Адаптивный частотный детектор

(51)4 Н 03 Р 3 3 С "ОЖИ "фваыаютаы ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТВ АВТОРСКОМУ во СССР1962.СССР1982. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) АЦАПТИВНЫЙ ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР, содержащий последовательно соединенные первый Фазовращатель, первыйсумматор, первый амплитудный детектор и выходной блок вычитания, после"довательно соединенные и включенные между выходом первого фазовращателя и вторым входом выходногоблока вычитания фаэоинвертор, второй сумматор и второй амплитудныйдетектор, последовательно соединенные и включенные между выходом выходного блока вычитания и входом управления первого фазовращателя,фильтр нижних частот, усилитель иинтегратор, между выходом и входомсброса которого включены последовательно соединенные пороговый элементи формирователь импульсов, линиязадержки, вход которой объединенс входом первого фаэовращателя иявляется входом адаптивного частотного детектора, а вторые входы первого и второго сумматора объединенымежду собой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияточности детектирования,в него введены второй фаэовращатель,включенныймежду выходом линии задержки и вторыми входами первого и второго сумматоров,инвертор напряжения, включенныймежду выходом интегратора и входомуправления второго фазовращателя,пороговый элемент выполнен двухпороговым и его второй вход соединен с выходом инвертора напряжения.1202018 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для демодуляции ЧМ-сигналов с нестабильной несущей частотой.Цель изобретения - повышение точности детектирования.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема адаптивного частотного детектора; на фиг. 2- диаграммы его работы.Адаптивный частотный детектор содержит линию 1 задержки, первый и второй фазовращатели 2 и 3, фазоинвертор 4, первый и второй сумма-, торы 5 и б, первый и второй амплитудные детекторы 7 и 8, выходной блок 9 вычитания, фильтр 10 нижних частот, усилитель 11, интегратор 12, инвертор 13 напряжения, двух- пороговый элемент 14 и формирователь 15 импульсов.Адаптивный частотный детектор работает следующим образом.Линия 1 задержки, первый и второй фазовращатели 2 и 3, фазоинвертор 4, первый н второй сумматоры 5 и 6, первый и второй амплитудные детекторы 7 и 8 и выходной блок 9 вычитания образуют широкополосный частотный детектор, детекторная характеристика которого является периодической и содержит большое число чередующихся линейных участков с положительной и отрицательной крутизной 10 1520 25 30 35 40 45 50 Допустимые пределы изменения не сущей частоты Яс входного сигналаопределяются диапазоном перестройки первого и второго фазовращателей2 и 3, который реально ограничен,Щы). А соб -5,о - +% 1где А - амплитудный множитель;- время задержки сигнала линией 1 задержкиЧ,и д - фазовые сдвиги, вносимыепервым и вторым фазовращателями 2 и 3.Зависимость 0(ц)приведена нафиг. 2, кривая 1 (для Ч, =(=0)В исходном состоянии напряжение на выходе интегратора 12, а следовательно, и на входах управления первого и второго фазовращателей 2 и 3 равно нулю, равны нулю и вносимые ими фазовые сдвиги Ч, и Ч При поступлении на вход адаптивного частотного детектора ЧМ-сигнала с несущей частотой Ы на выходе выходного блока 9 вычитания формируется продетектированный сигнал ЧМ с напряжением постоянной состав ляющей 0 О (фиг. 2), Напряжение Мо, определяющее расстройку точек перехода через нуль-детекторной характеристики относительно частоты Ю,су выделяется фильтром 10 нижних частот, усиливается усилителем 11 и поступает на вход интегратора 12, Напряжение на его выходе начинает увеличиваться, а следовательно, увеличивается напряжение на входе управления первого фазовращателя 2, а на входе управления второго фазовращателя 3 - уменьшается по абсолютной величине, так как он соединен с выходом интегратора 2 через инвертор 13 напряжения. Первый и второй фазовращатели 2 и 3 начинают вносить разные по знаку фазовые сдвиги, абсолютное значение которых возрастает по мере увеличения напряжения на выходе интегратора 12. В результате детекторная характеристика начинает смещаться влево до совпадения частоты Ю , т,е, с ближайшей точкой перехода через ноль линейного участка детекторной характеристики, с крутизной определенного знака (положительной или отрицательной - определяется знаком крутизны управления фазовращателей управляющим напряженнем), в данном случае - с отрицательной (фиг. 2, При этом напряжение 0 на выходе выходного блока 9 вычитания, а следовательно, и на входе интегратора 12 становится равным нулю, процесс интегрирова" ния прекращается, а устройство оказывается точно настроенным на несущую частоту входного сигнала (фиг.2, кривая П). Так как частота сд совпадает с центром линейного участка детекторной характеристики, то осуществляется линейное детектирование входного ЧМ-сигнала. В дальнейшем при изменении несущей частоты входного сигнала в широких пределах предлагаемое устройство автоматически подстраивается под новое значение частоты входного сигнала и осуществляется его линейное детектирование."Патен Филиал Ужгород, ул.Прое 3 1202 При достижении границ перестройки напряжение на входах управления первого и второго фазовращателей 2 и 3 достигает своего экстремального значения (при этом управляющие напряже ния на входах управления первого и второго фазовращателей 2 и 3 имеют разные знаки), срабатывает двухпороговый элемент 14, запускается формирователь 15 импульсов, который 10 формирует импульс определенной длительности. Импульсом с выхода формирователя 15 импульсов сбрасывается в ноль интегратор 2, напряжение на его выходе становится равным нулю, 15 и далее осуществляется описанный процесс автоматической настройки на несущую частоту входного сигнала с той лишь разницей, что настройка при этом осуществляется уже на дру гой, соседний участок детекторной характеристики. Для нормальной работы устройства диапазон перестройки первого и второго фазовращателей 2 и 3 должен быть не менее 80 .Пороги 25 срабатывания двухпорогового элемента 14 выбираются равными максимальным положительному и отрицательному значениям управляющего напряжения первого и второго фазовращателей 2 и 3.1В предлагаемом адаптивном частотном детекторе используются фазовращатели с требуемым диапазоном перестройки не менее 180 т.е. в два раза меньше, чем в прототипе. Практически невозможно создать регулируемый фазовращатель с независимым от управляющего напряжения коэффициентом передачи по напряжению, который реально изменя ется от К до К , при изменениимин мсфкс фуправляющего напряжения от максимального до минимального значения.оУчитывая, что 360 -регулируемый фазовращатель эквивалентен двум послео довательно включенным 180 -регулируемым фазовращателем, а общий коэффициент передачи равен произведению их коэффициентов передачи, то разбаланс напряжений в обоих каналах частотного детектора в предлагаемом устройстве будет значительно меньше, что уменьшает смещение точек перехода через нуль-детекторной характеристики относительно центра ее линейных участков. При этом вследствие более точной настройки центра линейного участка детекторной характеристики на несущую частоту будет осуществляться более точное детектирование входного ЧМ-сигнала. Повышение точности детектирования достигается также благодаря устранению зависимости вносимого регулируемым фазовращателем Фазового сдвига от частоты входного сигнала, которая имеет место вследствие его ограниченной полосы пропускания и приводит к нелинейным искажениям, возрастающим при увеличении девиации частоты входного сигнала. Устранение этого влияния достигается вследствие того, что одинаковые регулируемые фазовращатели включены в оба канала частотного детектора и происходит компенсация влияния зависимости вносимого Фазового сдвига от частоты входного сигнала.