Демодулятор частотно-модулированного стереосигнала в системе с полярной модуляцией Советский патент 1990 года по МПК H04H5/00 

(21)4068066/24-09

(22)29.05.86

(46) 23.04.90. Вюл. № 15

(72) О.И.Мяртенс, К.И.Мяртенс,

Т.В.Сильдам и Х.М.Трампярк

(53)621.396.97 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1172028, кл. Н 04 Н 5/00, 1981.

(54)ДЕМОДУЛЯТОР ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННОГО СТЕРЕОСИГНАЛА В СИСТЕМЕ С ПОЛЯРНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

(57)Изобретение относится к радиотехнике и связи и может использоваться в высококачественной приемной аппаратуре. Цель изобретения - повышение точности демодуляции сигнала.Демодулятор содержит блок 1 выделения поднесущей частоты, аналоговый коммутатор (АК) 2, корректирующий суммарно-разностный блок (КСРБ) 3 и формирователь 4 импульсов поднесущей частоты. На вход демодулятора поступает стереосигнал с выхода усилителя

промежуточной частоты. Формирователь 4 преобразует входной частотно-модулированный стереосигнал с полярной модуляцией в последовательность импульсов с нормированными амплитудой и длительностью. Эта последовательность импульсов является частотно- импульсно-модулированным (ЧИМ) сигналом. Блок 1 выделяет из ЧИМ-сигна- ла сигнал поднесущей частоты. Этот сигнал поступает на информационный вход АК 2, на управляющий вход которого поступает ЧИМ-сигнал. В результате прохождения сигнала через АК 2 происходит сдвиг его спектра. Преобразованный спектр сигнала содержит в звуковом диапазоне разностный сигнал А-В. КСРБ 3 преобразует суммарный сигнал А + В (ЧИМ-сигнал) и разностный сигнал А-В в сигналы левого и правого каналов Аи В с одновременной низкочастотной коррекцией разностного сигнала. 12 з.п. ф-лы,12 ил.

(Л

Изобретение относится к радиотехнике и связи и может использоваться в высококачественной приемной аппаратуре. Цель изобретения - повышение точности демодуляции сигнала. Демодулятор содержит блок 1 выделения поднесущей частоты, аналоговый коммутатор (АК) 2, корректирующий суммарно-разностный блок (КСРБ) 3 и формирователь 4 импульсов поднесущей частоты. На вход демодулятора поступает стереосигнал с выхода усилителя промежуточной частоты. Формирователь 4 преобразует входной частотно-модулированный стереосигнал с полярной модуляцией в последовательность импульсов с нормированными амплитудой и длительностью. Эта последовательность импульсов является частотно-импульсно-модулированным (ЧИМ) сигналом. Блок 1 выделяет из ЧИМ сигнала сигнал поднесущей частоты. Этот сигнал поступает на информационный вход АК 2, на управляющий вход которого поступает ЧИМ сигнал. В результате прохождения сигнала через АК 2 происходит сдвиг его спектра. Преобразованный спектр сигнала содержит в звуковом диапазоне разностный сигнал A-B. КСРБ 3 преобразует суммарный сигнал A+B (ЧИМ сигнал) и разностный сигнал A-B в сигналы левого и правого канала A и B с одновременной низкочастотной коррекцией разностного сигнала. 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и связи, в частности к стереовещанию, и может быть использовано в высококачественной приемной аппаратуре.

Целью изобретения является повышение точности демодуляции сигнала.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема демодулятора частотно-модулированного стереосигнала в системе с полярной модуляцией; на фиг. 2 - 5 - структурные электрические схемы аналогового коммутатора, варианты; на фиг. 6 - 9 структурные электрические схемы корректирующего суммарно-разностного блока, варианты; на фиг. 10 и 11 - структурные электрические схемы блока вьщеления поднесущей частоты, варианты; на фиг,12 - спектры сигналов в сечениях демодулятора.

Демодулятор частотно-модулированного стереосигнала в системе с полярной модуляцией содержит блок 1 выделения поднесущей частоты, аналоговый коммутатор 2, корректирующий суммарно-разностный блок 3, к выходам которого подключены первый и второй

ел ел

Ј Јь

0

фильтры нижних частот, и формирователь 4 импульсов поднесущей частоты. Аналоговый коммутатор 2 содержит первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 аналоговые ключи, корректирующий суммарно-разностный блок 3 - блок 9 коррекции и суммарно-разностный преобразователь 10, состоящий из перво- го 11 и второго 12 сумматоров.Блок 1 выделения поднесущей частоты содержит фильтр 13 нижних частот, управляемый генератор 14 синусоидальных колебаний и первый 15 и второй 16 аналоговые ключи.

Демодулятор частотно-модулированного стереосигнала в системе с полярной модуляцией работает следующим образом.

Формирователь 4 преобразует входной частотно-модулированный (ЧМ) . стереосигнал с полярной модуляцией ((ПМ), спектр этого сигнала изображен на фиг,12а, который поступает на вход демодулятора с выхода усилителя промежуточной частоты ЧМ-приемника, в последовательность импульсов с нормированными амплитудой и длительностью Эта последовательность импульсов является частотно-импульсно-модулиро- ванным (ЧИМ) сигналом, спектр которого, кроме составляющих вокруг промежуточной частоты и его гармоник, содержит низкочастотный спектр час- тотно-демодулированного стереосигнала- (фиг0126). Блок 1 выделяет из ЧИМ-сигналасигнал поднесущей частоты f-H (фиг.12в), поступающий на сигнальный вход аналогового коммутатора 2, Так как на управляющий вход аналогового коммутатора 2 посту пает ЧИМ-сигнал (фиг. 1 26), то в результате коммутации происходит сдвиг спектра, а на выходе аналогового коммутатора 2 преобразованный спектр сигнала (фиг,12г) содержит в звуковом диапазоне разностный сигнал А-В, который в области низких частот на передающей стороне частично подавлен.

Корректирующий суммарно-разлост- ный блок 3 преобразует суммарный сигнал А + В, поступающий с выхода формирователя 4, и разностный сигнал А - В с выхода аналогового коммутатора 2 в сигналы левого и правого каналов А и В с одновременной низкочастотной коррекцией разностного сигнала. Корректирующий суммарно-раз

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ностный блок 3 содержит суммарно- разностный преобразователь 10, корригировать низкие частоты можно с помощью блока 9 как в разностном канале до суммарно-разностного преобразователя 10 (фиг.6), так и после выделения каналов А и В в суммарно- разностном преобразователе 10 (фиг.7). В последнем случае корригируют в каналах А и В дифференциально противофазную низкочастотную часть спектра. Выходные сигналы корректирующего суммарно-разностного блока 3 после преобразования в первом и втором фильтрах нижних частот являются сигналами А и В (левый и правый каналы).

Аналоговый коммутатор 2 может представлять собой один первый аналоговый ключ 5 (фиг.1), так как коэффициент передачи такого аналогового коммутатора изменяется дискретно между нулем и единицей, то он выполняет функцию однополупериодного детектора, а на его выходе, кроме преобразованного полезного спектра,возникает и прямой сигнал с выхода блока 1, т.е. колебания с поднесущей частотой. От этой составляющей можно избавиться, используя в аналоговом коммутаторе 2 второй аналоговый ключ 6, выход которого соединен .с выходом первого аналогового ключа 5, на сигнальный вход которого подается поднесущая в противофазе и который управляется противофазно относительно первого аналогового ключа 5 (фиг.2). Так как коэффициент передачи такого аналогового ключа имеет дискретные значения -1 и +1, на его выходе действует только преобразованный спектр, а на выходе устройства, следовательно, уменьшенное значение колебаний поднесущей частоты.

Аналоговый коммутатор 2 может содержать, кроме выхода разностного А-В сигнала, дополнительный противофазный выход разностного сигнала В - А, получаемый с выхода второго аналогового ключа 6, сигнальный вход которого соединен с сигнальным входом первого аналогового ключа 5 и который управляется противофазно относительно первого аналогового ключа (фиг.З) или который управляется в одной фазе с первым аналоговым ключом 5, но на сигнальный вход которого с блока 1 подается сигнал в противофазе (фиг. 4) . Проникновение поднесущей частоты на дополнительный противофазный выход разностного сигнала, как и на основной выход аналогового коммутатора 2, можно предотвратить (аналогично фиг,2), используя в нем дополнительные третий 7 и четвертый 8 аналоговые ключи,которые вместо выключения сигнала поднесущей коммутируют этот сигнал в противо- фазе (фиг.5).

Если корректирующий суммарно-разностный блок 2 имеет третий дополнительный вход, то может быть реализован с применением блока 9 и двух двухвходовых сумматоров 11 и 12 (фиг. 8 и 9). В корректирующем суммарно-разностном блоке возможно корригировать подавленную низкочастотную часть как в разностном канале (фиг.8), так и после выделения каналов А и В (фиг.9). В обоих случаях корригируют дифференциально противофазную низкочастотную часть спектр в сигнале.

На выходе одного (первого) сумматора 11, а следовательно, и на одном выходе устройства получаем сумму суммарного сигнала А + В, получаемого с выхода формирователя 4, и разностного сигнала А - В, получаемого с выхода аналогового коммутатора,т.е сигнал одного канала (А + В) + (А - - В) 2А, и аналогично на выходе второго сумматора 12, для чего разностный сигнал получаем с дополнительного противофазного выхода аналогового коммутатора 2, - сигнал другого канала (А + В) 4 (В - А) 2В. Для подавления высокочастотных составляющих сигнала на выходе устройств с частотами промежуточной частоты и выше целесообразно применять фильтры низких частот.

Блок 1 может быть реализован по принципу фазовой автоподстройки (ФАПЧ).

При подаче импульсной последовательности от формирователя 4, содержщей в своем спектре колебания поднесущей частоты 31, 25 кГц, на управляющий вход аналогового ключа 15 и синусоидального напряжения от первого выхода управляемого генератора 14, близкого по частоте к поднесущей частоте, на сигнальный вход аналогового ключа 15 на его выходе вырабатывается напряжение рассогласования,связанное с разностью фаз и частот двух

сигналов. Напряжение сигнала рассогласования далее фильтруется в фильт-- ре 13 и подается на вход управляемого генератора 14. Под действием сигнала рассогласования частота управляемого генератора 14 изменяется так, что уменьшается разность частот между частотами поднесущей частоты входного сигнала и его частотой. Если частота поднесущей частоты входного сигнала достаточно близка к частоте управляемого генератора 14, то действие обратной связи оказывается

синхронизированным или захваченным входным сигналом. После того, когда захват осуществлен, частота выходного сигнала управляемого генератора 14 становится равной частоте пбднесущей частоты входного сигнала, а разность фаз между поднесущей частотой входного сигнала и сигнала первого выхода управляемого генератора 14 приближается к 90°. Таким образом, последний должен вырабатывать на втором выходе сигнал, сдвинутый на 90° относительно сигнала на первом своем выходе.

Блок 1 может содержать, кроме

первого аналогового ключа 15 (фиг.10), и дополнительный второй аналоговый ключ 16 (фиг„11), на сигнальный и управляющие входы которого подают противофазные сигналы относительно соответствующих сигналов на первом аналоговом ключе 15. В последнем случае сигнал рассогласования содержит меньше побочных составляющих (аналогично двухполупериодному детектированию относительно полупериодного).

Формула изобретения

715

импульсов промежуточной частоты подключен к объединенным входу блока выделения поднесущей частоты и управляющему входу аналогового коммутатора.

2,Демодулятор по п., отличающийся тем,что аналоговый коммутатор содержит первый и второй аналоговые ключи, выходы которых объединены и являются выходом аналогового коммутатора, управляющим входом которого являются объединенные управляющий вход первого аналогового ключа и инверсный управляющий

вход второго аналогового ключа,входы первого и второго аналоговых ключей являются соответственно входом « дополнительным входом аналогового коммутатора, причем его дополни- тельный вход соединен с вторым выходом блока выделения поднесущей частоты.

3,Демодулятор поп.1, отличающийся тем, что корректи- рующий суммарно-разностный блок содержит суммарно-разностный преобразователь, первый и второй выходы которого являются соответственно первым

и вторым выходами корректирующего суммарно-разностного блока, первым входом которого является первый вход суммарно-разностного преобразователя, второй вход которого через блок коррекции соединен с вторым входом корректирующего суммарно-разностного блока,

4,Демодулятор поп.1, отличающийся тем, что корректирующий суммарно-разностный блок со- держит суммарно-разностный преобразователь, первый и второй выходы которого через блок коррекции подключены соответственно к первому и второму выходам корректирующего суммарно- разностного блока, первым и вторым входами которого являются соответственно первый и второй входы суммарно разностного преобразователя,

5,Демодулятор по п.1, о т л и- чающийся тем, что аналоговый коммутатор содержит дополнительный выход, подключенный к третьему входу корректирующего суммарно-разностного блока.

6,Демодулятор по пп. 1 и 5, о т личающийся тем, что аналоговый коммутатор содержит первый и второй аналоговые ключи, входы кото

5

941

Q

0

5

Q

,Q «

35

55

68

рых объединены и являются входом аналогового коммутатора, выходом и дополнительным выходом которого являются соответственно выходы первого и второго аналоговых ключей, управляющий вход первого аналогового ключа и инверсный управляющий вход второго -аналогового ключа объединены и являются управляющим входом аналого во- го коммутатора.

91

ются соответственно первый и второй входы блока коррекции, первый и второй выходы которого подключены к втрым входам соответственно первого и второго сумматоров,выходы которых являются первым и вторым выходами корректирующего суммарно-разностно- |го блока.

чающийся тем, что к первому и второму выходам корректирующего суммарно-разностного блока подключе

0

4

5

5

0

5

16Ю

ны соответственно первый и второй фильтры нижних частот.

12„ Демодулятор по п.1, о т л и - чающийся тем, что блок выделения поднесущей частоты содержит последовательно соединенные первый аналоговый ключ, фильтр нижних частот и управляемый генератор синусоидальных колебаний, первый выход которого является выходом блока выделения поднесущей частоты, входом которого является управляющий вход аналогового ключа, сигнальный вход которого соединен со вторым выходом управляемого генератора синусоидальных колебаний,

13„ Демодулятор по пп. I и 2f отличающийся тем, что в блок выделения поднесущей частоты введен второй аналоговый ключ,сигнальный вход которого соединен с третьим выходом генератора синусоидальных колебаний, а управляющий вход и выход второго аналогового ключа объединены соответственно с управляющим входом и выходом первого аналогового ключа.

фиг. 2

if

и

8

фиг. 5

Фие-4

В

фиг. 5

Фиг. 6

10

ФигЯ

фиг.8

Фиг.9

faeW

I

W

no1

Фиг