Цифровой частотный детектор Советский патент 1989 года по МПК H03D3/00 

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано для демодуляции цифровых частотно-модулированных (ЧК) сигналов в телевизионных приемниках системы СЕКАМ.

Цель изобретения - повышение точности детектирования за счет улучшения линейности и устранения неодно- значности демодуляционной характеристики при демодуляции сигнала цветности СЕКАМ с частотой дискретизации четьфехкратной несуп;ей частоте вход ного сигнала.

На чертеже приведена структурная электрическая схема цифрового частотного детектора.

Цифровой частотный детектор содержит первый элемент 1 задержки, первый квадратор 2, первый фильтр 3 нижних частот, функциональный делитель 4, второй элемент 5 задержки, сумматор 6, второй квадратор 7, второй фильтр 8 нижних частот, элемент 9 памяти, вычитатель 10 и блок извлечения квадратного корня (вычислительный блок 11).

Цифровой частотный детектор работает следующим образом.

Входной ЧМ-сигнал, описываемый выражением (1), поступает на входы первого квадратора 2 и первого элемента 1 задержки

.M t,

(1)

где

R

- амплитуда входного

ЧМ-сигнала,(О QO ЛСО- круговая частота входного ЧМ-сигналаJ СОд - несущая круговая частота

входного ЧМ-сигнала; bW - девиация частоты входного та-сигнала.

На выходе первого квадратора . сигнал описывается выражением

в., .S. т cos2ot),(2)

в первом фильтре 3 происходит подав- ление высокочастотной составляющей сигнала (2), в результате на его выходе сигнал будет описываться как:

и

вы тич.

R 2

В блоке 11 происходит преобразование сигнала (3) в соответствии с формулой

бЫМ.Бл

.

PHIJ (

R.

(А)

Вычислительньп блок 1 1 может быть выполнен в виде ПЗУ, куда записываются результаты преобразования входного сигнала, который и является адресным кодом. В первом элементе 1 задержки входной сигнал (1) цифрового частотного детектора задерживается на время обработки в первом квадраторе 2, первом фильтре 3 и вычислительном блоке 11. В делителе 4 происходит деление задержанного входного ЧМ-сиг- нала (1) на выходной сигнал (А) блока 11. В результате деления происходит нормировка входного ЧМ-сигнала и выходной сигнал делителя 4 не зависит от амплитуды входного ГМ-сигнала (1), т.е. он может быть описан вьфажением

вьмел

(5)

Сигнал (5) поступает на сумматор 6: на второй вход непосредственно, а на первый вход - через второй элемент 5 задержки, сигнал на выходе которого может быть представлен как

и

ВЬ(. л. OJ. 2

coso(t - с ) ,

(6)

т.е. во втором элементе 5 задержки происходит задержка выходного сигнала делителя 4 на один период тактовой частоты.

На выходе сумматора 6 сигнал описывается вьфажением

и.

tt C

((). (7)

Wt,

Bbiv. c M

Сигнал (7) поступает на вход второго квадратора 7, на выходе которого сигнал может быть представлен выражением

&Ь.У.вг 1 + COSQ +

+ cos(2cot-cotO-t-cos((2Wt-CO t ) .

(8)

55

JQ

Анализ вьфажения (8) показьшает, что выходной сигнал второго квадратора 7 состоит из суммы низкочастотных и высокочастотных колебаний, которые могут быть разделены с помощью фильтрации. Так как полезная информация содержится в низкочастртных составляющих сигнала (В), то достаточно применить ФНЧ для вьщеления Н5ТКНОГО сигнала. Это выделение про51

исходит во птором фильтре 8, сигнал на Bbrxone которого описывается выражением

Вы« IPHIII

+ cosco t .

Сигнал (9) поступает на второй вход вычитателя 10, на первый вход которого с выхода элемента 9 памяти поступает сигнал постоянной величины, равной единице. В вычитателе 10 из сигнала (9) вычитается сигнал постоянной величины, равной единице, поступающей с выхода элемента 9 памя ти. Сигнал с выхода вычитателя 10 поступает на выход цифрового частотного детектора и является его выходным сигналом, который описывается выражением

5bUU.l,

Произведем некоторое преобразование сигнала (10) для большего удобст ва анализа демодуляционной характеристики цифрового частотного детектора:

(10)

и

ewy.M.D

соз27-(Г„ ) -- . (11) 30

Если принять F 4F и подставить это значение в (11), получим

ы,...1, - bF) -1-

7uF

/t (I At-. . И uh COS(-;: + ---) -Sin ---.

4-&F

2F,

2Г„

Из выражения (12) видно, что при работе на тактовой частоте F AF предлагаемый частотный детектор имеет однозначную и достаточно линейную (с учетом девиации частоты сигнала цветности СЕКАМ) де- модуляционную характеристику.

Так как девиация частоты сигнала цветности СЕКАМ равна 1:0,5 МГц относительно центральной частоты на

3012536

стройки цепи высокочастотных предыскажений системы СККЛМ (,286 МГц), то, подставляя эти значения в (12), можно убедиться, что нелинейность демодуляционной характеристики на краях диапазона девиации частоты (±0,5 МГц относительно ,286 МГц) не превышает 0,6%, что намного луч- 10 ше, чем требуется действующими стандартами на систему СЕКАМ.

30

Формула изобретения

Цифровой частотный детектор, со- 5 держащий первый элемент задержки,

вход которого является входом цифрового частотного детектора, функциональный делитель, первый квадратор, выход которого соединен с вхо- 20 дом первого фильтра нижних частот,

элемент памяти, вьсход которого сое- динен с первым входом вычитателя, выход которого является выходом цифрового частотного детектора, и по-25 следовательно соединенные второй

элемент задержки, сумматор, второй квадратор и второй фильтр нижних . частот, отличающийся тем, что, с целью повышения точности детектирования за счет улучшения линейности и устранения неоднозначности демодуляционной характеристики при демодуляции сигнала цветности СЕКАМ с частотой дискретизации, четырехкратной несущей частоте входного сигнала, введен блок извлечения квадратного корня, включенный между выходом первыго фильтра нижних частот и входом Делитель

40 функционального делителя, вход делимого которого соединен с выходом первого элемента задержки, а выход делителя соединен с входом второго эдемента задержки и вторым входом

д5 сумматора, причем вход первого квадратора соединен с входом первого элемента задержки, а выход второго фильтра нижних частот подключен к второму входу вычитателя.

35

Изобретение относится к телевидению. Цель изобретения - повышение точности детектирования. Цифровой частотный детектор содержит элементы задержки 1 и 5, квадраторы 2 и 7, фильтры 3 и 8 нижних частот, функциональный делитель 4, сумматор 6, элемент памяти 9, вычитатель 10 и блок извлечения (БИ) 11 квадратного корня. Цель достигается за счет улучшения линейности и устранения неоднозначности демодуляционной характеристики при демодуляции сигнала цветности СЕКАМ с частотой дискретизации, четырехкратной несущей частоте входного сигнала с помощью введенного БИ 11. 1 ил.