Частотный дискриминатор Советский патент 1982 года по МПК H03K5/156 

(54) ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР

Изобретение относится к импульсной технике и к технике передач1и дискретной информации по каналам связи с сигналами с однократной фазоразностной модуляцией и может быть использог вано в многоканальных модемах-с ортогональными канальными сигналами для автоматической подстройки частоты бпорных колебаний демодулятора по принимаемому, групповому сигналу.

Известноустройствоf содержащее набор каналов .пар синхронных и К1элдратурных корреляторов, соединенных с генератором опорных частот и блоком управления, выходы каналов корреляторов через запоминакндее устройство соединены со входом группового декоди|рующего устройства 1.

Недостатком этого устройства являэтся его сложность и невысокое быстродействие, определяемое последовательной обработкой информации в групповом декодирующем устройстве.

Наиболее близким к предлагаелюму изобретению по технической сущности . является частотный дискриминатор, содержащий блок из N параллелыодх каналов разделения канальных сигналов, каждый из которых состоит из двух подканалов, содержшцих синфазный

и квадратурный корреляторы. Каждый .из корреляторов содержит.йеремножители, интеграторы и,ключи сброса и, передачи. Управляющие входы перекшожителей соединены-с.соответствукяцими выходами генератора опорных частот, а управляющие входы ключей сброса и . передачи - с выходом блока управления. Генератор опорных частот и блок управления являются общими для всех корреляторов. Выходы блока разделения канальных сигналов через измерители расстройки частот , содержащие вычитающее устройство, элемент задержки, детектор, компаратор, соединены со входами сумматора, выход-которого соединен со входом усреднителя. Выход усреднителя соединен с выходной шиной устройства. Устройство обладает высокой помехоустойчивостью f 2j. ,

Недостатком этого устройства является низкая точность, определяемая тем, что сигнал ошибки в нем вырабатывается путем измерения разности,

частоты,а не фазы Xпоследняя является

производной от частрты по ). Цель изобретения - повышение точ(1ости устройства при сохранении по30

)йехоустойчивости. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок разделения канальных сигналов, состоящий из генератора опорных час тот, блока управления и N каналов пар синхронных и квадратурных корре ляторов, сигнальные входы которых соединены с входной, шиной устройства, входы опорных частот - с соотве ствующими выходами генератора опорных частот, а входы управления - с выходами блока управления, усреднитель , выход которого соединен с выходной шиной устройства, а вход подсоединен к выходу сумматора, вхо ды которого соединены с выходами N измерителей расстройки частот, каждый из которых содержит вычитающее устройство, а синфазные и квадратур ные входы каисдого измерителя расстройки частот соединены соответственно с синфазными и квадратурными выходами соответствуюьчего канала блока разделения канальных сигналов в каждый из N измерителей расстройк частот введены ycpe,iiяющий фильтр, переключатель, инвертор и определитель знака, вход которого соединен с синфазным входом измерителя расстройки частот, квадратурный вход которого соеданен с первым входом переключателя и входом инвертора, а выход - с выходом вычитающего устройства , входы которого непосредственно и через усредняющий фильтр сое динены с выходом переключателя, второй вход которого соединен с выходом инвертора, а управляющий вход - с выходом определителя знака. На чертеже приведена структурная схема частотного дискриглинатора. Устройство содержит блок 1 разделения канальных сигналов, состоящий из генератора 2 опорных частот, блок 3 управления и N каналов 4-1, 4-2, ..., 4-N пар синхронных и квадратурных корреляторов, сигнал ные входы которых соединены со входной, шиной 5 устройства, а также N измерителей 6-1, 6-2, ..., 6-N расстройки частот, состоящих из определителя 7. знака, инвертора 8, переключателя 9, усредняющего фильтра 10 и вычитающего устройства 11, выходы измерителей соединены с входами сумматора 12, выход которого через усреднитель 13 соединен с выжэдной шиной 14 устройства, причем синфазные и квадратурные входы каждого измерителя расстройки частот соединен соответственно с синфазными и квадрату ными выходами ооответствуннцего канала блока 1, синфазный вход измерителей 6 соединен через определитель 7 знака с управляющим входом переключателя 9, первый вход которого непосредственно, а второй через инвертор соединены с квадратурнь ми входами измерителей б, выход переключателя 9 непосредственно и через усредняющий фильтр 10 соединен со входами вычитаклцего устройства 11. Устройство работает следующим образом. Поступающий на входную шину 5 сигнал разделяется в блоке 1 при помощи каналов 4 на N синфазных и квадратурных сигналов. Разделение осуществляется относительно опорных частот, вырабатываемых генератором 2 (опорные колебания приемника). Напряжения, вырабатываег/ие на синфазных и квадратурных выходах каналов 4, пропорциональны соответственно синусу и косинусу, разности фаз f входного сигнала и сигнала опорной частоты. При однократной манипуляции эта разность фаз может принимать значения или fg+ ТГ . В случае отсутствия расхождения меходу частотой канальных сигналов и соответствуюц;ей частотой генератора 2 значение VQ остается постоянным во времени. Поэтому напряжения на синфазном и квадратурном выходах соответствующего канала 4 равны своей средней величине за много посылок, и напряжение сигнала ошибки на выходе соответствующего измерителя б равно нулю. Если частоты кайальных сигналов отличаются от соответствующей частоты генератора 2 на величинуДШ, то за времяпосгллки f появляется набег фазы Д V ДСУС, приводящий к изменению выходных напряжений соответствующего канала 4. В этом случае на выхо де соответствующего измерителя б появляется сигнал ошибки, представляющий собой разность текущего и усредненного усредняющим фильтром 10 значений напряжения квадратурного сигнала. Эта разность вырабатывается вычитающим устройством 11. Квадратурная (косинусная) составляющая сигнала не изменяет своего знака при изменении знака , поэтому для обеспечения соответствия знака сигнала ошибки знаку дЧ квадратурный сигнал на выходе вычитакялего устройства 11 и усредняющего фильтра 10 подается через переключатель 9, упраЬляемый через определитель 7 знака от синфазного (синусоидального) сигнала. В зависимости от знака последнего (знакадФ) квадратурный сигнал на выход переключателя 9 поступает непосредственно или через инвертор 8. При однократной манипуляции разность фаз синфазного и квадратурного сигналов изменяются одновременно на If, при этом определитель 7 обеспечивает соответствуннцее переключениепереключателя 9, что обеспечивает автоматическое устранение влиян)я манипуляции на фазировку сигнала ошибки. Выходные напряжения измерителей б через сумматор 12 и усреднитель 13 поступают на выходную шину 14 устройства. Cy вдиpoвaниe и усреднение сигналовврасстройки частот обеспечивает высокую помехоустойчивость устройства. ) . Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает высокую точност определениярасстройки частоты, так как оно обладает первого порядка |при определении отклонения частоты по изменению фазы сигнала. Форгдула изобретения Частотный дискриминатор, содержа щий блок разделения канальных сигна лов , состоящий из генератора опорны частот, блока управления и N канало пар синхронных и квадратурных корре ляторов, сигнальные входы которых , соединены с входной шиной устройства, входы опорных частот - с соотве ствующими выходами генератора опорных частот,а входал управления - с в ходом блока управления, усреднитель выход которого соединен с выходной шиной устройства, а вход подсоединен к выходу сумматора, входы которого соединены с выхода1 1и N измерителей расстройки частот, каждый из которых содеришт вычитающее устройство, а синфазные и квадратурные входы каждого измерителя расстройки частот соединены соответственно с синфазными и квадратурными выходами соответствующего канала блока разделения канальных сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения -точности при сохранении -помехоустойчивости, в каждый из N измерителей расстройки частот введены усредняющий фильтр, переключатель, инвертор и определитель знака,, вход которого, соединен-с синфазным входом измерителя расстройки частот, квадратурный вход которого соединен с первым входом переключателя и входом инвертора, а выход с выходом вычитающего устройства, входы которого непосредственно и через усредняющий фильтр соединены с выходом переключателя, второй вход которого соединен с выходом инвертора, а управляющий вход - с выходом определителя знака. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Окунев Ю.Б, Теория фазоразностной модуляции. М., Связь, 1969 с. 110-112 . 2.Авторское свидетельство СССР 708503, кл. Н 03 К 5/20, 13.01.77 (прототип).

Л

e .« «

4s|

k...

1

b