Устройство для слежения за несущей частотой Советский патент 1983 года по МПК H04B1/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛЕЖЕНИЯ ЗА НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТОЙ

1

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для восстановления несущей частоты в демодуляторе однополосного сигнала.

По основному авт. св. № 926770 известно устройство для слежения за несущей частотой, содержащее приемник, кольцо фазовой автоподстройки частоты (ФАПУ), включающее перестраиваемый генератор и фазовый детектор, йторой вход которого подключен к выходу приемника, а также последовательно соединенные линию задержки, блок усреднения и дополнительный перестраиваемый генератор, и последовательно соединенные пороговый формирователь, блок управления и слюч, к другому входу которого) подключен генератор тактовых импульсов, причем входы линии задержки и порогового формирователя подключены к выходу фазового детектора кольца ФАПЧ, а выход ключа соединен с управляющим входом блока усреднения 1.

Недостатком известного устройства является сравнительно малый диапазон отслеживаемых частотных расстроек из-за возможности захвата за спектральные составляющие речевого сигнала боковой полосы.

Цель изобретения - увеличение диапазона отслеживаемых расстроек.

Для достижения указанной цели в из5 вестном устройстве для слежения за несущей частотой блок управления и ключ соединены последовательно через, дополнительно введенный блок статистического регистратора гистрограмм длительностей сигнала, другой вход которого подключен к

10 выходу линии задержки.

При этом блок статистического регистратора гистограмм длительностей сигнала выполнен в виде параллель ных каналов, каждый из которых содержит последова 5 тельно соединенные пороговый блок, ключ и интегратор со сбросом, причем входы Пороговых блоков всех каналов объединены и являются информационным входом блока статистического регистратора г истограмм длительностей сигнала, выходы пороговых

20 блоков подключены ко входам блока определения текущего номера зоны, выход которого подключен к первому входу первого элемента сравнения, управляющие входы ключей объединены с первым входом элемента совпадения и являются управляющим входом блока статистического, регистратора гистограмм длительностей сигнала, входы сброса интеграторов подключены к выходу второго элемента сравнения, на первый вход которого подано опорное напряжение, выходы интеграторов подключены к входам блока выбора максимального значения, выход которого соединен с вторым входом второго элемента сравнения и ко входам блока определения номера зоны с максимальным уровнем, выход которого подключен ко второму входу первого элемента сравнения, выход которого подключен к второму входу элемента совпадения, выход которого является выходом блока статистического регистратора гистограмм длительностей сигнала.

Блок статистического регистратора гистограмм длительности сигнала устройства определяет насколько часто встречаются те или иные значения мгновенной частоты на выходе приемника пилот-сигнал, выделяет максимум частости, соответствующий значению частоты пилот-сигнала (так как значение частоты пилот-сигналй из-за его детерминированности сравнительно медленно изменяется с течением времени, а мгновенная частота спектральных составляющих речевого сигнала из-за его случайной струкTypfei принимает различные во времени значения) и формирует сигнал разрещения усреднения, если мгновенная частота на выходе приемника пилот-сигнала близка к максимуму частости, и сигнал запрещения усреднения, если различие значительно.

Устройство запрещает усреднение, если на выходе приемника пилот-сигнала присутствуют спектральные составляющие речевого сигнала, вследствие чего исключается возможность ложного захвата устройства (устройство сохраняет предшествующее значение частоты) И расширяется диапазон отслеживаемых расстроек.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурная схема блока статистического регистратора гистограмм длительностей сигнала (БСРГДС).

Устройство содержит приемник 1, кольцо фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), включающее перестраиваемый генератор 2 цифрового типа и фазовый детектор 3, второй вход которого подключен к выходу приемника 1, к выходу фазового детектора 3 подключена цепочка из последовательно соединенных линии 4 задержки, блока 5 усреднения и дополнительного перестраиваемого генератора 6 цифрового типа, а также пороговый формирователь 7, выход которого подключен к входу блока 8 управления, выход которого соединен с управляющим входом БСРГДС 9, информационный вход которого подключен ,к выходу линии 4 задержки, выход БСРГДС 9 через ключ 10

соединен с управляющим входом блока 5 усреднения.

БСРГДС 9 состоит из (по числу зон разбиения) параллельных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные пороговый блок 11, ключ 12 и интегратор 13 со сбросом. Входы пороговых блоков 11 объединены и являются информационным входом блока 9, выходы пороговых блоков 11 подключены ко входам

блока 14 определения текущего номера зоны, выход которого подключен к первому входу первого элемента 15 сравнения. Управляющие входы ключей 12 объединены с первым входом элемента 16 совпадения и являются управляющим входом блока 9. Входы сброса интеграторов 13 подключены к выходу второго элемента 17 сравнения, на первый вход которого подано опорное напряжение имакс|ВЬ1ХОДЫ интеграторов 13 подключены ко входам блока 18 выбора максимального

.. значения, выход которого соединен с вторым входом второго элемента 17 сравнения, и ко входам блока 19 определения номера зоны с максимальным уровнем, выход которого подключен к второму входу первого элемента 15 сравнения, выход которого подключен

5 к второму входу элемента 16 совпадения, выход которой является выходом блока 9. Устройство работает следующим образом. Принятая приемником 1 с.месь шума и радиоимпульсного сигнала усиливается, преобразуется но частоте и с искажениями вызванными узкополосностью приемника, подается на один из входов фазового детектора 3. Выходной сигнал фазового детектора кольца ФАПЧ, зависящий от частоты входного сигнала, подается на линию 4 за5 держки, где задерживается на время t,, а затем фильтруется блоком 5 усреднения. Выходной сигнал фазового детектора 3 также поступает на пороговый формирователь 7, выходное напряжение которого равно «1, если отношение сигнал-шум на выходе

0 приемника 1 превышает заданное значение, и равно «О, если отношение сигнал - шум на выходе приемника 1 меньше заданного значения.

Блок 8 управления укорачивает поступающие с порогового формирователя видеоимпульсы на время 7 (со стороны перехода импульса из «О в «1). Полученный сигнал управления поступает с блока 8 управления на управляющий вход БСРГДС 9, на информационный вход которого постуQ пает задержанный линией 4 задержки сигнал фазового детектора 3.

Диапазон изменения выходного сигнала фазового детектора 3 (а следовательно, и полоса слежения кольца ФАПЧ) разбивается на N равных зон с помощью поро5 говых блоков 11. Ширина каждой зоны при этом равна U,

Пороговый блок 11 i-ro канала выдает уровень единичной амплитуды, если уровень сигнала на его входе лежит в области срабатывания этого устройства.

(i-1) UK С Ubx iUx.

Ключи 12 пропускают сигналы с пороговых блоков 1 на соответствующие интеграторы 13 без изменения, если сигнал с выхода блока 8 управления равен «U, и запрещают прохождение сигналов, если сигнал с выхода блока 8 упра.влеиия равен «О (при этом интеграторы сохраняют соответствующие накопленные значения Ui)Выходные сигналы всех пороговых блоков II подаются также на блок 14 определения текущего номера зоны, в которой в данный момент находится уровень входного сигнала БСРГДС 9. Блоком 19 определения номера зоны с максимальным уровнем определяется номер интегратора 1макс выходной сигнал которого имеет наибольший уровень. Текущий номер зоны i, выдаваемый блоком 14 определения текущего .номера зоны, сравнивается элементом 15 сравнения с номером зоны с максимальным уровн мажпИ если выполняется условие:

/-W/ m, где т О,

элемент 15 сравнения формирует сигнал «1, если /i-1|вкс/ ,то формируется сигнал «О. Выходной сигнал элемента 15 сравнения поступает на первый вход элемента 16 совпадения, на второй вход которой поступает сигнал с блока 8 управления. Выходной сигнал элемента 16 совпадения равен «1, только в случае наличия «1, на выходе блока 8 управления (что говорит о превыщении соотнощением сигнал- щум заданного уровня) и наличии «1 на выходе элемента 15 сравнения (что говорит о присутствии на входе фазового детектора 3 пилот-сигнала).

Для устранения переполнения интеграторов 13 блоком 18 выбора максимального значения выбирается максимальный уровень из выходных уровней интеграторов 13 и сравнивается в элементе 17 сравнения с уровнем имаж.при превыщении которого элемент 17 сравнения выдает сигнал на входы сброса интеграторов 13. При этом осуществляется сброс всех интеграторов 13 до значений Uai KUi , где О К 1 Сигнал с выхода БСРГДС 9 поступает на ключ 10, на другой вход которого подаются тактовые импульсы. Выходной сигнал ключа 10 управляет: работой блока 5 усреднения. При наличии тактовых импульхов блок 5 усреднения фильтрует сигнал с выхода линии 4 задержки (режим слежения). При отсутствии тактовых импульсов на выходе ключа 10 (режим памяти) на выходе блока 5 усреднения сохраняется предыдущее значение сигнала в момент закрьь тия ключа.

Выходной сигнал блока 5 усреднения управляет частотой дополнительного цифрового перестраиваемого генератора 6 с характеристикой перестройки, повторящей характеристику цифрового перестраиваемого генератора 2.

Пусть на вход приемника 1 поступает пилот-сигнал, присутствующий в паузах речи, и речевой сигнал. Тогда в моменты превыщения соотнощением сигнал-щум заданного значения блок 8 управления выдает сигнал, равный «1. При этом БСРГД производит обработку входного сигнала. В интеграторах 13 происходит накопление единичных -приращений.

Максимальный уровень сигнала имеет интегратор, номер которого соответствует номеру зоны, в которой находится частота пилот-сигнала.

В случае, если текущее значение частоты находится в зоне с номером от,-т) до ( IMSKC п) устройство осуществляет ре0 жим слежения.

Если же текущее значение частоты находится в зоне с номером, отличным от (1макс Т1) - (макс+гп) устройство переводится в режим памяти. Поэтому помеха из речевого тракта не вызывает перехода уст5 ройства на частоты спектральных составляющих речевого сигнала, а лищь переводит его в режим памяти.

Поэтому устройство для слежения за несущей частотой обеспечивает более щирокий диапазон отслеживаемых расстроек.

Формула изобретения

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок статистического регистратора гистограмм длительностей сигнала выполнен в виде параллельных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные пороговый блок, ключ и .интегратор со сбросом, причем входы пороговых блоков всех каналов объединены и являются информационным входом блока статистического регистратора гистограмм длительностей сигнала, выходы пороговых блоков подключены к входам блока определения текущего номера зоны, выход которого подключен к первому входу первого элемента сравнения, управляющие входы ключей объединены с первым входом элемента совпадения и являются управляющим входом блока статистического регистратора гистограмм длительностей сигнала, входы сбро