и f в течение времени I ,

При этом переходной процесс повторяет зависимость, приведенную на фиг. 2в, но во временной области. Аналогичным образом при манипуляции частоты формируется сигнал на выходе компаратора 8 (фиг.Зв). Момент времени t, соответствует изменению частоты входного сигнала от меньшего значения f к большему f.

Одновибраторы 11 и 12 формируют по положительному перепаду сигнала, поступающего на их входы, короткие импульсы постоянной длительности

4.

Выходные импульсы одновибраторов 11 и 12 приведены на фиг. Зг и д соответственно, при этом одновибра- тор 12 запускается по отрицательному перепаду выходного напряжения U/ (фиг„36) благодаря элементу НЕ 9. В момент времени t напряжение на вы

3

ходе компаратора 8 равно О (фиг,3в),поэтому импульс,формируемы в этот момент одновибратором 11 (фиг.Зг), поступает через коммутато 13 на единичный установочный вход триггера 15 и он переключается в состояние 1 (фиг.Зе). В момент времени t импульс формирует одно- вибратор 12 (фиг.Зд), но к этому моменту времени сигнал на выходе компаратора 9 имеет значение 1, коммутатор 13 переключается к входу, соединенному с выходом одновибрато- ра 12,и формируемый им импульс снова поступает на единичный установочный вход триггера 15, подтвержда его состояние 1. В момент времени t происходит обратный процесс - чтота входного сигнала изменяется с значения f,j на значение f (фиг.За При этом аналогично показанному вьше одновибраторы 11 и 12 формируют короткие импульсы, но теперь импульсу, формируемому одновибратором 11, в момент времени t соответствует состояние 1 на выходе компаратора 8, и он уже попадает через коммутатор 14 на нулевой установочный вход триггера 15 и устанавливает его В состояние О (фиг.Зе) так как управляющий вход коммутатора 14 соединен с выходом компаратора 8 через элемент НЕ 10. Далее повторяется описанный процесс.

Из фиг. Зе видно, что сигнал на выходе триггера 15 повторяет закон манипуляции частоты входного сигнал (фиг.За). Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает демодулцию входного частотно-манипулирован ного сигнала с частотами манипуляции { и {j, .

Условием работоспособности устройства является выбор таких значений манипулируемых частот , и f.j, чтобы между ними находилась хотя бы одна точка пересечения выходного напряжения, амплитудного детектора 5 с выходным напряжением делителя напряжения 17, так как в противном случае компаратор 7 переключается и на установочные входы триггера 15 не поступают импульсы, т.е. устройство не работает.

При выборе времени задержки сигнала линией задержки 1 из условия

L

1

(f,указанное ограничение выполняется для любых значений частот и , т.е. предлагаемое устройство обеспечивает демодуляцию входного частот- но-манипулированного сигнала без необходимости какой-либо его предварительной настройки на эти частоты.

10

Формула изобретения

Демодулятор частотно-манипули- рованных сигналов, содержащий объединенные по входу первый сумматор, линию задержки и фазовращатель, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, выход линии задержки соединен с вторыми входами первого и второго сумматоров,выходы которых соединен с входами первого и второго амплитудных детекторов соответственно, выход первого амплитудного детектора соединен с первым входом первого компаратора, второй компаратор, выход которого через первый элемент НЕ соединен с первым входом первого коммутатора, второй коммутатор, триггер и второй элемент НЕ, отличающийся тем, что, с целью упрощения путем

исключения двух фазовращателей,двух сумматоров, двух амплитудных детекторов, двух фильтров нижних частот, двух детекторов абсолютной величины сигнала, двух пороговых блоков и

коммутатора, введены пиковый детектор, делитель напряжения и два одно- вибратора, причем выход второго амплитудного детектора соединен с первым входом второго компаратора,

выход первого амплитудного детектора через последовательно соединенные пиковый детектор и делитель напряжений соединен с вторыми входами обоих компараторов, выход первого

компаратора через последовательно соединенные второй элемент НЕ и первый одновибратор соединен с первьм входом второго коммутатора и вторым входом первого коммутатора, третий

вход которого объединен с вторым входом второго коммутатора и соединен с вы;ходом второго одновибратора, вход которого соединен с выходом первого компаратора, выход второго

компаратора соединен с третьим входом второго коммутатора, выходы обоих коммутаторов соединены с соответствующими входами триггера.

О 0 (Уг, 2

Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано в радиоприемниках. Цель изобретения - упрощение. Устройство содержит линию задержки 1, фазовращател4) 2, два сумматора 3 и 4, два амплитудных детектора 5 и 6, два компаратора 7 и 8, два элемента НЕ 9 и 10, два одно- вибратора (0) 11 и 12, два коммутатора 13 и 14, триггер 15, пиковый детектор (1Щ) 16 и делитель напряфие, J жений (ДН) 17. Условием работоспособности устройства является выбор таких значений манипулируемых частот { и f , чтобы между ними находилась хотя бы одна точка пересечения выходного напряжения амплитудного детектора 5 с выходным напряжением ДН 17. При выборе времени задержки сигнала линией задержки 1 из условия: 1/2 (,,) устройство обеспечивает демодуляцию входного частотно-манипулированного сигнала без необходимости какой-либо его предварительной настройки на эти час тоты. Введение двух О 11 и 12, ПД 16 и ДН 17 позволило упростить устройство, из которого исключены два фазовращателя, два сумматора, два амплитудных детектора, два ФНЧ,два детектора абсолютной величины сигнала, два пороговых блока и коммутатор. 3 ил. с $ (Л Выход

ие,3

Составитель Н. Лазарева Редактор Н. Киштулинец Техред Н.Вонкало Корректор М. Самборская

Заказ 2298/59Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

..«......« «в-..

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4