Демодулятор ЧМ-сигналов Советский патент 1989 года по МПК H03D3/26 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и уменьшение уровня нелинейных искажений. Для достижения цели в демодулятор введены детектор 7 экстремальных отсчетов, блок 8 выборки-хранения, алгебраический сумматор 9, интегратор 10, корректирующий фильтр 11, усилитель-ограничитель 12, дополнительный фильтр нижних частот 13 и источник опорного напряжения 14. В данном демодуляторе обеспечивается работа на небольшом участке АЧХ фильтра нижних частот 13 при значительных девиациях частоты входного сигнала. Это обуславливает высокую линейность дискриминационной х-ки демодулятора и, как следствие, значительное снижение уровня нелинейных искажений. Повышение помехоустойчивости обусловлено тем, что при появлении и увеличении начальной частотной расстройки не происходит увеличения петлевого усиления и эквивалентной шумовой полосы, что обычно приводит к ухудшению фильтрующих свойств. 1 ил.

4

00 ОЭ СП

со

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для приема частотно-модулированных (ЧМ) сигналов.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и уменьшение уровня нелинейных искажений.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема предлога- емого демодулятора ЧМ-сигналов.

Демодулятор ЧМ-сигналов содержит первый перемножитель 1, первый фильтр нижних частот (ФНЧ) 2, второй перемножитель 3, второй ФНЧ 4, перестра- иваемый генератор 5, фазовращатель 6 на 90°, детектор 7 экстремальных отсчетов, блок 8 выборки-хранения, алгебраический сумматор 9, интегратор 10, корректирующий фильтр 11, усилитель-ограничитель 12, дополнительный ФНЧ 13 и источник 14 опорного напряжения.

Демодулятор ЧМ-сигналов работает следующим образом.

В перемножителях 1 и 3 и ФНЧ 2 и 4 осуществляется выделение квадратурных составляющих входного сигнала на разностной частоте: йш- сос- - шпг , где wс - мгновенное значение частоты входного сигнала; сипг частота колебания перестраиваемого генератора 5.

Полосы пропускания первого 2 и второго 4 ФНЧ, имеющих крутые скаты амплитудно-частотных характеристик, выбираются исходя из ширины спектра входного сигнала демодулятора и с учетом нестабильной его частоты и частоты колебания перестраиваемого генератора 5. Детектор 7 экстремальных отсчетов фиксирует моменты времени, соответствующие пересечениям нулевого уровня с положительной производной выходным сигналом второго ФНЧ 4, и формирует кратковременные импульсы, соответствующие по временному положению экстремальным отсчетам выходного сигнала дополнительного ФНЧ 13. Усилитель-ограничитель 12 стабилизирует амплитуду сигнала с выхода первого ФНЧ 2„ Вследствие этого амплитуда сигнала на выходе дополнительного ФНЧ 13 определяется только соотношением лы и его частоты среза которая выбирается существенно меньш частот среза первого 2 и второго 4 ФНЧ. В блоке 8 выборки - хранения осуществляется синхронное детектиро

5

0

5

0

5

вание амплитуды выходного сигнала дополнительного ФНЧ 13. Напряжение на выходе источника 14 опорного напряжения равно полов не величины уровня ограничения усилителем-ограничителем 12, вследствие чего полярность и уровень напряжения на выходе алгебраического сумматора 9 соответствуют направлению и степени отклонения величины & w от значения ) выбранного на скате амплитудно-частотной характеристики дополнительного ФНЧ 13. За счет образованной через интегратор 10 петли автоматического регулирования частота перестраиваемого генератора 5 отслеживает изменение частоты входного сигнала со смещением А и/о , т.е. o/nr wc + + и и)0 . Напряжение на выходе интегратора 10 через корректирующий фильтр 11 поступает на выход демодулятора.

В предлагаемом демодуляторе обеспечивается работа на небольшом участке амплитудно-частотной характеристики дополнительного ФНЧ 13 при значительных девиациях частоты входного сигнала. Это обуславливает высокую линейность дискриминационной характеристики демодулятора и как след- Ьтвие значительное снижение уровня нелинейных искажений. Астатические свойства демодулятора обеспечиваются применением в качестве блока 10 именно интегратора, а не ФНЧ (различие проявляется, например, при замираниях сигнала или кратковременных его исчезновениях) . Большая крутизна скатов амплитудно-частотных характеристик первого и второго ФНЧ 2 и 4 обеспечивает сохранение высокой помехоустойчивости предлагаемого демодулятора при появлении на его входе помех от соседних каналов приема. Повышение помехоустойчивости по сравнению с известным демодулятором обусловлено тем, что в предлагаемом демодуляторе при появлении и увеличении начальной частотной расстройки не происходит увеличение петлевого усиления и эквивалентной шумовой полосы, что обычно приводит к ухудшению фильтрующих свойств.

Формула изобретения Демодулятор ЧМ-сигналов, содержащий последовательно соединенные первый перемножитель и первый фильтр нижних частот, последовательно соединенные второй перемножитель и второй фильтр нижних частот, последовательно соединенные перестраиваемый генератор и фазовращатель на 90°, , при этом первые входы первого и второго перемножителей являются входом демодулятора ЧМ-сигналов, выход фазовращателя на 90° соединен с вторым входом первого перемножителя, а вы- ход перестраиваемого генератора - с вторым входом второго перемножите- ля, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и уменьшения уровня нелиней- ных искажений, введены последовательно соединенные детектор экстремальных отсчетов, блок выборки-хранения, алгебраический сумматор, интегратор и корректирующий фильтр, последова-

тельно соединенные усилитель-ограничитель и дополнительный фильтр ниж- них частот, а также источник опорного напряжения, при этом вход усилителя-ограничителя соединен с выходом первого фильтра нижних частот, вход детектора экстремальных отсчетов соединен с выходом второго фильтра нижних частот, выход дополнительного фильтра нижних частот соединен с информационным входом блока выборки- хранения, выход источника опорного напряжения подключен к вычитающему входу алгебраического сумматора, а выход интегратора - к управляющему входу перестраиваемого генератора, при этом выход корректирующего фильтра является выходом демодулятора ЧМ-сигналов.