Демодулятор амплитудно-модулированных сигналов Советский патент 1987 года по МПК H03D1/06 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах.

Цель изобретения - повышение по- мехозапущенности от сосредоточенных помех..

На чертеже приведена структурная электрическая схема демодулятора ам- плитудно-модулированных сигналов.

Демодулятор амплитудно-модулиро- ванных сигналов содержит первый полосовой фильтр 1, первый перемножитель 2, узкополосный фильтр 3 выделения несущей, второй перемножитель 4, первый фильтр 5 нижних частот,вто- рой полосовой фильтр 6, третий перемножитель УЗ третий полосовой фильтр 8, четвертый перемножитель 9, второй, фильтр 10 нижних частот, первый 11 и второй 12 фазовращатели, пятый перемножитель 13, первый сумматор 14, 1-ретий фильтр 15 нижних частот, третий 16 и четвертый 17 фазовращатели, шестой перемножитель 18, второй сум- матор 19, четвертый фильтр 20 нижних частот, седьмой перемножитель 21, согласующий усилитель 22, блок 23 вычитания, восьмой 24 и девятый 25 перемножители, ограничитель 26 напряжения и пятый фазовращатель 27.

Демодулятор амплитудно-модулиро- ванных сигналов работает следующим. образом.

Напряжение смеси сигнала с помехой поступает на вход первого полосового фильтра 1, где осуществляется выделение спектра полезного сигнала и фильтрация всех побочных продуктов преобразования.

Напряжение двухполосного амплитуд- но-модулированного сигнала с выхода перво-.- о полосоного филзь гра 1 подается на входы ззторого 4 и четвертого 9 перемножителей и на вход узкополосного фильтра 3 выделения несущей. Напряжение несущей частоты амплитудно-моду- лированного колебания с выхода узко- нолосного фильтра 3 подается на входы первого 2, зторог о 4, восьмого 24 и девятого 25 перемножителей.

С выхода узкополосного фильтра 3 напряжение подается также на пятый фазовращатель 27, где оно сдвигается на 90 и образует квадратную составляющую напряжения несущей.

Рассмотрим сначала прохождение напряжения с выхода первого полосового фильтра 1 до вг:1гхода демодулятора

амплитудно-модулированных сигналов при отсутствии йомех. Амплитудно-мо- дулированное (AM) колебание при модуляции несущей синусоидальным напряжением на выходе первого полосового фильтра 1 можно записать в виде

y A cos2Ffp-t AsCos2Tf() +

+ A5Cos2F(f,+F5),(О

где А.

5

0.

5

0

А, амплитуды:

F - частоты несущей и мои

fo и

дулирующего колебания.

Напряжение на выходе узкополосного фильтра 3 вьщеления несущей пред- ставляет синфазную составляющую cos 2 iif-Q , а на выходе пятого фазовращателя. 27 - квадратурную составляющую . Эти напряжения подаются на вторые входы второго 4 и четвертого 9 перемножителей соответственно , .

Таким образом, напряжения на выходах второго 4 и четвертого 9 перемножителей при отсутствии помехи можно записать в виде

у„ А5С082 Г5+ |- cos2i (2fo-Fs) + + cos2/((2f,+Fs) ; yg | sin2lFs+sin2T/(2f,-FS) + + |%in4lf,-i-| -sin2FFs+

+sin2,() .(2)

Ha выходе третьего .фильтра 15 нижних частот,, частота среза которого равна максимальному значению час- тоты.Гмакс , получим

. A cos2lfYs, . (3) а на выходе второго фильтра 10 нижних частот, частота среза которого также равна максимальному значению . модулирующей частоты , напряжение будет равно нулю, так как составляющие sin2/rFj взаимно компенсируются.

Напряжение (3) сдвигается третьим

фазовращателем 16 по фазе на 90 и с помощью четвертого фазовращателя 17 образуется синфазная и квадратурная составляющие напряжения с выхода третьего фазовращателя 16, которые подаются на входы шестого.и восьмого перемножителей 18 и 24. На другие входы этих перемно;кителей подается тчвадратурная и синфазная составляющие нап ряжения несущей частоты с выхода пятого фазовращателя 27 и узкополосного фильтра 3. На выходе второго сумматора 19 и, соответственно, на выходе второго полосового фильтра 6 получаем напряжение сигнала, преобразованного на.верхнюю боковую полосу

у AgSin 2/7(fo+ F,), (4) которое подается на третий перемножи тель 7 и на блок 23 вычитания.

Учитьшая, что на выходе второго фильтра 10 нижних частот напряжение равно нулю, то оно равно нулю на выходе первого сумматора 14 и на дру- гом входе блока 23 вычитания. Напряжение вида (4) с выхода блока 23 вычитания подается на вход первого перемножителя 2, на другой вход которого подается синфазная составляющая напряжения несущей частоты с выхода узкополосного фильтра 3 вьщеления несущей. На выходе первого перемножителя 2 и, соответственнно, на выходе первого фильтра 5 нижних частот полу- чаем демодулированное напряжение сигнала

5

sin 2FF

5

(5)

- 5 2

При наличии сосредоточенной помехи, например, в верхней боковой полосе напряжение на выходе третьего фильтра 15 нижних частот может быть записано в виде

Ч

15

AgCOS

2«F

cos

Ь

(6)

(7)

где Ac- и Fr - амплитуда и частота по- мехи, а на выходе второго фильтра 10 нижних частот в виде

y, | 3in2/rF.

После соответствующих преобразований напряжение на выходах второго 6 и третьего 8 полосовых фильтров можно записать в виде

.sin-i ro s

AsSin2F(,)+|F sin2F(,-);(8)

J f

(9)

1 sin2F(f + F- ),

Напряжение на выходе ограничителя 26 напряжения-можно записать в виде

y2 Siciatsin2 (f, + F) . (10)

Ограничение.напряжения помехи необходимо для того, чтобы исключить влияние изменения амплитуды помехи на оценку ее полярности. Напряжение

на выходе третьего перемножителя 7 можно записать в виде

y.cos2(Fs-Fc )-cos2F(2f +F5-«-F, ) + ТВте

;IQ

152025

30

+ f -со54я( ц-F-) .

TS

Так

(П)

как частота среза четвертого фильтра 20 нижних частот выбирается значительно ниже минимальной частоты модуляции, то напряжение на выходе этого фильтра можно записать в виде

Уг. 1 K f cos2if(F5-F), (12)

где К - коэффициент передачи четвертого фильтра 20 нижних частот для второго слагаемого выражения (12). С помощью этого преобразования определяется полярность и уровень помехи. Далее напряжение с выхода четвертого фильтра 20 нижних частот подается на седьмой перемножитель 21, на второй вход которого подается напряжение с выхода ограничителя 26 напряжения. Напр.яжение на выходе седьмого перемножителя 21 можно записать в виде

J 4

Это напряжение усиливается в два раза согласующим усилителем 22 и подается на второй вход блока 23 вычитания, на выходе которого получаем напряжение

21

sin2(fo + F). (13)

(6)

35

У24 Assin2F(fp+Fs)

(14)

40

45

)

50

(15)

55

и которое подается на первый перемножитель 2 для дальнейшей демодуляции.

В случае, если помеха попадает в нижнюю боковую полосу .АМ-сигнала, то. тогда напряжение на выходе фильтра 10 нижних частот определяется в виде

,

а на выходе третьего полосового фильтра 8 в виде

УВ - f 2 VВ этом случае напряжение на выходе четвёртого фильтра 20 нижних частот может быть записано в виде

У.с - )

и, соответственно, напряжение на вы(16)

ходе седьмого перемножителя - 1 sin2F (f „ +

21

21

F, ).

тн

Это напряжение после двухкратного усиления согласующим усилителем 22 подается на второй вход блока 23 вычитания, на выходе которого получаем напряжение вида

у A5sin2 r(f + FS), (19)

,

которое является напряжением чистого сигнала и подается на третий пе- ремиожитель 7 для- дальнейшего демоду лирования.

Формула изобретения

Демодулятор амплитудно-модулиро- ванных сигналов, содержащий последовательно соединенные первый полосовой фильтр, вход которого является входом демодулятора амплитудно-моду- лированных сигналов, узкополосиый фильтр выделения несущей, первый перемножитель и первый фильтр нижних частот, второй перемножитель, первый вход которого подключен к выходу первого полосового фильтра, последовательно соединенные, второй полосовой фильтр и третий перемножитель, а также третий полосовой фильтр и четвертый и пятый перемножители5 о т л и - ч а ю щ и. и с я тем, что, с целью повышёи -и помехозащищенности от сос- редо-гоченных помех, введены последовательно соединенные второй фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу четвертого перемнолсите- ля. первый фазовращатель и второй фазовращатель, выход которого подключен к первому входу пятого перемножителя ,, первь й сумматор, включен- ный. между выходом пятого перемножителя и входом третьего полосового

Редактор И.Слободяник

Сос л-аЕнтел-ь А.Осипович

Техред Л.Олийнык Корректор И.Шулла

Заказ 4930/53Тираж У00.Подписное

ВИ1-Ж1И Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие,1 .Ужгород,ул,Проектная, 4

5

0

0

6

фильтра, ограничитель напряжения, включенный между выходом третьего полосового фильтра и вторым входом третьего перемножителя, последовательно соединенные н включенные между выходом второго перемножителя и входом второго полосового фильтра третий фильтр нижних частот, третий фазовращатель, четвертый фазовращатель, шестой перемножитель и второй сумматор, последовательно соединенные и включенные между выходом третьего перемножителя и вторым входом первого перемножителя, четвертый фильтр нижних частот, седьмой перемножитель, согласующий усилитель и блок вычитания, второй вход которого подключен к выходу второго полосового фильтра, восьмой перемножитель, первый вход которого подключен к первому входу первого .перемножителя, второй вход - к входу четвертого фазовращателя, а выход подключен к второму входу-второго сумматора, пятый фазовращатель, вход которого подключен к первому входу первого перемно- л ителя, а выход подключен к объединенным nepBOjviy входу четвертого перемножителя и вторым входам пятого и DjecTOro перемножителей, девятый перемножитель, включенный между выходом первого фазовращателя и вторым входом, первого сумматора, при этом вторые входы четвертого и седьмого и объединенные вторые входы второго и девятого перемножителей подключены соответственно к выходу первого,полосового фильтра, к выходу ограничителя напряжения и к входу пятого фазовращателя .

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - повышение помехозащищенности от сосредото- чейных помех.Демодулятор содержит полосовые фильтры 1, 6 и 8, перемножите- ли 2,4,7,9,13,18,21,24 и 25, узкополосный фильтр 3 выделения несущей. вход фильтры 5, 10, 15 и 20, фазовращатели 11, 12, 16,17 и 27, сумматоры 14 и 19, согласующий усилитель 22, блок вычитания 23 и ограничитель 26 напряжения. При наличии сосредоточенной помехи, например, в верхней боковой полосе, в устройстве- осуществляется ограничение напряжения помехи для того, чтобы исключить влияния изменения амплитуды помехи на оценку ее полярности. Далее с помощью преобразования определяется полярность и уровень помехи и сигнал поступает для дальнейшей демодуляции.В случае, если помеха попадает в нижнюю боковую полосу амплитудно-модулированно- го сигнала, то в устройстве осуществляется выделение напряжения чистого сигнала, которое затем поступает для дальнейшего демодулирования. Рил. t (Л со 4 СЛ СО о О