Дискретный частотный демодулятор Советский патент 1983 года по МПК H04L27/14 H03D3/02 

(5) ДИСКРЕТНЫЙ ЧАСТОТНЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР

1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в устройствах преобразования сигналов с частотной модуляцией и в аппаратуре тонального телеграфирования.

По основному авт. св. № 650209 известен дискретный частотный демодулятор, содержащий пороговый блок, усилитель-ограничитель,- выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И через последовательно соединенные дефференцирующую цепь и триггер, другие входы которых соединены с выходом источника тактовой частоты через соответствующие делители частоты, другие входы которых соединены с другими выходами триггеров, перекрестно соединенных с вторыми входами элементов И, два сметчика, блок регистрации сигналов и блок синхронизации, причем выход источника тактовой частоты соединен с третьими вхо

дами элементов И, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих счетчиков и первым и вторым входами блока синхронизации, третий вход которого соединен с выходом источника тактовой частоты, при этом первый выход блока синхронизации соединен с другими входами счетчиков и первым входом блока регистрации сигналов, а другой выход - с вторым

10 входом блока регистрации сигналов, третий и четвертый входы которого соединены с выходами соответствующих счетчиков, а выходы блока регистрации сигналов соединены с входами порогового блока tl 3.,

Однако в, известном устройстве в условиях повышенного уровня помех наблюдается полное нарушение приема

20 информации из-за срыва рзботы блока тактовой синхронизации.

Цель изобретения - уменьшение инерционности и повышение устойчивости работы при воздействии значительного уровня помех.

Указанная цель достигается тем, что в дискретный частотный демодулятор введены дополнительные элемен ты И и ИЛИ, входы которых попарно объединены и соединены с выходами сметчиков, дополнительный делитель частоты, реверсивный счетчик и дополнительный пороговый блок, выход которого подключен к четвертому входу блока синхронизации, при этом выход дополнительного элемента И непосредственно, а выход дополнительного элемента ИЛИ через дополнительный делитель частоты подключены к соответствующим входам реаерсивного счетчика, выходы кЬторого соединены с входами дополнительного порогового блока.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит усилитель-ограничитель 1, дифференцирующие цепи 2, триггеры 3, делители 4 частоты, элементы И 5, источник 6 тактовой частоты, счетчики 7 блок 8 синхронизации, блок 9 регистрации сигналов, пороговый блок 10, дополнител,ьный пороговый блок 1 1 , допОлни - тельный элемент ИЛИ 12, дополнительный делитель 13 частоты, дополнительный элемент И Ни реверсивный счетчик 15.

Устройство работает следующим образом.

Частотно-модулированный сигнал,

поступаюи(ий на усилитель-ограни-читель 1, усиливается и ограничивается по амплитуде (фиг. 2а) и далее через дифференцирующие цепи 2 попеременно со сдвигом на полупериод частотно-модулированного сигнала запускает триггеры 3 (фиг. 26), обеспечивая в той же последовательности разблокировку делителей 4 частоты. Импульсы источника 6 тактовой частоты запускают разблокировочный делитель k частоты, с выхода которого импульсы через время, равное полупериоду средней частоты частотно-модулированного сигнала, воздействуют на этот же триггер 3 и возвращают его в исходное состояние, обеспечивая на выходах tpиггepa 3 cooTsefcTвенно прямую и инверсную последовательности импульсов с длительностью

равной полупериоду средней частоты частотно-модулированного сигнала (фиг, 2в)о

Полученные на вь1ходе триггеров 3

прямые последовательности импульсов

далее сравниваются в элементе И S, обеспечивая детектирование частотномодулированного сигнала, соответствующего удвоенному значению верхней

частоты, а формируемые на инверсных выходах этих триггеров 3 инверсные последовательности импульсов сравниваются в другом аналогичном элементе И 5, обеспечивая детектирование

частотно-модулированного сигнала, соответствующего удвоенному значению нижней частоты.

В результате логического детекрирования на выходе каждого элемента И 5 формируются пачки импульсов, просеченные высокой частотой источника 6 тактовой частоты, чередование которых осуществляется по закону модулирующей функции (фиг.- 2г). Полученные последовательности импульсов с элементов И 5 подаются на соответствующие счетчики 7 (интеграторы и блок 8 синхронизации. Стробовые,;,: импульсы (фиг. 2д) с блока и синхронизации, совпадающие во времени с идеальным значащим моментом детектированного сигнала, приводят счетчи-. ки 7 в исходное (нулевое) состояние, подготавливая и к режиму Счет. В

промежутках времени между стробовыми импульсами счетчики 7 поочередно считывают информацию с элементов И 5 и выдают их одновременно на элемент И Н и блок 9 регистрации сигналов,

на выходе которого установлен пороговый блок 10,

Алгоритм работы элемента И 14 и принцип работы узла блокировки, образованного введенными элементами,

поясняются приведенными на фиг. 3 временными диаграммами.

изобНа интервале времени tp-t.

ражены неискаженные информационные посылки, а на интервале искаженные.

Для простоты, которая не нарушает общности рассуждений, предполагаем, что демодулятор детектирует сигнал типа точки.

На входы элемента И 14 со счетчиков 7 попеременно, в промежутке между импульсами сброса счетчиков 7 поступают информационные посылки, (фиг. 3 а и б). В результате сравнения на выходе элемента И 1 на интервале времени tp-t сигнал о наличии ошибки отсутствует. При снижении в канале св зи соотношения сигнал шум за счет увеличения помех складывается ситуа ция, когда на выходе обоих счетчико 7 импульсы могут появляться одновре менно (интервал времени д1) и элемент И И фиксирует появление ошибки, называемой сигналом стирания 1-го рода (фиг. Зв). Возникаемые сигналы ошибки далее подаются на од но из Плеч реверсивного счетчика 15 (фиг. Зг), на второе плечо которого через элемент ИЛИ 12 и делитель 13 с коэффициентом деления п поступают импульсы, частота следования которых равна С-гч (Фиг. Зд). Таким образом, за время KOI да отсутствует помеха, реверсивный счетчик 15 под влиянием импульсов, поступающих с делителя 13, приводит пороговый блок 11 в состояние, обеспечивающее разблокировку блока 8; синхронизации и его нормальное функционирование. При влиянии помехи с выхода элемента И 14 поступают импульсы на реверсивный счетчик 15, количество Кд которых превышает количество Кц, поступающих с делителя 13. Под воздействием этой разницы . (К,-Кд) во время действия помехи, превышающей время tg (фиг. Зе) срабатывания реверсивного счетчика 15, он переводит пороговый блок 11 в состояние, обеспечивающее блокировку блока 8 синхронизации демодулятора на время ut, включающее время, в течение которого действует помеха, и время разблокировки реверсивного счетчика 15. Проведенные эксперименты макета предлагаемого демодулятора показывают, что при отсутствии узла блокировки происходит расфазирование блока 8 синхронизации и нарушение работы демодулятора при разнице уров ней сигнала и помехи порядку дБ т.е. когда Uj.Un. Введение узла блокировки обеспечивает нормальную работу без расфазировки демодулято86ра во всем диапазоне изменения помехи, вплоть до значения . Уменьшение инерционности работы реверсивного счетчика 15 объясняется тем, что количество посылок на выходе счетчиков 7 уменьшается с уменьшением соотношения сигнал/шум из-за того, что в определенные моменты вре,мени помеха (в том числе прерывание {сигнала) поражает полезный сигнал ;Так, что его уровень, фаза и частота изменяются до такого значения, при котором в счетчиках 7 не обеспечивается достаточная для их срабатывания энергия и, следовательно, число посылок в информационной последовательности на выходе счетчика 7 в конечном счете уменьшается. Таким образом, введение новых элементов, образующих узел блокировки, позволяет повысить устойчивость работы устройства при значительном уровне помех при одновременном уменьшении инерционности. Формула изобретения Дискретный частотный демодулятор по авт. св. № 650209, отличающ и и с я тем, что, с целью уменьшения инерционности и повышения устойчивости работы при воздействии значительного уровня помех, в него введены дополнительные элементы И и ИЛИ, входы которчх попарно объединены и соединены с выходами счетчиков, дополнительный делитель частоты, реверсивный счетчик и дополнительный пороговый блок, выход которого подключен к четвертому входу блока синхронизации, при этом выход дополнительного элемента И непосредственно, а выход дополнительного элемента ИЛИ через дополнительный делитель частоты подключены к соответствующим входамревервисного счетчика, выхоы которого соединены с входами дополнительного порогового блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 650209, кл. Н 03 D 3/02, 04 L 27/Й, 1977 (прототип). да-Ч г

/ I

1

t

-/

.

JillU.

Фуг.