Следящий узкополосный фильтр с фазовой автоподстройкой

319 О 41 ОПИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Зависимое от авт. свидете Заявлено 10,И 1.1970 ( ств 466367/26-9 1 ПК Н 034 исоединением заявкииоритет Комитет по оретеиий и елам нрытии 21.372,852.15088.8) юллетень3 ния 12.1.1972публиковано 28.Х.1971 ата опубликования оп Совете Министр СССР И. А. Добржанскийо СЛ,отГг,Д 1.: -:м. В. Я;%убавя" Автор зобретени Заявитель порожский машиностроительный институт и ЛЕДЯЩИЙ УЗКОПОЛОСНЫЙ ФИЛЬТР С ФАЗО АВТОПОДСТРОЙКОЙУстроиство можрадиоприемниках хсигналов в качествемодулятора,Известны следящие фильтры, содержащие 5узкополосный перестраиваемый фильтр, амплитудный ограничитель, фазовый частотныйдетектор, с выхода которого через формирующую цепь сигнал подан на частотный модулятор, управляющий процессом перестройки узкополосного фильтра (слежением), Такие устройства имеют недостаточно низкий порог демодуляции при использовании его в качестведемодулятора ЧМ колебаний.Цель изобретения заключается в получении более низкого порога демодуляции, Этодостигается путем применения фильтра с полосой пропускания более узкой, чем 2 Р(Р - наибольшая модуляционная частота вспектре модулирующего сигнала) и использования в качестве сигнала ошибки (в настройке резонансной частоты фильтра по отношению к частоте входного сигнала) напряжения,формируемого в цепях, расположенных послефильтра, т. е. напряжения, обладающего меньшим уровнем флуктуационных и друтих помех, чем напряжение перед фильтром.На чертеже изооражена блок-схемалагаемого фильтра. Она состоит из узкополосного фильтра 1, ограничителя 2 амплитуд, 30 частотного детектора 8, следящей системы в виде вычитателя 4, дифференцирующего устройства б, аттенюатора 6, сумматора 7, интегратора 8, частотного модулятора 9 и выходнсго сумматора 10.Принимаемый частотно-модулированный сигнал поступает на узкополосный фильтр (УФ) 1, резонансная частота которого из-за подстройки при помощи следящей системы всегда мало отличается от частоты принимаемого сигнала, Обратная связь в следящей системе устанавливается достаточно глубокой для того, чтобы индекс модуляции (т. е, амплитуда отклонения фазы) входного сигнала по отношению к резонансной частоте УФ был гораздо меньше единицы. При этом УФ вносит в закон изменения частоты только линейные искажения, которые устраняются дифферепцирующим устройством 5, аттенюатором 6 и сумматором 7, Для перестраивания УФ по частоте так, чтобы приведенный к фильтру индекс модуляции был малым, необходимо на частотный модулятор 9 подавать сигнал, пропорциональный разности фаз резонансных колебаний УФ и воздействующего сигнала, Для этого используют интегратор 8, преобразующий напряжение ошибки по частоте, имеющееся на выходе сумматора 7, в напряжение ошибки по фазе, поступающее на вход частот. ного модулятора, Это же напряжение, пропор319041 Заказ 3788/1492 Н ираж 473 одписно ипография, пр, Сапунова циональное резонансной частоте УФ, подается на вычитатель 4 для получения напряжения ошибки в частоте и на выходной сумматор 10, в котором оно складывается с напряжением ошибки по частоте, имеющимся на выходе сумматора. Выходной сумматор выдает напряжение, пропорциональное частоте воздействующего на УФ частотно-модулированного сигнала.Так как линейные искажения закона изменения частоты, вносимые УФ, устраняются при любой его полосе пропускания, он берется узкополосным, т. е, его полоса пропускания меньше 2 Р, что приводит к снижению порога демодуляции. Этой же цели способствует то, что все напряжения в схеме получаются после фильтра, т, е, из смеси сигнала с помехами, в которой уровень шума мал благодаря фильтрующим свойствам УФ.Если частота входного сигнала в процессе модуляции быстро увеличивается, то частота отклика УФ увеличивается как интеграл от увеличения частоты сигнала на входе УФ, По такому же закону (как интеграл) увеличивается частота на выходе ограничителя 2 амплитуд. С него напряжение поступает на вход дифференцирующего устройства, на выходе которого напряжение оказывается пропорциональным увеличению частоты входного сигнала. Это напряжение через сумматор 7 поступает на интегратор 8, выходное напряжение которого оказывается пропорциональным увеличению фазы входного сигнала. Опо подается на частотный модулятор 9 для перестройки следящего фильтра, которая длится до тех пор, пока разность фаз колебаний входного сигнала и фильтра пе уменьшится до малой остаточной ошибки регулирования. Это же напряжение, пропорциональное резонансной частоте УФ, поступает на вычптатель 1 для получения сигнала ошибки, управляющего процессом регулирования резонансной частоты УФ. Таким образом производится фазовая автоподстройка резонансной частоты следящего узкополосного фильтра.Прп медленных изменениях частоты выходного сигнала, для,которых УФ является5 безынерционным, изменения частоты его отклика практически совпадают с изменениями частоты входного сигнала, н процесс слежения резонансной частоты УФ за этими изменениями частоты отличается от описанного 10 выше лишь тем, что на вход интегратора поступает не производная сигнала, снятого с вычитателя, а пропорциональное ему напряжение от аттенюатора б. Это происходит потому, что отклик дифференцирующего устройства 15 при медленных изменениях напряжения наего входе очень мал, Чтобы напряжение на выходе сумматора было пропорционально разности частоты входного сигнала и резонансной частоты УФ при любых скоростях изменения 20 входной частоты, надо, чтобы коэффициентпередачи напряжения по аттенюатору был равен атп, где я - постоянная затухания УФ, тп - постоянная времени дифференцирующего устройства25Предмет изобретенияСледящий узкополосный фильтр с фазовойавтоподстройкой, содержащий узкополосный перестраиваемый фильтр, частотный модуля- ЗО тор, амплитудный ограничитель и частотныйдетектор, отличающийся тем, что, с целью понижения порога демодуляции сигналов при использовании фильтра в качестве демодулятора частотно-модулированных колебаний, 35 между выходом частотного детектора и входом частотного модулятора включена следящая система, содержащая вычитатель, выход которого через дифференцирующую цепь и аттенюатор подключен ко входам сумматора, 40 сигнал с выхода которого подан на один входвыходного сумматора непосредственно, а на другой его вход, а также входы вычитателя и частотного модулятора через интегратор.