Цифровой частотный демодулятор Советский патент 1981 года по МПК H04L27/14 

(54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР

1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для демодулирования частотно-модулированных сигналов, а также в системах автоматической подстройки частоты.

Известен цифровой частотный демодулятор, содержащий последовательно сое диненные ограничитель, дифференцирующую цепь и блок запуска, а также последовательно соединенные генератор, делитель частоты, дешифратор, сумматор и фильтр нижних частот, первый выход которого является выходом цифрового частотного демодулятора 1.

Однако известное устройство имеет, невысокую разрещающую способность и сложную схему.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности и упрощение устройства.

Цель достигается тем, что в цифровой частотный демодулятор, содержащий последовательно соединенные ограничитель, дифференцирующую цепь и блок запуска, а также последовательно соединенные генератор, делитель частоты, дешифратор, сумматор и фильтр нижних частот, первый выход которого является выходом цифрового частотного демодулятора, введен элемент И, а генератор выполнен перестраиваемым, причем его управляющий вход соединен с вторым выходом фильтра нижних частот, а 5 выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока запуска, при этом выход элемента И соединен с управляющим входом дешифратора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Цифровой частотный демодулятор содержит ограничитель 1, дифференцирующую цепь 2 и блок 3 запуска, элемент И 4, генератор 5,делитель 6 частоты, дешиф 5атор 7, сумматор 8, фильтр 9 нижних частот (ФНЧ).

Устройство работает следующим образом. Частотно-модулированный сигнал с выхода линейной части приемника поступает на ограничитель 1, преобразующий напряжение синусоидальной формы в импульсы по форме близкие к прямоугольным, которые поступают на вход дифференцирующей цепи 2. С выхода дифференцирующей цепи 2 используются лишь положительные импульсы, соответствующие переднему фрочту импульсов, поступающих с ограничителя 1, которые поступают на блок 3 запуска. Импульсы с выхода блока 3 запуска поступают на первый вход элемента И 4. На второй вход элемента И 4 поступают импульсы с выхода генератора 5, которые приходят одновременно на счетный вход делителя 6. При совпадении входных импульсов элемента И 4 кодовая комбинация, существующая в этот момент на выходах триггеров делителя б, переписывается импульсом с выхода элемента И 4 в дещифратор 7, который «помнит ее до прихода следующего импульса с элемента И 4. Кодовая комбинация в дешифраторе 7 преобразуется сумматором 8 в напряжение, которое через фильтр 9 нижних частот управляет частотой генератора 5. При включении устройства имеет место переходной процесс: частота генератора 5 изменяется от воздействия напряжения с выхода фильтра 9 нижних частот до тех пор пока не выполнится равенство tor f fjIC, гдечисло импульсов генератора 5; fnp-частота генератора 5; f -частота входного частотно-модулированного сигнала. В статическом режиме каждым N импульсам генератора 5, соответствует один импульс входного частотно-модулированного сигнала. Пронумеруем эти N импульсов генератора 5 1,2,3... i... xN, тогда эти номера присваиваются соответствующим кодовым комбинациям делителя 6, дешифратора 7, соответствующим дискретным значениям напряжения на выходе сумматора 8. Предположим, что зависимость Гцг от и упр линейна, где - управляющее напряжение, подаваемое на генератор 5 с сумматора 8 через фильтр 9 нижних частот, тогда fnr. к„.-и 3 1 где - крутизна характеристики управляющего элемента генератора 5. и,,„р {ДЦ-Кфич ,(3) где ли - изменение напряжения на выходе сумматора 8 при изменении кодовой комбинации дешифратора 7 на соседнюю, т. е. следующую по порядку; Кунн - коэффициент передачи фильтра нижних частот в полосе прозрачности. Таким образом, подставляя ,(3) и (2), получают Kjsi А и Кфиц t а подставляя (4) в (1), получают f Куз Кунц AlT. . с - ; где 1 - текущее значение номера кодовой комбинации дешифратора 7. Из формулы (5) видно, что линейность рабочей характеристики предлагаемого устройства определяется: а)линейностью характеристики управляющего элемента генератора 5; б)линейностью преобразования кодовых комбинаций дешифратора 7 в напряжение, в)линейностьюхарактеристики фильтра 9 нижних частот в полосе прозрачности. Во всех этих трех случаях обеспечивается высокая линейность, Принципиальные ограничения существуют лишь в случае характеристики управляющего элемента генератора 5. Однако при построении генератора 5 по схеме мультивибратора, реально достижима линейность не хуже ± 0,1% при диапазоне перестройки по частоте ± . Частотный диапазон предлагаемого устройства определяется частотным диапазоном генератора 5 и, следовательно, составляет ± ±100% fc , гдеГс - средняя частота входного сигнала. Таким образом, предлагаемое устройство обладает высокой линейностью рабочей харатеристики в широком диапазоне частот. Разрешающая способность предлагаемого устройства в Ц- раз выше известного, так как известный различает две частоты, соответствующие информационной «1 и «О, а предлагаемое устройство N частот, где N - коэффициент деления делителя частоты. Помехоустойчивость предлагаемого устройства из-за обеспечения когерентности входного сигнала и сигнала перестраиваемого генератора сравнима с помехоустойчивостью известного. Упрощение предлагаемого устройства по сравнению с известным, состоит в том, что из схемы устройства исключены: опорный генератор, первый ограничитель, полосовой фильтр, решающая схема, блок определения рабочей полосы частот, ключевая схема, блок сравнения. Формула изобретения Цифровой частотный демодулятор, содержащий последовательно соединенные ограничитель, дифференцирующую цепь и блок запуска, а также последовательно соединенные генератор, делитель частоты, дещифратор, сумматор и фильтр нижних частот, первый выход которого является выходом цифрового частотного демодулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и упрощения устройства, в него введен элемент И, а генератор выполнен пе рестраиваемым, причем его управляющий вход соединен с вторым выходом фильтра нижних частот, а выход соединен с первым входом элемента И, второй

вход которого соединен с выходом блока запуска, при этом выход элемента И соединен с управляющим входом дешифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 545091, кл. Н 04 L27/10, 1974 (прототип).