Цифровой частотный демодулятор Советский патент 1981 года по МПК H03D13/00 H04L27/14 

I

Изобретение относится к радиотехкике и может быть использовано в устройствах обработки дискретных сигналов .

Известно устройство, состоящее из последовательно соединенных полосового фильтра, усилителя-ограничи тeля,диффepeшщpyющeйt цепи, одно- полупериодного выпрямителя, п элементов совпадения, п цифровых счетчиков J схемы сравнения цифр и декодирующего устройства, причем на вторые входы п элементов совпадения подаются л опорных импульсов с формирователя опорных сигналов tl,.

Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость.

Известен цифровой частотный демодулятор, содержащий пять элементов .совпадения, входы которых соединены с выходом формирователя входных сигналов, другие входы - с соответствующими выходами генератора опорных

сигналов, первый, второй триггеры и блок определения знака отключения частоты входного сигнала 2.

Однако это устройство не обеспе чивает высокую помехоустойчивость.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

Для достижения этой цели в известный цифровой частотный демодулятор, содержащей пять элементов совпаде10ния, входы которых соединены с выходом формирователя входных сигналов , другие входы - с соответствующими выходами генератора опорных сигналов, первый, второй триггеры и

15 блок определения знака отклонения частоты входного сигнала, между выходами первого и второго элементов совпадения и установочными входами первого и второго триггеров, выходы

20 которых соединены с первыми и вторыми входами блока определения знака отклонения частоты входного сигнала введены соответственно первый 3 и второй счетчики импульсов,, а между выходами третьего, четвертого и пятого элементов совпадения и третьим, четвертым ипятым входами блока определения знака отклонения часToVbi входного сигнала введены соответственно последовательно соеди ненные третий счетчик импульсов и третий триггер, четвертый счетчик импульсов и четвертый триггер, пятый счетчик импульсов и пятый триггер, а также шесть элементов ИЛИ,при этом выход первого элемента ИЛИ объ единен со входами установки начального состояния счетчиков импульсов установочные входы триггеров соединены со входами принятия решения блока определения знака отклонения частоты входного сигнала, другие установочные входы - с выходами вто рого, третьего, четвертого, пятого шестого элементов ИЛИ, выход первого счетчика импульсов объединен соответственно с первыми входами первого, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ, выход второго счетчика импульсов - с первыми входами второго и вторыми входами первого, четвертого, пятого и шесто го элементов ШШ, выход третьего счртчика импульсов , с вторыми входами второго, третьего и третьими входами первого, четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ, выход четвертого счетчика импульсов - с трет ими входами второго, третьего, пято го и четвертыми входами первого и шестого элементов ИЛИ, выход пятого счетчика импульсов с четвертыми входами второго, третьего, четвертого и пятого и с пятым входом первого элементов ИЛИ. На фиг. 1 приведена структурная схема цифрового частйтно го демодуля тора; на фиг. 2 - фазовые диаграммы состояний для случая пяти интервалов (2а) и четырех интервалов (2б). Цифровой частотный демодулятор содержит формирователь I входных си налов, генератор 2 опорных сигналов, пять элементов совпадения 3, пять счетчиков 4 импульсов со схемой сброса, шесть элементов ИЛИ 5, пять триггеров 6, блок 7 определен знака отклонения частоты входного сигнала. Устройство .работает следующим о разом. 34 Пять элементов совпадения 3 выполняют функцию логического перемножения импульсов входного и опорного сигналов. Элементы совпадения 3 соединены со счетчиками 4 со взаимным сбросом, осуществляющими усреднение результатов логического перемножения. Предположим, что импульсы сигнала находятся в том и другом случае в секторе l (рис.2а, 2б) и набег фазы происходит в направлении, указанном стрелкой. Из-за флюктуации фазы возможен пропуск соседнего сектора и сигнал попадает в сектор З . Работа логики блока 7 предлагаемого устройства такова, что подобный сбой будет исправлен при вынесении решения. Это возможно, так как имеется неоднозначность ситуации справа и слева от сектора 1 для случая пяти интервалов. В известном устройстве подобная ситуация является однозначной для обоих направлений набега, фазы, что с вероятностью ,5 может привести к любому решению. Определение направления движения фазы относительно средней частоты сигнала в известном устройстве осуществляется совместной работой двух триггеров, выходы которых соединены с дешифратором. В этом случае единичный сбой в работе триггеров приводит к ошибке в принятии рещения, что не позволяет использовать подобные демодуляторы в условиях низких отношений сигнал-шум. В предлагаемом устройстве анализ осуществляется совместной работой счетчиков 4 и цифрового запоминающего устройства, состоящего из элементов ИЛИ 5 и триггеров 6. Это позволяет в случае одного неправильного срабатывания или пропуска одного из счетчиков 4 получить достоверное решение на выходе блока 7. Положительный эффект, обеспечиваемый предлагаеьЧ)1М устройством, заключается в повьшхении помехоустойчивости, быстродействия и достоверности вьщеления информации. Предлагаемый цифровой частотный демодулятор является, в некоторой мере, универсальным, так как подобное построение позволяет за счет выбора количества счетчиков и их емкости произвести оптимизацию устройства к виду и распределению помех в точке приема. Кроме

того, проведенные лабораторные испытания цифрового частотного демодулятора показывают, что он обладает высокой надежностью и может быть использован как для сигналов с частотной манипуляцией, так и для комбинационных ЧМ-ФМ и ЧМ-ОФМ сигналов.

Формула изобретения

Цифровой частотный демодулятор, содержащий пять элементов совпадения, входы которых соединены с выходом формирователя входных сигналов другие входы - с соответствзпотщми выходами генератора опоршлх сигналов, первый, второй триггеры и блок определения знака отклонения частоты входного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, между выходами первого и второго элементов совпадения и установочными входами первого и второго триггеров, выходы которых соединены с первым и вторым входами блока определения знака отклонения частоты входного сигнала введены соответственно первый и вторбй счетчики импульсов, а между выходами третьего, четвертого и пятого элементов совпадения и третьим, четвертым и пятым входами блока определения знака отклонения частоты входного сигнала введены соответственно последовательно соединенные третий счетчик импульсов и третий триггер, четвертый счетчик импульсов и четвертый триггер, пятый счетчик импульсов и пятый триггер, а также шесть элементов ИЛИ, при этом выход первого элемента ИЛИ объединен со входами установки начального состояния счетчиков импульсов, установочные входы триггеров соединены со входами принятия решения блока определения отклонения частоты входного сигнала , другие установочные входы - с выходами второго,

третьего, четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ, выход первого счетчика импульсов объединен соответственно с первыми входами первого, третьего, четвертого, пятого

и шестого элементов ИЛИ, выход второго счетчика импульсов - с первыми входами второго и вторыми входами первого, четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ, выход третьего .

счетчика импульсов - с вторыми входами второго, третьего я третьими входами первого, четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ, выход четвертого счетчика импульсов - с

третьими входами второго, третьего, пятого и четвертыми входами первого и шестого элементов ИЛИ, выход пятого счетчика импульсов - с четвертыми входами второго, третьего, четвертого и пятого и с пятым

входом первого элементов ИЛИ.

Источники информации, принятые.во внимание при экспертизе

1.Известия Вузов СССР, Радиоэлектроника, т. 18, 1975, с,77-78.

2.Авторское свидетельство СССР № 623261, кл. Н. 03 D 13/00,

Н 04 L 27714, 19.10.76 (прототип).