Преобразователь коэффициента амплитудной модуляции в код Советский патент 1988 года по МПК G01R29/06 

agx(

Изобретение относится к импульсной гехнике и может быть использовано 1ШЯ измерения коэффициента модуляции амготитудно-модулированных (AM) сиг- налов.

Цель изобретения ,- упрощение путем , исключения арифметического устройства, аналого-цифрового преобразователя II ключа, а также устранение эависи- 10 |мости зоны нел1увствителености коэффи- тщента модуляции от уровня несущей путем использования в качестве опорного напряжения сигнала, пропорционального уровню несущей.15

На фиг.1 приведена функциональная схема преобразователя; на фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Преобразователь содержит усилитель 1 входного сигнала, синхронный демо- 20 дулятор 2, формирователь 3 управляющего напряжения, выпрямитель 4 огибающей АМ-сигнала, первьй и второй интеграторы 5 и 6, первый и второй ком- лараторы 7 и 8. аналого-цифровой пре- 25 образователь 9, элемент И 10, первый, второй, третий,„четвертый и пятый ключи 11-15, задатчик 16 режима измерения.

Синхронный демодулятор 2 (как при- 30 мер выполнения) содержит нормально разомкнутый ключ 17 и интерполирующий фильтр 18.

Задатчик 16 режима измерения (как 35 .пример выполнения) содержит первый и второй делители 19 и 20 частоты, первьй и второй дешифраторы 21 и 22, формировател - 23 кода периода дискретизации, формирователь 24 кода 40 времени измерения, усилитель-ограничитель 25.

Усилитель 1 входом соединен с источником входного АМ-сигнала U(t), а выходом - с первым (сигнальным) 45 входом 26 синхронного демодулятора 2 и .через формирователь 3 управляющего напряжения с его вторым (управляющим) входом 27, а также первым входом 28 задатчика 16 режима измерения, пер- Q вым выходом 29 подключенного к третьему (управляющему) входу 30 синхронного демодулятора 2. Первьй выход 31 синхронного демодулятора 2 соединен с вторым входом 32 задатчика 16 режима измерения и через вьтрямитель 4 и нормально разомкнутый ключ 11 подключен к первому входу интегратора 3, выходом соединенного с первыми

входами компаратора 7, ансшого-цифрового преобразователя 9 и через нормально замкнутый ключ 12 - со своим вторым входом.

Второй выход 33 синхронного демодулятора 2 через нормально разомкнутый ключ 13 соединен с первым входом интегратора 6, выходом подключенного к вторым входам компаратора 7, андло- го-цифрового преобразователя 9, первому входу компаратора 8 и через нормально замкнутый ключ 14 - к своему второму входу. Второй вход компаратора 8 соединен с шиной опорного сигнала, выходы компараторов 7 и 8 - соответственно с первым и вторым входа- tи элемента И 10, выходом подключенного к управляющему входу нормально разомкнутого ключа 15, второй выход 34 задатчика 16 соединен с управляю- входами ключей 11-14, а его третий выход 35 - с третьим входом элемента И 10.

Выход аналого-цифрового преобразователя подключен к сигнальному входу ключа 15, выход которого является выходом преобразователя.

Первый сигнальный вход 26 синхронного демодулятора 2 через нормально разомкнутый ключ 17 соединен с сигнальным входом интерполирующего фильтра 18, управляющий вход ключа 17 - с вторым входом 27 демодулятора 2, а управляющий вход интерполирующего фильтра 18 - с третьим входом 30 демодулятора 2, первый и второй выходы интерполирукнцего фильтра 18 подключены соответственно к выходам 31 и 33 демодулятора 2„

Делитель 19 частоты входом соединен с входом 28 задатчика 16 режима измерения, а выходом через дещифра-; тор 21, вторым входом соединенный с выходом формирователя 23 кода периода дискретизации,- с выходом 29 задатчика 16. Усилитель-ограничитель 25 входом соединен с входом 32 задатчика 16, а выходом - через делитель 20 частоты с первым входом дешифратора 22, вторым входом подключенного к выходу формирователя 24 кода времени измерения. Первый и второй выходы дешифратора 22 соединены соответственно с выходами 34 и 35 задатчика 16. Усилитель 1, формирователь 3 управляющего напряжения, выпрямитель 4, интеграторы 5 и 6, компараторы 7 и 8 и

31429055

силитель-ограничитель 25 могут быть выполнены на операционных усилителях,

Преобразователь работает следуюим образом.

На вход усилителя 1 поступает входной АМ-сигнал вида (фиг.2,1)г

Ue(t) V(1 + Msinnt)sinMt, (1) где V - амплитуда немодулированного

несущего напряженияi ю СО 2 trf - угловая частота несущей i Я 2 fF - угловая частота огибающей; М - коэффициент модуляции.

Напряжение K,Ug(t) поступает на вход 26 демодулятора 2 и вход форми- 15 рователя 3 (К, - коэффициент передачи усилителя 1). На выходе формирователя 3 образуются прямоугольные импульсы частоть: со с фронтами, соответствующими моментам перехода через ноль 20 напряжения несущей частоты (фиг.2.2), поступающие на управляющий вход ключа 17, демодулятора 2 и на вход делителя 19 задатчика 16. В результате с выхода депшфратора 21 на управляющий вход интерполирующего фильтра 18 поступают прямоугольные импульсы (фиг.2.3), следующие с периодом

т -1 А

где К - коэффициент деления, задаваемый формирователем 23.

Прямоугольные импульсы частоты со, поступающие с выхода формирователя 3 на управляющий вход ключа 17 демоду- 35 ленное U, лятора 2, открьгаают его в интервалах времени, соответствующих, например, положительным полуволнам входного сигнала.

В результате низкочастотной фильтрации интерполирунлцим фильтром 18 выпрямленного ключом 17 напряжения на выходе 33 демодулятора 2 образуется сигнал, содержащий постоянную составляющую, определяемую уровнем несущей и огибакнцую входного АМ-напряже- ния (фиг.2.4).

U,,(t) « K,K5(MVsinnt + V), . (3) где К- - коэффициент передачи тракта

вход ключа 17 - выход 33 демодулятора 2.

Одновременно на выходе 31 демоду- л ятора 2 образуется первая производная сигнала (Зг) (фиг.2.5)

Ui(t) K,K,K mVcos«t, (4) 55

25

(2) 30

Минима П. -

А

получени тичной п прерывно отсчетам

Напря чителем угольные делитель первый в

входом п рователя

измерени

формирую тельност

где пТ

Импул поступаю чей 11-1 интервал чи 11 и тегратор а на вход ное выпр ние (4).

На вых разуются

и

40

и

где

ев

ср t.

и

45

Напря первый и аналогона выход

где

N N 2

Однов поступаю ров 7 и одноврем

где К - коэффициент передачи тракта вход ключа 17 - выход 31 демодулятора 2.

ю

15 20

35 ленное U,

25

30

Минимальная частота дискретизации П. - выбирается исходя из условия

А

получения необходимой среднеквадратичной погрешности восстановления непрерывного сигнала по его дискретным отсчетам.

Напряжение (4) усилителем-ограничителем 25 преобразуется в прямоугольные импульсы (фиг.2.6), через делитель 20 частоты поступающие на первый вход дешифратора 22, вторым

входом подключенногок выходу форми-. рователя 24, задающего код . времени

измерения. На выходе34 задатчика 16

формируются импульсы(фиг.2.7) длительности

Т пТ,(5)

где п1,2,3,...

Т - период огибающей.

г

Импульсы с выхода 34 задатчика 16 поступают на управляющие входы .ключей 11-14. При этом ключи 12 и 14 в интервале t,-t; размыкаются, а ключи 11 и 13 замыкаются, и на вход интегратора 6 поступает напряжение (3), а на вход интегратора 5 - вьтрямлен- ное выпрямителем 4 (фик .2.8,) напряжение (4).

На выходах интеграторов 6 и 5 образуются соответс твенно средневыпрям5 ленное U,

св

и

0

и

где

ев

ср t.

ii

о

:1

и т:, и среднее -и

и

«Т

напряжения

U,(t)dt

U,(t)dt

,KjK,

;K,K,V,

(6) (7)

5

постоянные времени интеграторов 6 и 5 соответственно i

Кд, - коэффициент формы огибающей.

Напряжения (6) и (7) поступают на первый и второй входы соответственно аналогоцифрового преобразователя 9, на выходе которого формируется код

Uce-No .

где

N xuiiiLt tii(8)

N 2,i - количество разрядов

аналого- цифрового преобразователя 9.

Одновременно напряжения (6) и (7) поступают на первые входы компараторов 7 и 8, кроме того, напряжение (7) одновременно поступает, на второй вход

компаратора 7. Ko mapaтop 8, сравки- в)ая напряжение (7) с уровнем опорно- гр напряжения U , определяет минй- м|ально допустимый уровень напряжения н|всущей, а компаратор 7, сравнивая напряжение (6) с уровнем напряжения (), определяет минимально допустимое значение коэффициента модуляции.

При этом пороги срабатывания ком- п|араторов 7 и 8 следующие

UCBMHH Мер 5(9)

UcpM«4 S- Кеи„„, (0) коэффициенты передачи

М

. ЛА.ИМ

дулятора, первый выход синхронного демодулятора подключен к второму входу задатчика режима измерения и через 5 вьшрямитель и первый ключ к первому входу первого интегратора, выходом .соединенного с первьм входом первого компа ратора и через второй ключ с вторым входом интегратора, второй вы- 10 ход синхронного демодулятора через третий ключ прдключен к первому вх оду второго интегратора, выходом соединенного с первым входом второго компаратора и через четвертый ключ с по вторым входам компа- is вторым входом второго интегратора, раторов 7 и 8 соответ- второй вход второго компаратора подключен к шине опорного сигнала, вы- ходы первого и второго компар торов соединены соответственно с первым и 20 вторым входами элемента И, выходом соединенного с управлякщим входом пятого ключа, управляющие входы пер-во- . го, второго, TpeTbiero и четвертого ключей подключень к второму выходу

г1р(е К ,у и Kg

ственно.

Из (9) с учетом (7) можно получить выражение для минимально допустимого

качения коэффициента модуляции

(11)

Si t,

при выполнении условий (10) и (11)

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для измерения коэффициента модуляции амплитудно-модулированных сигналов. Цель изобретения - упрощение и устранение зависимости зоны нечувствительности коэффициента модуляции от .уровня несущей - достигается тем, что в преобразователе коэффициента амплитудной модуляции в код, содержащем усилитель 1 входного сигнала, синхронный демодулятор 2, формирователь 3 управляющего напряжения, за- датчик 16 режима измерения, выпрямитель 4, ключи 11-15, интеграторы 5, 6, компараторы 7, 8, аналого-цифровой, преобразователь 9, элемент И 10, выход интегратора 5 соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя 9, выход интегратора 6 - с втб- рым входом аналого-цифрового преобразователя 9 и с вторым входом компаратора 8, третий выход задатчика 16 режима измерения coeди eн с третьим входом элемента И 10, выход аналого- цифрового преобразователя 9 - с сиг- § нальным входом ключа 15, выход кото- рого является выходом преобразовате- // ля. 2 ил.

и

наличии единичного сигнала на выходе25 задатчика режима измерения, а также

3 задатчика 16 в интервале , (фиг,2,9) вьпсодной сигнал элемента И1 10 открывает ключ 15, транслируняций н1а выход устройства код (8) .

цифроанал6говый преобразователь, о т личающийся тем, что, с цель упрощения и устранения зависимости зоны нечувствительности коэффициента

Ф

ормул низ обр е те ни я

Преобразователь коэффициента. ам- пЬитудной модуляции в код, содержащий усилитель входного сигнала, выходом подключенный к первому входу синхрон- його демодулятора и через формирователь управляющего напряжения - к вто- pjOMy входу синхронного демодулятора и к первому входу задатчика режима i измерения, первым выходом соединенно- го С третьим входом синхронного

цифроанал6говый преобразователь, о т- личающийся тем, что, с целью упрощения и устранения зависимости зоны нечувствительности коэффициента

30 модуляции от уровня несущей, выход первого интегратора подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, выход второго интегратора - к второму входу аналого-цифрового преобразователя и к второму входу первого компаратора, третий выход задатчика режима измерения соединен с третьим входом элемента И, выход аналого-цифрового преобразователя - с

40 сигнальным входом пятого ключа, выход которого является выходом преобразователя.

35

.пппппппппппппппп IjiJiriri Jiri ггп

Z.f

/

f ua. г