Частотный дискриминатор Советский патент 1982 года по МПК H03D13/00 H03D3/02 

(5) ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР

1

Изобретение относится к радиотех нике и использоваться для детектирования сигналов частотной телеграфии.

Известен цифровой частотный де1скриминатор, содержащий элементы И, первый и второй формирователи сигнала , два счетчика, триггеры и элемент ИЛИ.. Дискриминатор работает по способу подсчета импульсов сравниваемых частот на двух двоичных счетчиках. При заполнении счетчика, на вход которого приходят импульсы с : меньшей частотой, счет.оканчивается, и с выходов счетчиков считывается состояние соответствующее количестбенной величине разности частот, а с выхода триггера знака снимается потенциал, свидетельствующий о знаке разности частот f 3Недостатком данного диркриминатора является низкое быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому является частотный дискриминатор.

содержащий усилитель-ограничитель, вход которого .является входом частотного дискриминатора, четыре формирователп пар импульсов, каждый из Ko-i торых содержит последовательно соединенные делитель частоты и триггер, выход которого является выходом формирователя пар MwiynbcoB, причем первый вход делителя частоты каждого фсфмирователя пар импуга сов соединен с вторым входом триггера, а вторые входы делителей частоты каждого формирователя пар импульсов соединены . с источником опорной частоты, первый и второй элементы ИЛИ, два фильтра нижних частот и пороговый блок, входы которого соединены с выходами .фильтров нижних частот, при этом входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами первого и второго форМирователей пар импульсов, входы второго элемента ИЛИ - с выходами третьего и четвертого формирователей пар импульсов. а выход порогового блока является выходом частотного дискриминатора 2J Однако известное устройство не позволяет получить хорошее качество де тектирования сигнала частотной теле- графии (ЧТ), имеющего разность частот нажатия и отжатия, сравнимую с периодом тактовой частоты. Цель изобретения - повышение разре шающей способности детектирования. Для этой цели частотный дийкриминатор, содержащий усилитель-ограничи тель, вход которого является входом частотного диск(иминатора, четыре формирователя пар импульсов, каждый из которых содержит последовательно соединенные делитель частоты и триггер, выход которого является выходом ))ррмирователя пар импульсов, причем первый вход делителя частоты каждого формирователя пар импульсов соединен с вторым входом триггера, а вторые входы делителей частоты каждого формирователя пар импульсов соединены с источником опорной частоты, первый и второй элементы ИЛИ, два фильтра нижних частот и пороговый блок, входы которого соединены с выходами фильтров нижних частот, при этом вхо ды первого элемента ИЛИ соединены с выходами первого и второго формирователей пар импульсов, входы второго элемента ИЛИ - с выходами третьего и четвертого формирователей пар.импульсов, а выход порогового блока яв ляется выходом частотного дискриминатора, введены счетный триггер, первый и второй расширители импульсов и распределитель импульсов, выходы ко торого соединены с входами фильтров нижних частот, причем первый и второй входы распределителя импульсов соединены соответственно через первый и второй расширители импульсов с выходами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, третий вход распределителя импульсов соединен с пеог вым выходом счетного триггера.и-с третьими входами делителей частоты первого и четвертого формирователей пар импульсов, а четвертый вход распределителя импульсов соединен с трет ими входами делителей частоты второго и третьего формирователей пар импульсов и с вторым выходом счетного три г- 55 гера, вход которого соединен с первыми входами делителей частюты второго и четвертого пар импульсов и с 9 84 прямым выходом усилителя-ограничителя, инверсный выход которого соединен с первыми входами делителей частоты первого и третьего формирователей пар импульсов. На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства. Устройство содержит усилитель-oi- раничитель 1, счетный триггер 2, первый, второй, третий и четвертый формирователи пар импульсов, состоящие из делителей частоты и триггеров 11-й, первый и второй элементы ИЛИ 15, 1ё,первый и второй расширители 17, 18 импульсов, распределитель 19 импульсов, первый и второй фильтры нижних частот (ФНЧ) 20, 21, пороговый блок 22. Устройство работает следующим образом. Входной сигнал частотной телеграфии (ЧТ) поступает на вход усилителяограничителя 1, где усиливается по амплитуде и ограничивается. Затем с основного выхода усилителя-ограничителя 1 сформированный импульсный сигнал, имеющий форму возможно более близкую к меандру, подается на тактовый вход счетного триггера 2, где импульсы входной частоты делятся на 2. 4 ормирователи 3-бпар импульсов на своих выходах формируют пары импульсов, в разности длительностей которых содержится величина и знак отличия входной частоты от средней частоты ЧТ сигнала. Работу формирователя 6 пар импульсов рассмотрим в качестве примера. Отрицательный импульс с прямого усилителя-ограничителя 1 разблокирует делитель 10 и устанавливает выход триггера 14 в единичное состояние. На вход делителя 10 поступают импульсы опорной частоты, которые делятся до йеличины средней частоты входного ЧТ сигнала. Исходное состояние делителя 10 таково, что первый импульс с выхода делителя 10 появляется СГ1УСТЯ время tr после разблокировки. Величина tr выбирается из расчета Т,р + Т 7 .где - средний период входного ЧТ сигнала, а Туиах период ми 1мaлbнoй частоты входного сигнала. Появившийся на выходе делителя 10 импульс сбрасывает триггер 14 в I исходное (нулевое) состояние. Следующий отрицательный импульс с прямого выхода усилителяограничителя снова устанавливает выход триггера 1 в единичное состояние, а пришедший затем импульс с выхода делителя 10 возвращает триггер Н в исходное состояние. При совпадении положительных полуволн на прямом выходе усилителя-ограничителя 1 в инверсном выходе счетного триггера 2 в делителе 10 .формируется отрицательный импульс, возвращающий делитель частоты на счетный вход дели|теля 10. Таким образом, на выходе ;формирователя 6 пар импульсов сформировались два импульса. Первый им;пульс на выходе формирователя 6 пар импульсов короче второго, если частота входного сигнала равна средней частоте ЧТ сигнала f ц Р оба импульса ровны между собой, если вх уп4у минимальная частота входного сигнала, тогда второй импульс короче первого. Таким образом, каждЬ1е два периода входного сигнала на выходе формирователя 6 пар импульсов появляется пара импульсов, разность длительностей которых равна величине отклонения входного периода от среднего периода ЧТ сигнала, формирователи 3-5 пар импульсов работают аналогично формирователю 6 пар импульсов, но их импульсы сдвинуты относительно импульсов формирователя 6 пар импульсов соответственно на 270° 180 и 90°. С выходов формирователей 3-5 пар импульсов последовательности импульсов попарно подаются на входы двух элементов ИЛИ 15, 16, где объединяются, а затем их длительность увеличивается в К раз двумя расширителями 17, 18 импульсов. С выходов расширителей 17, 18 импульсов последовательности подаются на входы распределителя 19 к двум другим входам распределителя 19 подключены прямой и инверсный выходы счетного триггера 2. В распределителе 19 импульсы последовательностей распределяются таким образом, что на вход ФНЧ 21 по- . ступает последовательность первых импульсов пар, а на вход ФНЧ 20 поступает последовательность вторых импульсов пар.

Если f g -7 , то длительность импульсов на входе ФНЧ 21 меньше длительности импульсов на входе ФНЧ 20 и на выходе порогового блока 22 появляется единица, если fcp то длительность импульсов на входе

ФНЧ 21 больше длительности импульсов на входе ФНЧ на выходе порогового блока 22 появляется ноль.

Испытания макета предлагаемого устройства показали его работоспособность. За счет -увеличения разности периодов между частотой входного ЧТ сигнала и его средней частотой преобладания при детектировании ЦТ сигнала были уменьшены в два раза.

Формула изобретения

Частот,ный дискриминатор, содержа(щий усилитель-ограничитель, вход которого является входом частотного дискриминатора, четыре формирователя пар импульсов, каждый из которых содержит последовательно соединенные делитель частоты и триггер, выход которого является выходом формирователя пар импульсов, причем первый вход делителя частоты каждого формирователя пар импульсов соединен с вторым входом триггера, а вторые входы делителей частоты каждого формирователя пар импульсов соединены .с источником опорной частоты, первый и второй элементы ИШ, два фильтра нижних частот и пороговый блок, входы которого соединены с выходами фильтров нижних частот, при этом входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами первого и второго формироватёлей пар импульсов, входы второго элемента ИЛИ - с выходами третьего и четвертого формирователей пар импульсов, а выход порогового блока является выходом частотного дискриминатора, отличающийся тем что,л с целью повышения разрешающей способности детектирования, в него введены счетный триггер первый и второй расширители импу1М сов и распределитель импульсов, выходы которого соединены с входакм фильтров нижних частот, причем первый и второй входы распределителя импульсов соединены соответственно через первый и второй расширители импульсов с выходами соответственж) первого и второго элементов ИЛИ, третий вход распределителя импульсов соеда1нен с первым выходом счетного триггера и с третьими входа1«1 делителей частоты первого и четвертого формирователей пар импульсов, а четвертый вход распределителя импульсов соединен с

третьими входами делителей частоты второго и третьего формирователей пар импульсов и с вторым выходом счетного триггера, вход которого соединен с первыми входами делителей частоты второго и четвертого пар импульсов и с прямым выходом усилителя-ограничителя, инверсный выход которого соединен с первыми входами делителей

вх

частоты.первого и третьего формирователей dap импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Н 03 К 5/20, 1976 (прототип).

вмд.