Цифровой демодулятор частотно-модулированных сигналов Советский патент 1977 года по МПК H04L27/14 

1

Изобретение относится к технике связи и может исиользоваться для демодулирования частотно-модулированных сигналов.

Известен циф.овой демодулятор частотномодулированных сигналов, содержащий носледовательно соединенные опорный генератор, первый ограничитель и делитель частоты и последовательно соединенные Колосовой фильтр, второй ограничитель и дифференцирующую цепочку, а также фильтр нижних частот, подключенный к решающей схеме. Однако известный демодулятор имеет низкую помехоустойчивость схемы дещифратора.

Целью изобретения является .повышение помехоустойчивости.

Для этОГО в цифровой демодулятор частотно-модулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, первый ограничитель и делитель частоты и Последовательно соединенные полосовой фильтр, второй ограничитель и дифференцирующую цепочку, а также фильтр нижних частот, подключенный к решающей схеме, введены схема запуска, блок определения рабочей полосы частот и последовательно соединенные дещифратор, сумматор, ключевая схема и блок сравнения, выход которого соединен с фильтром нижних частот, а дифференцирующая цепочка через схему запуска подключена к делителю частоты, соответствующие выходы которого соединены с дещифратором и блоком определения рабочей полосы частот, выход которого подключен к управляющему входу ключевой схемы, при этом второй выход схемы запуска соединен с соответствующими входами дешифратора и блока определения рабочей полосы частот.

На чертеже Приведена структурная электрическая схема цифрового демодулятора частотно-модулированных сигналов.

Цифровой демодулятор частотно-модулированных сигналов содержит последовательно соединенные опорпый генератор 1, нервый ограничитель 2 и делитель частоты 3 и последовательно соединенные полосовой фильтр 4, второй ограничитесь 5 и дифференцирующук цепочку 6, а также фильтр нижних частот 7, подключенный к решающей схеме 8, схему запуска 9, блок определе;1ия рабочей полосы

частот 10 и последовательно соединенные дешифратор 11, сумматор 12, ключевую схему 13 и блок сравнения 14, выход которого соединен с фильтром нижних частот 7, а дифференцирующая цепочка 6 через схему за пуска 9

подключена к делителю частоты 3, соответствующие выходы которого соединены с дешифратором II и блоком определения рабочей полосы частот 10, выход которого подключен к управляюшему входу ключевой Схемы

13, при этом второй выход схемы запуска 9

соединен с соответствующими входаМИ дешифратора 11 и блока определения рабочей полосы частот 10, причем делитель частоты 3 состоит из триггеров 15-27, дешифратор 11 - из триггеров 28-32, блок определения рабочей ПОЛОСЫ частот 10 - из триггера 33, схем НЕ 34, ИЛИ-НЕ 35 и И-НЕ 36-38, схема запуска 9 - из схем Р1Н 39-41, ИЛИ-НЕ 42, резистора 43 и конденсатора 44, а су.мматор 12 - из резисторов 45 и операционного усилителя 46.

Устройство работает следуюшим образом.

Иредположим, что «1 передается частотой 1585 Гц, а «О -1415 Гц, что довольно часто применяется в системах морской КВ-радпосвязи (например, в аппаратуре STB-75 «ри работе в тональном режиме). В этом случае основные составляющие спектра сигнала располагаются в полосе частот 1330-1670 Гц.

Ири работе сигнал частоты 2243775 Гц, создаваемый Онорным генератором 1, нодается на первый ограничитель 2 и с него в виде прямоугольных импульсов подается на делитель частоты 3, состоящий из тринадцати триггеров 15-27, соединенных в определенном порядке. Сигнал, поступаюший на вход устройства, подается на полосовой фильтр 4 с полосой пропускания 340 Гц (1330-1670 Гц), частотно-модулированный сигнал, с выхода которого нодается па второй ограничитель 5 и с его выхода в виде прямоугольных ИJMпyльcoв на дифференцирующую цепочку 6.

При постулленни сигнала первый положительный имиульс с дифференцирующей цепочки 6 поступает на вход схемы ИЕ 39 схемы зануска 9, вызывая на ее выходе «О. Соответственно на выходе схемы НЕ 40 появляется «1, которая подается на счетные входы триггеров 28-32 дешифратора 11, а также на входы схем НЕ 41 и ИЛИ-НЕ 42. Нерепад с « на «О на выходе схемы НЕ 40 вызывает появление положительного импульса на выходе схемы ИЛИ-НЕ 42, длительность которого оиределяется постоянной резистора 43 и конденсатора 44. Эта «1 инвертируется схемой

зануска 9 и подается иа вход R (сброс) триггеров 15-27 делителя частоты 3. Но окончании импульса на входе R триггеры 15-27 начинают подсчет импульсов, поступающих от опорного генератора 1.

Ири ноступлении второго положительного Импульса с выхода дифференцирующей цепочки 6 «1, иоданная с выхода схемы НЕ 40 на входы С триггеров 28-32 нроизводит перезапись состояния триггеров 19-22 и 25 в триггеры 28-32 дешифратора 11. Иосле этого импульс с выхода схемы запуска 9 сбрасывает триггеры 15-27 и они снова начинают пересчет импульсов, поступающих с выхода оиорпого генератора Г

Информация, записапная в триггеры 28-32 через резисторы 45 сумматора 12, подается па вход повторителя напряжения, выполненного на операционном усилителе 46.

Когда частотно-модулированный сигнал находится в полосе частот 1330-1670 Гц, на выходах схем И-НЕ 36-38 блока определения рабочей полосы частот 10 имеется «1, триггер 33 устанавливается в положение «О, открывается ключевая схема 13, и сигнал с вы.хода сумматора 12 поступает на блок сравнения 14, который производит сравнение посту11аюп1его напряжения с порогом, т. е. производит оценку, принадлежит ли этот период частоты «1 или «О, а также осуществляет оценку его расстояния от «О или «1. Фильтр нижних частот 7 осуществляет пнтегрирова гие полученного на выходе блока сравнения

;4 1:аг1ряжения за время одной информационпоп посылки. Рещающая схема 8 выносит решение, передавалось ли эта информацнонная «I или «О. Так как осуществляется обработка каждого периода заполняющей частоты,

цифровой демодулятор по своей помехоустойчивости близок к когерентному демодулятору. Когда частота принимаемого сигнала значптельпо выше частоты 1670 Гц, напряжение с выходов триггеров 24 и 25 поступает на вход

схемы Pi-НЕ 38 и вызывает появлепие «О на ее выходе. Соответственно на выходе схемы ИЛИ-ИЕ 35 появляется «1, при которой при поступлении очередного импульса па вход С па выходе триггера 33 появляется «1. Выходным напряжением триггера 33 закрывается ключевая схема 13, и сигнал на входе блока сравнения 14 отсутствует.

Когда частота входного сигнала не на много превышает частоту 1670 Гц, то напряжение

с выходов триггеров 23-25 вызывает «О на выходе схемы И-ИЕ 36, которая в свою очередь через триггер 33 закрывает ключевую схему 13.

Когда частота входного сигнала меньше частоты 1330 Гц, то ноявляется «О на выходе схемы И-НЕ 37 и также закрывается ключевая схема 13.

Если частота входного сигнала превышает частоту 1920 Гц, срабатывает триггер 27, и

«О, -поданный на вход схемы ИЛИ-НЕ 35, вызывает «1 на ее выходе, и триггер 33 закрывает ключевую схему 13.

Формула изобретения

Иифровой демодулятор частотно-модулирова)1ных сигналов, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, первый ограничитель и делитель частоты и последовательно соедипепные полосовой фильтр, второй ограничитель и дифференцирующую цепочку, а также фильтр нижних частот, подключенный к решающей схеме, отличающийся тем, что, с целью повышения пО.мехоустойчивости, введены схема запуска, блок определепия рабочей полосы частот и последовательно соединепные дешифратор, сумматор, ключевая схема и блок сравнения, выход которого соединен с фильтром нижних частот, а

дифференцируюшая ценочка через схему запуска подключена к делителю частоты, соответствующие выходы которого соединены с дешифратором и блоком определения рабочей полосы частот, выход которого подключен

к управляющему входу ключевой схемы, при этом второй выход схемы запуска соединен с соответствующими входами дешифратора и блока определения рабочей полосы частот.