Демодулятор частотно-модулированного сигнала Советский патент 1975 года по МПК H03D3/02 

1

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в приемных устройствах систем передачи и приема аналоговых сообщений.

Известен демодулятор частотно-модулированного сигнала, содержащий т каналов обработки, каждый из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра и амплитудного детектора, причем входы всех каналов соединены с источником сигнала, а выходы через последовательно включенные решающую схему и цифро-аналоговый преобразователь - с одним из входов сумматора. Кроме того, демодулятор содержит линию задержки, вход которой соединен с источником сигнала, а выход - с одним из входов перемножителя с полосовым фильтром на выходе; причем другой вход перемножителя подключен к выходу управляемого генератора; частотный детектор и выходной фильтр нижних частот.

Наличие широкополосного частотиого детектора затрудняет реализацию демодулятора при больщих индексах модуляции и высоких требованиях к линейности рабочей характеристики.

В целях упрощения в предлагаемом демодуляторе вход управляемого генератора соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя, а выход ЦОЛОСОБОГО фильтра перемножителя че1рез частотный детектор подключен к другому входу сумматора, выход которого соединен с входом выходного фильтра нижних частот.

На чертеже показана структурная блок-схема предлагаемого демодулятора частотно-модулированного сигнала.

Приходящий сигнал с частотной модуляцией, принятый приемником, подается на вход демодулятора. При используемом индексе модуляции т полоса такого сигнала при передаче полной амплитуды сообщения от максимальной до минимальной занимает участок 2-Fs-m, где 2Fs - верхняя частота спектра пе редаваемого сообщения. Сигнал, попадая на полосовые фильтры 1, отфильтровывается тем из них, частота настройки которого с точностью до совпадает со значением частоты принимаемого сигиала. Отфильтрованный сигнал детектируется детектором 2 и поступает на рещающую схему 3, которая определяет номер фильтра с наибольшим напряжением сигнала.

Таким образом, фильтры 1, детекторы 2 и рещающая 3 осуществляют демодуляцию принимаемого сигнала с точностью до 2Рв. Номер определенного рещаюи1ей схемой участка спектра преобразуется цифро-аналоговым преобразователем 4 в наиряжение, величина которого пропорциональна частоте принимавмого сигнала, определенной с точностью до 2/),. Это напряжение подается на один из входов сумматора 5.

Одиовремеино с этим приходящий частотно-модулированный сигнал поступает на линию задержки 6, которая задерживает его на вредчя, необходимое для фильтрации и срабатывания решаюгцей схемы 3. В идеальной схеме время задержки должно быть равно .

/Гв

Задержанный сигнал проходит на вход иеремножителя 7, на второй вход которого поступает напряжение от управляемого генератора 8. Частота генератора зависит от величины управляющего напряжения, в качестве которого используется выходное напряжение цифро-аналогового преобразователя 4. При этом разность частот принимаемого сигнала и напряжения управляемого генератора в любой момент времени лежит в иределах

.AF; РСТ +РЕ АР РСР-РП,

где fcp - средняя частота полосы пропускания фильтра 9.

Эти условия выполнимы, так как напряжение на выходе цифро-аналогового преобразователя пропорционально частоте принимаемого сигнала, взятой с точностью до ±FB, а генератор 8 осуществляет обратное преобразование амплитуды в частоту (с точностью до констаиты).

Разностная частота с выхода перемножителя 7 через полосовой фильтр 9 поступает на Ззкополосный частотный детектор 10, полоса пропускания которого, также как и фильтра 9, не превышает 2F при любом индексе модуляции. Частотный детектор осуществляет демодуляцию разностной частоты и соответственно напряжение иа его выходе равно разности между действительным значением мгновенного значения передаваемого сообщения (частоты) и значением, иолученпым при «грубом его определении фнльтрами 1, детекторами 2, решающей схемой 3 н преобразователем 4.

Напряжение с выхода частотного детектора 10 подается иа другой вход сумматора 5, суммарное напряжение с выхода которого, точио соответствующее частоте принимаемого сигиала, дополнцтельио фильтруется фильтром нижних частот 11 и иоступает на выход демодулятора.

Из оинсания работы предлагаемого демодулятора видно, что управляемый генератор 8 имеет конечное число {равное т) строго определенных частот. В связи с этим требования к нему существенно снижаются. Аналогично более низкие требования предъявляются и к линейности частотного детектора 10. Поскольку максимальная амплитуда выходного напря1жения частотного детектора не цревосходит-

максимальной амплитуды всего сообщения, требования к нему снижаются с ростом т. В обычных демодуляторах они наоборот повышаются.

Формула изобретения

Демодулятор частотно - модулироваиного

сигнала, содержащий т каналов обработки, каждый из которых состоит из иоследовательно соединенных полосового фильтра и амплитудного детектора, причем входы всех каналов соединены с источником сигнала, а выходы через последовательно включенные решающую схему и цифро-аналоговый преобразователь - с одним из входов сумматора, а также линию задержки, вход которой соедииен с источником сигнала, а выход - с одним из

входов перемножителя с полосовым фильтром на выходе, другой вход которого соединен с выходом управляемого генератора, частотный детектор и выходной фильтр нижних частот, отличающийся тем, что, с целью упрощения демодулятора, вход управляемого генератора соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя, а выход полосового фильтра иеремножителя через частотный детектор подключен к другому входу сумматора, выход

которого соединен с входом выходного фильтра нижних частот.

Выход