Способ выделения спектра частот огибающей амллитудно-модулированного сигнала Советский патент 1944 года по МПК H03D5/00 

Способ выделения спектра частот огибающей амплитудномодулированного сигнала

Заявлено 26 ноября 1940 года в Наркомсвязи за .Ys 2432 (318177) Опубл:1Ковано 31 января 1944 года Предметом нгстоящего изобретения . является способ выделения спектра частот огибающей а мплиту Д|Н о -м о д 3 лир св:а нного сигнал &, и«€ЮЩК } суЩеСТВей и:ые -преимущеcTBiai по срайнению с известными. П.редлЗ.га.емый способ осНОВа« на следующем принцкие. Если имеются два .колеба;ния р злых частот и амплитуд, действующие coB vfecTHO U U, + a U coscut--;-и,соз(ш +T)t(1 где в Общем случае и,.и,Л1 + тсоз21), то при . напряжение биений молсет быть выражено в следую щем виде: 1 J- COS -.-t COS f wt и„ при :- од это выражение яв ляется достаточно точным. Результат детектирОва«ия амплнудно/; лгодуляцип такого кчолеблия будет: A,,U,cos-;t(И) Для фазовой модуляции результат етектирОВания ,sin7t(-) Здесь Ла м Аф - соответственно чувствительности амплитудного и фазового детектора олз должны быть сделаны одинаковыми. Таким образом низкая частота на -выходе а.мплИтудмого и фазного каналов идентична, отличаясь только по фазе «а 90°. Если частоты и фазы обоих колебаний Ui и Us равны (Т 0), то фазовая модуляция в колебавши (2) отсутствзет и остаётся только амплитудная. Если осуществить воздействие указанных биений .на- два канала, каждый из которых реагирует только на фазовую или: только на амплитудную модуляцию, повернуть низкие частоты Б одню-м из каналов на 90° к сложить напряжения на выХОДах обоих каналов в противофа-зе, то, при условии равенств-а частот и фэз напряжений Ui и Ua на входе устрюйства, на выходе будет напряжение иизкой частоты, обусловленное -амплитудной Модуляцией кюэфициента

U, U,,(l + mcos2t).

При расстройках лаиряжение на выходе будет равио нулю, так как при Т 9 О 1В колебании (2) имеется и фазовая ймплитудкая модуляция, и напряжения иа выходе канаЛОВ взаимно ко-мпенсируются.

Таким OdpSaoM, если имеется несколько колебаний, действующих на вход схемы wai фиг. i прилагаемого чертежа , и если условие соотношения амплитуд, ;у1ка13анное ВЪ1ше, 1соблюдено, то, настраивая мест.ный гетеродин на какое-либо из колебаний, :можно выделя:ть на выходе схемъ напряжение низкой частоты, соответствующее огибающей этого колебания.

Описанный принцип может, быть использоваи лари радиоприеме амплйтудно -модулированных колебаний для отстройки от |СТанци И, спектр которой на принимаемую, но несущие частоты обеих станций не совладают.

Применение предлат1а емого способа .позволит бороться с апериодическими .помехами, создающими, как известно, фазовонеси1мметричные спектры, наложенные на спектр прин.имае.м1ой станции.

Аналогичные .применения изобретение может найти и в проводной связи для случаев передачв амнлитуднiOi- МОдулироваи н ы МИ .кОле банвя ми по проволоке и кабелю.

Прим.енен1ие схемы, использующей предлатаемый способ, нужно рекоМе.ндОВать совместно С известными мето;Дами селекции (например, на выходе промежуточной частоты супергетеродинного приёмника).

По П1редположе1ниям изобретателя, настоящее изобретение даёт больщие возможности для уплотнения радиостанций .в эфире, лучшего использова1ния теле;фэ, и т.елеграфных кабелей, уменьщения помех от соседних каналов передачи, .щения .анериодинеских тгам.ех, и, как следствие пс.леднсго, -

возможность повыщения чувсгз«тельнОСТи приёмников, уменьшения мощ:ности передатчиков и пОВыщ.ения дальности и надёжности существующ.И1Х видов радиосвязи.

Применение означенного принципа не требует (как, например, для новых методов модуляции) значиТельного переоборудования передающих центр(;в, а для приём н-ых центров допускает исиользование описанной схемы с существующими типами приёмной аппаратуры.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на фиг. 1 которого изображена блок-схема., иллюстрирующая ОСНОВ1НОЙ принцип изобретения, на фиг. 2-блок-схема устаНовки, позволяющей осуществить и использовать изобретение, и на фиг. 3-схема однсто из узло;а устройСТ1ва (фазовый детектор). На- чертеже показано:

АД - амплитудный детектор, 1пр и Ппр- преобразователи частоты на смесительных лампах, Гет- гетеродин, работающий

на1 преобразователи, Ф - фильтр с полосой пропускания от fi-er И выше, Фз - фильтр с полосой пропускания от о до f,,,ai {где fmax - максимальная звуковая частота, подлежащая передаче). Огр-ограничитель, срезающий амплитуднуЮ модуляцию колебаний,

ФД-фазовый детектор, Г-гетеродин, модулируемый по фазе и по амплитуде приходящими коле б aiH Иям и (си.; х р он:и 3 Ир у ется нрин им а е м ы м колебанием через устройство Ф),

Ф- фильтрующееустройство с возможно более узкой полосой пропускания (несколько герц), выделяющее несущую и ринИ .м ае МО го си гн а ла для синхронизации гетер о дина if.

Па схеме фиг. 2 Верхняя часть изображает какал, выделяющий

только гдиглитудную модуляцию. Со:ответст«ен:но, «ижняяб часть изображает канал, .реагирующий лишь иа .фазовую модуляцию.

Колеба;н«е гетеродина Г, модулирова-нное приходящим.и колебаияями, из точек аа подаётся па оба кМала.

В 1НИЖ111ем (фазовом) кжгле колебание подвергается ограничению по амплитуде с помощью огранмчитеЛЯ Огр, 1работающего по одно из извеетп1ых схем. Он. служит для у,нмчтол ения амплитуд 0й модуляции б-иений и превращает их фазово-модулирова. колебания.

Эти колебания дальше детектируются фазо;вым детекторо. ФД, который выделяет 11изкую частоту (огЩСаНИ-е ФД приведено пи же).

Для возможности компенсации низких частот обойХ каналов Нужио нредв.а рителы- 0 осуществить в одяом из НИХ поворот яапряжеПИЙ iia 90° иа фазе.

Для этого может быть использоsaiK метод, шредложеиНЫЙ Инж. Момот и сООтояЩ.ий .В ТОМ, ЧТО сцектр, частоты которого подлежат повороту, подвергается двукратйОму ПреобразовалИю частоты с помощью смесительных ла1мП.

На гетер оДИНные сетки обоих смесителей подаётся 1наирял е ие от одного гетеродина, но со фаз на 90°.

На управляющую сетку первого смесителя подаётся спектр, подлежащий повороту на 90°. Напряже.H«e с фильтра в анодной цепи первого .смесителя; иодаётся на управляющую сетку второго. В его Днодной цепи 1юлучае.м спектр, уже повёрпутый iia 90°.

В Примененки к да.нно.му случаю такая схема стазится н оба канала для «де«тичпости их фазов-ых и частотных характеристик.

Однако во втором (амплит)-дном) каиале сдвига фаз напряжений гетеродина для первого и последующего смесителя ine должно быть.

На схеме ониса.НПое устройство обоаначеио 1пр и Ипр (преобразователи); и Ф и Фг (фильтры в анодных цепях преобразователей).

Все преобразователи питаются от общего гетеродина через комштексlibui делитель, осущест.в.чяющий нужные соотношения фПЗ на гетеродинных сетках.

Показанное на схеме устройство Ф предназпачагтся для синхронпзации гетеродина Г с несущей колебания, подлежащего приёму, и представляет собою узкиполосньп (Ьильтр для выделенПя несущей п схему, осуществляющую синхронизацию гетеродина этой частотой. Повидимому, воздействие помех всякого |)ода на приём будет обус.ювливг1.ться ширино полосы этого фильтрующего )-стройства, которая быть сделана достаточНО .1алой:, хотя бы применением Кварцевых фильтров.

В данной блок-схеме не показана аВТоподстройка, как не имеющая припципиального значения, однако, ясно, что здесь она необходима, хотя бы д,1я осуществления синхронизации.

Необходимо сказать несколько слов об одном ИЗ возможных вариантов фазового детектора, делающего осун;естви1мым указанный нрИнцин. Схема его нриведеНа На фиг. 3.

Здесь Гф - гетеродин, сдвинутый по фазе на 90° относительно несущей цоступающих на Вход схемы фазово-модулированных колебаний.

Нетрудно показать, что, если его напряжение значительно меньще подводимого напряжения фазоВОмодулированиых колебаний, то сумМарное колебание приобретает амплитудну о модуляцию по же закону, какой имела фаза в подводимом колеб;:н|;-:и. Далее это капебание детектир -ется ах нлитудньш детектором Д и напряжение низкой частоты выделяется на выходе.

В чописгнком устройстве удобно испгльзовпть в качестве генератора напряжение от общего гетеродина Г, что щ показано на общей схеме.

Пр е д м е т и з о б р е т е н г; я

Способ выделения снектрЛ частот огиба.ющей а .мплитудно - моду.Пфо