Цифровая динамическая следящая система Советский патент 1981 года по МПК G05B1/04 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к следящим системам управления и фильтрации, в частности к следящим фильтрам для выделения сигналов на фоне помех. Известны цифровые следящие системы с промежуточным преобразованием кода в напряжение для перестройки уп равляемого генератора 1 и 2, Недостатком таких устройств является высокий уровень собственных шумов управляемого генератора, не позволяющий обеспечить минимально возможную ошибку оценки частоты выделяе мого сигнала. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемо му результату является цифровая динамическая следящая система с непосредственным цифровым преобразованием кода в частоту, содержащая последовательно соединенные первый смесител усилитель промежуточной частоты, циф ровой дискриминатор и цифровой фильтр-экстраполятор, а также и посл довательно соединенные блок опорных частот, делитель с переменным коэффи циентом деления, второй смеситель, соответствующий вход которого соединен со вторым выходом блока опорных частот, и полосовой фильтр., выхлд которого соединен со входом первого смесителя 3 .. Недостатком подобной цифровой следящей системы является неудовлетворительная точность работы при увеличении диапазона перестройки частоты преобразователя код-частота, так как при этом возрастает ошибка дискретности, уменьшение которой за счет увеличения коэффициента деления управля1;.мого делителя уменьшает диапазон перестройки частоты преобразователя код-частота. Кроме того, нелинейность перестройки преобразователя, обусловлена переменным шагом установки частоты в преобразователе. Цель изобретения - повышение точности слежения .во всем диапазоне изменения частоты входного сигнала. Цель достигается тем, что в устройство введены последовательно соединенные интерполятор и блок сравнения, певый выход которого подключен к управляющему входу делителя с переменным коэффициентом деления, а соответствующий вход подключен к первому выходу цифрового фильтра-экстраполятора, второй выход которого соединен с первым выходом Интерполатора, второй вход которого соединен с соответствующим выходом блока опор ных частот. На чертеже приведена блок-схема устройства. Цифровая динамическая следящая си система содержит первый смеситель 1 на выходе которого установлен усилитель промежуточной частоты 2, выход которого подключен ко второму входу смесителя 1 через последовательно соединенные цифровой дискрименатор 3 цифровой фильтр-экстраполятор 4, интерполятор 5, блок сравнения б, второй вход которого соединен со знаковым выходом цифрового фильтра-экстра полятора 4, делитель с переменным коэффициентом деления 7, второй смеситель 8 и полосовой фильтр 9. Вторы входы интерполятора 5, делителя с пе ремениьм коэффициентом деления 7 и второго смесителя 8 соответственносоединены с выходами блока опорных частот 10. Выход знака цифрового фильтра-экстраполятора 4 соединен со входом блока сравнения 6. Цифровая динамическая следящая система работает следующим образом. Входной сигнал поступает на первый вход первого смесителя- 1, на вто рой вход которого через последовательно соединенные делитель с переменным коэффициентом 7, второй смеситель 8 и полосовой фильтр 9поступает выходной сигнал блока опорных частот 30, второй выход которого под ключен ко второму входу второго смесителя 8, в результате чего на выходе усилителя промежуточной частоты поступающий на вход цифрового часто ного (фазового) дискрименатора 3, где в цифровой форме выделяется величина рассогласования по частоте (фазе). После обработки этого сигнала в цифровом фильтре-экстраполяторе 4 результирующее двоичное число выдается в интерполятор 5, на второй вх которого из блока опорных частот 10 поступает сигнал с частотой, преобр зующий это число в частоту следован импульсой. Эти импульсы поступают в блок сравнения 6, куда одновременно с вых да цифрового фильтра-экстраполятора 4 поступает информация. В блоке сра нения 6 формируется управляющее воз действие, которое устанавливает соответствующий коэффициент деления д лителя с переменным коэффициентом д ления 7. Интерполятор 5 представляет собо преобразователь двоичного кода в чи ло-импульсный, где каждому двоичном символу поставлены в соответствие распределенные по временной оси импульсы. , Благодаря такому преобразованию на выходе делителя с переменным коэффициентом деления 7 удалось получить изменение частоты (фазы) по линейному закону. Установка соответствующих коэффициентов деления позволит изменять модуляцию выходной частоты блока 7 по фазе равномерно по, всей временной оси. Выходной сигнал делится делителем с переменным коэффициентом деления 7, и, сформированный тем самым в симметрированный кеандр, поступает на второй смеситель 8, на выходе которого с помощью второго выходного сигнала блока опорных частот 10 формируется суммарный сигнал, который через .полосовой фильтр 9 выдается на второй вход цервого смесителя 1. При одинаковых полосах перестройки предлагаемая система позволяет уменьшить шаг (ошибку) дискретности установки частоты в 7 раз и увеличить число дискретных установок частоты в 5 раз. Формула изобретения Цифровая динамическая следящая система, содержащая последовательно соединенные первый смеситель, усилитель промежуточной частоты, цифровой дискриминатор и цифровой фильтр-экстраполятор, а также последовательно соединенные блок опорных частот, делитель с переменным коэффициентом деления, второй смеситель, соответствующий вход которого соединен с соответствующим выходом блока опорных част.от, и полосовой фильтр, выход которого соединен со входом первого смесителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности системы, она содержит последовательно соединенные интерполятор и блок сравнения, первый выход которого подключен к управляющему входу делителя с переменным коэффициентом деления, а соответствующий вход подключен к первому выходу цифрового фильтра-экстраполятора, второй выход которого соединен с первым входом интерполятора, второй вход которого соединен с соответствующим выходом блока опорных частот. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе свидетельство СССР 1.Авторское 05 В 13/02, 1970. № 328430, кл. G свидетельство СССР 2.Авторское 03 В 3/04, 1975. № 537432, кл. Н свидетельство СССР 3.Авторское 05 В 11/14, 1970 № 348979, кл. G (прототип).