Устройство преобразования частотно-модулированного аналогового сигнала в цифровой сигнал Советский патент 1992 года по МПК H04B1/06 H03D3/00 

Устройство преобразования частотно- модулированного аналогового сигнала в цифровой сигнал содержит преобразователь 1 частотно-модулированного аналогового сигнала в сигнал промежуточной частоты, компаратор 2, делитель частоты 3, блок измерения 4 длительности импульсов, вычислитель 5 кода девиации промежуточной частоты и формирователь 6 управляющих импульсов, причем в состав формирователя 6 входят частотный детектор 7, фильтр 8, компаратор 9, формирователи 10, 11 коротких импульсов и элемент ИЛИ 12, а в состав преобразователя 1 входят преобразователь частоты 13 и двухполу- периодный выпрямитель 14.

Устройство преобразования частотно- модулированного аналогового сигнала в цифровой сигнал работает следующим образом.

В преобразователе 1 частотно-модулированный сигнал преобразуется в сигнал промежуточной частоты с удвоенной девиацией частоты

Af 2 Af, где Af If-fol.

f - частота сигнала на выходе преобразователя 1.

fo - немодулированное значение частоты.

Это сигнал поступает на первый вход компаратора 2, на второй вход которого поступает опорное напряжение, которое в частном случае может быть равно нулю. На выходе компаратора 2 формируется последовательность прямоугольных импульсов с частотными параметрами, адекватными параметрам входного сигнала f (фиг. 4,а). Делитель частоты 3, блок измерения 4 и вычислитель 5 устанавливаются в исходное состояние стробом, сформированным формирователем 6, с периодом Тд (фиг. 4,в).

Сигнал с выхода компаратора 2 (фиг. 4,а) поступает на делитель частоты 3, в котором осуществляется деление в К раз, где

у

К „ 9 , Тд - период дискретизации,

tM3KC -

1макс 1

- максимальный период чаfo Afстоты f.

На выходе делителя частоты 3 формируется временной интервал, длительность которого пропорциональна мгновенному значению периода промежуточной частоты (фиг. 4,6). Этот временной интервал измеряется в блоке измерения 4 длительности импульсов. В частности, измерение может быть осуществлено путем подсчета импульсов опорной частоты местного генератора

за время интервала. По окончании измерения на выходе блока измерения 4 формируется код интервала NT, который поступает на вход вычислителя 5, реализующего в каж- дом очередном цикле (за период дискретизации) преобразование вида

|ANF| L Nf IAINJFI Nj к ,

где k - коэффициент деления частоты 3;

0 Nf0 - код немодулированного значения промежуточной частоты fo,

NT - код длительности измеренного интервала,

|ANp I -коддевиации промежуточной

5 частоты.

При выполнении вычислителя 5 в виде последовательно соединенных умножителя и комбинационного сумматора работающего в режиме вычитателя) на вход умножителя, выполняющего операцию 1/Ni,

0 поступает код NT. На его выходе в соответствии с его функциональным назначением формируется код I/NT мгновенного значения промежуточной частоты за период дискретизации. Затем из этого кода с помощью

5 вычитателя вычитается константа Nf0 - код немодулированного значения частоты F0,

равный -тА Код Nfo может быть сформирован с помощью набора источников постоян0 ного напряжения, уровни которых соответствуют уровням логических нулей и единиц, распределенных и подключенных к входам вычитателя в порядке, соответствующем значению кода Nfo. Таким образом,

5 на выходе вычитателя 5 за каждый период дискретизации формируется код |Д NF деЕзиации промежуточной частоты Af.

В следующем цикле процессы деления частоты, измерения длительности импуль0 сов и вычисления lANpl повторяются, начиная с момента появления строба п (фиг. 4,в). Длительность интервала обработки Тоб (фиг. 4,г,д), в течение которого происходит один процесс описанных преобразова5 ний, выбирается из условия

KtMaKC Тоб Тд.

Работа формирователя 6 заключается в следующем. На его вход поступает сигнал с выхода компаратора 2 (фиг. 5,а). После обработки его частотным детектором 7, выделяющий сигнал с поднесущей, и фильтром 8, выделяющим поднесущую, сигнал 1)ф (фиг. 5,6) поступает на компаратор 9, выделяющий положительные и отрицательные полуволны поднесущей частоты. Сигналы с прямого и инверсного выходов компаратора 9 (фиг. 5,в,г) через формирователи 10, 11 коротких импульсов и элемент ИЛИ 12 по0

5

ступают на выход формирователя 6 (фиг. 5,д). Длительность импульса на выходе формирователя 6 равна TCT. Минимальная величина длительности их определяется необходимой длительностью установки в исходное состояние делителя частоты 3, блока измерения 4 и вычислителя 5. По каждому строб-импульсу г0 , PI и т.д. начинается очередной цикл работы устройства.

Устройство в каждом цикле (периоде дискретизации) определяет кодовый эквивалент отличия частоты A f от ее немодулированного значения f0 за период дискретизации, причем каждлый цикл измерений производится в интервалах полупериодов поднесущей частоты, расположенных в зоне ее экстремумов.

Формула изобретения Устройство преобразования частотно- модулированного аналогового сигнала в цифровой сигнал, содержащее преобразователь частотно-модулированного аналогового сигнала в сигнал промежуточной

0

5

0

5

частоты и вычислитель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности преобразования частотно-модулированного аналогового сигнала в цифровой сигнал, вычислитель выполнен в виде вычислителя кода девиации промежуточной частоты и введены формирователь управляющих импульсов и последовательно соединенные компаратор, делитель частоты и блок измерения длительности импульсов, при этом выход преобразователя частотно-модулированного аналогового сигнала в сигнал промежуточной частоты подключен к первому входу компаратора, второй вход которого является входом опорного напряжения, а выход компаратора подключен ко входу формирователя управляющих импульсов, выход которого подключен к управляющим входам делителя частоты, блока измерения длительности импульсов и вычислителя кода девиации промежуточной частоты, к сигнальным входам которого подключены соответствующие выходы блока измерения длительности импульсов.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиоприемной технике, и может быть использовано при построении радиоприемника частотно-модулированных сигналов. Цель изобретения - повышение Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиоприемной технике, и может быть использовано при построении радиоприемника частотно-модулированных сигналов. Целью настоящего изобретения является повышение точности преобразования частотно-модулированного аналогового сигнала в цифровой сигнал. На фиг. 1 представлена стуктурная электрическая схема устройства преобразвания точности преобразования частотно-модулированного аналогового сигнала в цифровой сигнал. Устройство преобразования частотно-модулированного аналогового сигнала в цифровой сигнал содержит преобразователь 1 частотно-модулированного аналогового сигнала в сигнал промежуточной частоты, компаратор 2, делитель частоты 3, блок измерения 4 длительности импульсов, вычислитель 5 кода девиации промежуточной частоты и формирователь 6 управляющихимпульсов.Устройство преобразования в каждом цикле (периоде дискретизации) определяет кодовый эквивалент отличия частоты A f от ее немодулированного значения fo за период дискретизации, причем каждый цикл измерений производится в интервалах полупериодов поднесущейчастоты, расположенных в зоне ее экстремумов, что обеспечивает повышение точности преобразования частотно-модулированного аналогового сигнала в цифровой сигнал. 1 п.ф , 5 ил. частотно-модулированного аналогового сигнала в цифровой сигнал; на фиг. 2 и 3 - варианты реализации формирователя управляющих импульсов и преобразователя частотно-модулированного аналогового сигнала в сигнал промежуточной частоты, на фиг. 4 и 5 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства преобразования частотно-модулированного аналогового сигнала в цифровой сигнал и формирователя управляющих сигналов. (Л С VI CJ VI VI СА VJ

вхй

1

Фиг.1

db

CO

a

Фиг 5