Способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов Советский патент 1989 года по МПК H04B1/06 H03D3/00 

ЛЛ

ы

1

М

U

t

4 О5 СЛ СП

Illllllllllll

IlllinillllP t

IIIUIll .

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиоприемной технике, и может быть использовано при построении радиоприемника частотно-модулированных сигналов.

Известен способ преобразования частотно-модулированных сигналов в звуковой, включающий преобразование сигнала принимаемой частоты в сигнал промежуточной частоты, последующее детектирование и усиление сигналов звуковых частот. При стереоприеме проводится дополнительная операция: после детектирования производят разделение сигналов на левый и правый 1.

Известный способ прост, однако при его осуществлении в звуковой сигнал вносятся искажения, вызванные искажениями, присущими частотному детектору и усилителю звуковых частот.

Наиболее близким техническим реп ением к изобретению является способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов включающий преобразование частотно-модулированного аналогового сигнала в сигнал промежуточной частоты

+ А/,

где/I) ---немодулированная частота сигнала про.межуточной частоты;

Л/ - девиация сигнала промежуточной

частоты,

частотное детектирование сигнала промежуточной частоты и преобразование аналогового сигнала в цифровой сигнал, усиление цифрового сигнала и преобразование его в аналоговый сигнал. При стереоприеме после частотного детектирования производят разделение сигналов на левый и правый, noc. ie чего осуществляют преобразование в цифровой сигнал 2.

Недостатком известного способа приема частотно-модулированных аналоговых сиг- .налов является наличие нелинейных искажений, поскольку сигнал подвергается частотному детектированию.

Цель изобретения - уменьщение нели- ней)1ых искажений и расширение функциональных возможностей путем обеспечения стереоприема.

Для этого при способе приема частотно- модулированных аналоговых сигналов, включающем преобразование частотно-модулированного аналогового сигнала в сигнал промежуточной частоты

,

где/(I -- немодулированная частота сигнала, промежуточной частоты;

Д/ - девиация сигнала про.межуточной

частоты,

и преобразование аналогового сигнала в цифровой сигнал, сигнал промежуточной частоты / преобразуют в последовательность импульсов с частотой следования /, по каждому четному и нечетному периодам которой формируют последовательности пачек из т

ИМПУЛЬСОВ

S

5

г

0

0

0

0

5

0

5

-тх

Af

где/г - число разрядов цифрового сигнала;

ffl, - частота дискретизации, а преобразование аналогового сигнала в цифровой сигнал осуществляют путем определения временных параметров расхождения между соседними последовательностями пачек из m импульсов, а также частоту дискретизации f:i выбирают равной удвоенной поднесу щей частоте fm,, а по каждому четному и нечетному периодам цифрового сиг- нала формируют цифровой сигнал стерео- приема.

На фиг. 1 приведены временные диаграммы, иллюстрирующие способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов; на фиг. 2 - структурная электрическая схема устройства, реализующего способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов при стереоприеме.

Устройство, реализующее способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов при стереоприеме, содержит ключевы е элементы 1-4, цифроаналоговые преобразователи 5-8, элементы 9 и 0 нагрузки, усилитель 11, RC-цепь 12, генераторы 13 и 14.

Способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов осуществляется следующим образо.м.

Сигнал с выхода усилителя про.межуточной частоты приемника (фиг. а) обрабатывается, например, компаратором с целью формирования последовательности импульсов того же периода (фиг. 16). Последовательность импульсов распределяется по двум каналам; в один канал - четные импульсы, в другой - нечетные, после чего из выще полученной последовательности импульсов формируют одновре.менно две последовательности пачек из т импульсов. Для этого импульсами последовательности импульсов запускаются соответствующие триггеры (по одному в каждом канале), выходные сигналы которых управляют вентилями, разрещающими прохождение импульсов заполнения последовательности пачек из m импульсов от опорного генератора в соответствующий счетчик. Счетчико.м производится отсчет количества импульсов. При достижении числа импульсов т счетчик возвращает триггер в исходное состояние. Таким образом, на выходах триггеров формируются огибающие последовательностей пачек из т импульсов, соответствующие четным и нечетны.м периодам промежуточной частоты. Последовательности пачек из т импульсов показаны на фиг. 1в, где импульсы, подсчитываемые разными счетчиками, размещены по разные стороны от оси абсцисс.

Далее произвоится определение временных параметров расхождения между соседними последовательностями пачек из т импульсов (фи1 1г, д), а именно совпадения

последовательностей пачек из т импульсов или промежутков между ними.

Для этого сигналы с обоих триггеров (с прямых выходов) подаются на элемент совпадения, определяющий факт совпадения последовательностей пачек из т импульсов. Если возникает необходимость определения времени просветов, то на элемент совпадения подаются сигналы с инверсных выходов триггеров. Время работы элементов совпадения равно времени совпадения последовательностей пачек из т импульсов или времени просвета между ними. Таким образом, на выходе элемента совпадения формируются сигналы, по длительности равные времени совпадения последовательностей пачек из т ,-импульсов или просветов между ними. Если это время выразить в периодах частоты опорного генератора, то в данном случае получают число, равное разности между эталонным и подсчитанным числом импульсов, соответствующим значению / за период дискретизации. Для выражения времени в периодах частоты опорного генератора сигнал с выхода элемента совпадения подают на вентиль, разрещающий прохождение импульсов от того же генератора на второй счетчик, на выходе которого сигнал выражен в виде цифрового сигнала-кода, отражающего длительность времени совпадения последовательностей пачек из т импульсов или просветов между ними, выраженного в периодах частоты опорного генератора. Время работы второго счетчика равно периоду дискретизации. Знак можно определить, например, с помощью / С-триггера, подключенного к выходу элемента совпадения, фиксирующего только факт наличия совпадения последовательностей пачек из m импульсов. Полученный цифровой сигнал может быть использован для стереовещания. Дл этого частоту дискретизации выбирают равной 2/ш. - удвоенному значению поднесущей частоты, при этом вводят операцию синхронизации по фазе с принимаемой поднесущей частотой. В комплексном стереосигнале значения, соответствующие максимуму поднесущей частоты, несут в себе сигнал одного канала, а соответствующие минимуму - другого канала. Далее из п-разрядного цифрового сигнала формируют два п-разрядных цифровых сигнала стереоприема, т. е. цифровой сигнал после синхронизации разделяют на два: один составляют из четных периодов дискретизации цифрового сигнала, а другой - из нечетных.

0

5

0

5

Устройство, реализующее способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов при стереоприеме, работает следующим образом.

Ключевые элементы 1-4, сигнальные входы которых соединены с входом устройства, подключены к входам соответствующих цифроаналоговых преобразователей- 5-8. Цифроаналоговые преобразователи 5 и б подключены к элементам 9 и 10 нагрузки, а выходы других соединены с соответствую щими входами усилителя 11, выход которого через / С-цепь 12 соединен с управляющим входом генератора 13, два выхода которого подключены к управляемым входам ключевых элементов 1 и 2, а третий выход соединен с входом генератора 14, сигналы на выходе которого имеют сдвиг на 90° относительно фазы сигналов на выходе генератора 13, выходы генератора 14 соединены с управляемыми входами ключевых элементов 3 и 4. Цифровой поток, приходящий на вход устройства, стробируется максимумами сигнала с выхода генератора 13, имеющего частоту /ни. Если эта частота не совпадает с поднесущей частотой во входном сигнале, то на выходе У С-цепи 12 появляется напряжение, которое, воздействуя на генератор 13, изменяет частоту выходных сигналов, чтобы она стала равной поднесущей частоте.

Данный способ не вносит искажений при использовании его в системах с пилот- тоном. В системе с полярной модуляцией следует компенсировать переходные затухания, появляющиеся за счет изменения амплитудно-частотной характеристики при подавлении поднесущ,ей. Для этого достаточно включить частотно-зависимую цепочку меж- 5 ду входами громкоговорителей.

Таким образом, при использовании способа исключаются нелинейные искажения, присущие частотному детектированию. Кроме того, при известном способе точность преобразования тем хуже, чем меньще входной сигнал, поскольку в нем оказывает влияние дрейф компаратора аналого-цифрового преобразователя. При предлагаемом способе точность улучщается с уменьщением девиа- ции. Действительно, при больщих девиациях частоты входного сигнала изменения в пределах одного отсчета (отсчитываемого импульса) могут быть не замечены. .А при малой девиации, поскольку разница в количестве импульсов эталонных и подсчитанных совсем мала, даже изменение на 1 Гц заметно.

0

0

5