Синхронно-фазовый демодулятор Советский патент 1982 года по МПК H04L27/233 H03L7/87 

(54) СИНХРОННО-ФАЗОВЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в помехоустойчивых радиоприемниках систем связи, телеметрии, радиолокации. Известен синхронно-фазовый демодулятор , содержащий фазовые детекторы, сигнальные входы которых объединены, а также последовательно соединенные фильтр нижних частот и управляемый генератор. 1 . Однако известное устройство имеет недостаточную помехоустойчивость. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Указанная цель достигается тем, что в синхронно-фазовый демодулятор, содержащий фазовые детекторы, сигнал ные входы которых объединены, а также последовательно соединенные фильт нижних частот и управляемый генерато введен обнаружитель фазовых состояний, сигнальный вход которого являет ся входом устройства, между выходами обнаружителя фазовых состояний и опорными входами соответствующих фазовых детекторов включены последовательно RS-триггер и дифференцирующая цепь, к выходу управляемого генератора подключен распределитель импуль сов, между выходами которого и другими входами RS-триггербв включены соответствующие элементы И, другие входы каждого из которых подключены к инверсному выходу управляемого генератора, между входом устройства и сигнальными входами фазовых детекторов включен элемент задержки, между объединенными выходами фазовых детекторов и входом фильтра нижних частот включен блок памяти, при этом выходы распределителя импульсов подключены также к соответствующим дополнительным входам обнаружителя фазовых состояний . На фиг. 1 приведена структурная .электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, осляскяющие его работу. Синхронно-фазовый демодулятор содержит элейеит 1 задержки, фазовые детекторы (ФЙЗ 2-4, блок 5 памяти, Ф «пьтр нижних частот (ФНЧ) 6, управл1пемь генератор 7 обнаружите/1ь 8 фазовых состояний, распределитель 9 импульсов, элементы И 1012, Р18-трйгге|мь1 13-15/ дифференцирующие цепи (ДЦ) 16-18, кроме того обнаружитель 8 фазовых состояний содержит усилитель-ограничитель 19 дифференцирующую цепь (ДЦ) 20, элементы И 21-23 Устройство работает следующим образом. Принимаемая смесь сигнала и шума, с усилителя промежуточной частоты поступает в обнаружитель 8 фазовых состояний и через элемент 1 задержки на входы трех ФД 2-4, из которЫх за период опорной частоты лишь один имеет на импульсном .входе cfробирующйй импульс. В обнаружителе 8 фазовых состояний входной сигнал (фиг.2а усиливается , ограничивается (фиг. 2 и дифференцируется так, что на входы элементов И 21-23 поступают импульсы С дифференциргующей цепи 20 (фиг.2в) временное положение которых совпадае с серединой устойчивой ветви характеристики фазового детектора. Водникающйе в усилителе-ограничителе 19 и ДЦ 20 задержки по отношение к прохож дени1р аналогового сигнала через нуль в компенсируются в элементе 1 , . На вторые входы элементов И 21-23 поступают потенциальные сигналы (фиг. 2г, 2д, 2€), сформированные в распределителе 9 импульсов из импульсов управляемого генератора 7 (фиг. 2ж) и смещенные между собой на 120. Распределитель 9 импульсов, выпол ненный , например, по схеме кольцевог трйггермого.счетчика на 3 осуществляс т разбиение фазового пространства стробируюцих импульсов, частота кото подстраивается схемой импульснофаэовой автоподстройки (ИФАП) на три равных зоны. Элементы И 21-23 6суцёс1гвля«)Т параллельный анализ фады и в зависимости от относительного фазового состояния между принима емым сигналом и стрр15ирующим иМпульсом фО{рмируют на одном из выходов короткий иМпульс, который nocjyпает на вход одного из Р8 триггеров 13-15 (фиг. 2, 2cf) и переводит его в состояние 1. На вторые разделенные входы этих RS-триггеров 13-15 поступают импульсы, соответствующие середине потенциальных импульсов (фиг.2к, iZл, 2/Ц). Эти короткие импульсы формируются элементами И 1012 из смещенных на 180 импульсов управляемого генератора 7 (фиг. 2нЗ при их совпадении с соответствующим потенциальным импульсным сигналом на выходах распределителя 9 импульсов (фиг. 2г, 2д, 2е). Один из RSтриггеров 13-15, который был взве деи в состояние I импульсов обнаруясителя 8 фдзовых состояний (фиг, 2|г, 2ц.), переводится в состояние О соответствующим импульсом одного из элементов И 10-12, примем этот перепад дифференцируется одной из дифференцирующих цепей 16-18 и поступает (фиг 2о, 2п) на вход соответствуюи|его ФД 2-4. По аналоговому входу этого ФД, благодаря выбору взаимного фаз6в го соответствия принимаемого сигнала и стробирующего импульса, стробйрование происходит в пределёх , т.е. в линейной части входной синусоиды. : Если входной сигнал с шумом имеет быстрые изменения фазы, не отрабатываемые схемой ИФАП/ которые превышают ±60, то (фиг. 2с1, 2а, 2п) стробирующий импульс поступает соответственно не На вход ФД 2, а на. вход ФД 3 (фиГ; 2с|) или ФД 4, которые во входных Цепях им1еюТ соответственно положительное иЛй отрицательное смещение оТносительнб ФД 2. При поступлении стробирующего сигнала на ФД 3 и аналоговый и стробирующий сигналы смещены в одну строку и стробйрование осуществляется на линейном участке входной синусоиды, а соответствующее смоцение (плюсовое) подается на выход ФД 3 из его входной цепи (фи г. 2 Так работает схема при фазовом состоянии от +60 до +180. Аналогичным образом осуществляется (за счет ФД 4 с минусовым смещением)работа при фазо вом состоянии от -60 до -180.Цепи смещения во входных цепях ФД 2-4 развязаны с помощью разделительных конденсаторов. Величины положительного и отрицательного смещения равны удвоенной величине напряжения на выходе ФД 2 (с нулевым смещением) при фазовом сдвиге +66. Характеристика эквивалентного ФД показана на фиг. 2с. Таким образом, в предлагаемом уст ройстве при синусоидальном входном сигнале по каждому периддупринимаемого сигнала с угловой модуляцией осуществляется расширение рабочей зоны до 3(° за счет безинерционного переключения трех ФД 2 и соответст вующего изменения фазы стробирующего сигнала так что стробирование всегда осуществляется на линейном участке входной синусоиды (tjSO), а в выходном сигнале ФД 3 и осуществляется смещение (припасовыаание) положительного или отрицательного уровйИ в зависимости от величины фазового рассогласования между входным сигналом и средней фазой стробирующего сигнала (фиг. 2А). За счет этого в предлагаемом синхронно-фазовом демодуляторе повышается помехоустойчивость. Формула изобретения / Синхронно-фазовый демодулятор,СО-, держащий фазовые детекторы, сигнальные входы которых объединены, а также последовательно соединенные фильтр нижних частот и управляемый генератор отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введен обнаружитель фазовых состояний, сигнальный вход/которого является входом устройства, между выходами обнаружителя фазовых состояний и опорными входами соответствующих фазовых детекторов включены последовательно RS-триггер и дифференцирующая цепь, к выходу управляемого генератора подключен распределитель импульсов, между выходами которого и другими входами RS-триггеров включены соответствующие элементы И, другие входы каждого из которых подключены к инверсному выходу управляемого генератора, между входом устройства и сигнальными входами фазовых детекторов включен элемент задержки, между объединенными выходами фазовых детекторов и входом фильтра нижних частот включен блок памяти, при этом выходы распределителя импульсов подключены также к соответствующим дополнительным входам обнаружителя : фазовых состояний.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США ff 33582tO, кл. 329-122, 1967 (прототип).

0«г. /