Частотный дискриминатор Советский патент 1980 года по МПК H03K5/20 

1

Изобретение относится к импульсной техгшке.

В основном авт. св. № 518864 описан частотный дискриминатор, содержащий два параллельно соединенных канала, в каждом из которых первые входы перемножнтелей соединены с входной шиной, вторые - с генераторами опорныхчастот, а выходы - с выходами интеграторов, выходы интеграторов соединены со входами компаратора, блок управления с ключами сброса к передачи, детектор к усреднитель, с входом которого соединен выход компаратора, причем первый вход блока управления соединен с управляющими входами ключей сброса интеграторов, второй вход соединен с управляющими входами ключей передачи, выходы которых соединены со входами компаратора 1 .

Недостатком известного частотного дискриминатора является недостаточная помехоустойШВОСТЬ.

Цель предлагаемого изобретения - увеличение помехоустойчивости.

Для этого в частотный дискриминатор, в каждый из каналов введен квадратурный коррелятор, селектор, элемент задержки, вычитатель и фазовращатель, включенный между выходом опорного генератора и первым входом квадратурного коррелятора, второй вход которого соединен со входной шиной, третий и четвертый входы подключены к выходам блока управления, а выходы соединены со входами селектора, выход которого непосредственно н через элемент задержки подключены ко входам вычитателя, выход которого соединен со входом детектора.

Увеличение быстродействия дискриминатора может быть получено путем параллельного включения нескольких дискриминаторов.

Структурная электрическая схема предлагаемого дискриминатора приведена на чертеже.

Дискриминатор содержит два параллельно включенных канала 1 и 2, состоящих из опорных генераторов 3 и 4, детекторов 5 и 6, синфазных корреляторов 7 и 8, квадратурных корреляторов 9 и 10, селекторов 11 и 12, вычитателей 13 и 14, элементов 15 и 16 задержки.

фазовращателей 17 и 18, компаратора 19,-усреднителя 20. В состав корреляторов входят перемножители 21, 22, 23, 24. ключи сброса 25, 26, 27, 28, ключи передачи 29, 30, 31, 32 и интеграторы 33, 34, 35, 36. Дискриминатор управляется блоком 37 управления.

На чертеже также показано параллельное включение аналогичных дискриминаторов 38 и 39, при котором включается многовходовой сумматор 40.

Входной сигнал подан на входную шину 41 а выходной сигнал снимается с выхода 42,

Предлагаемый дискриминатор работает следующим образом.

Частота опорного генератора 3 сдвинута на некоторую величину Af в CTopoiiy увеличе1«я, а опорного генератора 4 на ту же величину Af сдвинута в сторону уменьшения относительно средней частоты f парциального сигнала рассматриваемого анализатора.

Рассмотрим сначала спучш, когда смещение частоты в канале связи отсутствует;.

Известно, что карреляторы 7, 8, 9, 10 определяют проекции парциального сигнала на опорные колебания генераторов 3 и 4.

При этом, если частота парциального сигнала совпадает с частотой опорного генератора, большие проекции на соседних посылках приблизительно одщшковы. Таким образом,.в конце интервала интегрирования с выходов корреляторов 7и9и8и10в обоих каналах 1 и 2 селекторами 11 и 12 будет выбираться большая проекция в виде некоторого постоянного напряже1шя. Так как имеет место сдвиг частоты Af опорного генератора 3 и 4, то пары этих проекций - напряжений на соседних посьшках будут отлшгаться. Это отличие (в обоих каналах 1 и 2 одинаковое по абсолютной величине, но противоположное по знаку) будет фиксироваться выштателями 13 и 14 соответственно в канал «X 1 и 2 путем вычитания напряжений большей проекции предыдущей посылки из ячейки памяти (элементов) 15 (16) с напряжением большей проекции текущей посылки, которое поступает с выхода ключей передачи корреляторов и выделяется селектором 11 (12). После выпрямления детекторами 5 и 6 выходных напряжений вычитателей 13 и 14 будут получены два тока приблизительно одинаковые по величине и по знаку. Компаратор 19 при этом отработает на выходе нулевой потенциал.

Пусть теперь имеет место смещение частоты парциального сигнала такое, что его частота, например, близка к частоте опорного генератора 3. Пары больших проекций, получаемые

на соседних посылках в корреляторах 7 и 9 становятся почти одинаковыми по абсолютной величине, а разность (по абсолютной величине) между парами .больших соседних проекций корреляторов 8 и 10 увеличивается. Таким

образом, на выходе детектора 5 устанавливается почти нулевой ток, а в(1ходной ток детектора 6 - увеличится. Разность зтих токов, измеренная компаратором сигнал смещения частоты, абсолютная величина которого

будет соответствовать абсолютному смещению частоты парциального сигнала, а знак укажет на направление этого смещения частоты.

Сумматор 40 и усреднитель 20 суммируют и усредняют сигналы смещения частоты других

анализаторов 38 и 39, в результате усреднения происходит накопле1ше энергии сигнала расстройки частоты, вследствие этого может быть повышен.э скорость подстройки частоты системой АПЧ без уменьшения точности настройки. ТаКИМ образом увеличивается скорость работы системы АПЧ и уменьшается чувствительность дискриминатора к сосредоточенной помехе и замираниям.

Формула изобретения

Частотный дискриминатор по авт. св. № 518864, отличающийся тем,

что, с целью увеличения помехоустойчивости, в него в каждый из каналов введены квадратурный коррелятор, селектор, элемент задержки, вычитатель и фазовращатель, который включен между выходом опорного генератора и первым входом квадратурного коррелятора, второй вход которого соединен со входной шиной, третий и четвертый входы КБадрат)фного коррелятора подключены к выходам блока управления, а выходы соединены со входами селектора, выход которого непосредственно и через элемент задержки подключен ко входам вычитателя, выход которого соединен со входом детектора.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 51886-J кл. Н 03 К 5/20, 01.07.74.

ИЕ

J4

/

/ч/

25

/7

4/

СИ

Вх

7

-

а

W

55

33

Г

28

гГ

Е J

j j -4Lir

J

1

442