Цифровой частотный демодулятор

264450 Союз Советских Социалистицеских РеспубликЗависимое от явт. свидетель.тва .х 1 о Заявлено 08 Х .1967 21 ат, 3 8-24)1170577вки .1. присоединением за 11 риорите 1 ПК Н 031( омитет по дела изобретений и о 1 крытий при Совете Министров СССРУДК 621,376.5610 бликовано 03.111,и ,1 о 70, Бюллс 1 а опубликования описания 12 Х 1.1 с 170 1 вторь 11 зобретенпя чеев и М. 3. Новиков аявител 1 РОВОЙ ЧАСТОТНЫИ Д УЛЯТ Изобретение относится к области цифровыхуправля 1 ощих и моделиру 1 ощих устройств,Известны цифровые частотные демодуляторы, содержащие счетчик, управля 1 ощий триггер и выходной регистр.Известные устройства имеют следующие не.достатки:1. Выходной сигнал устройства представляет собой периодические линейно нарастающиеколеоания, и которых величина частоты исследуемого потока 1 ередается пиковыми значениями. Удовлетворительный для работы вручну 1 о гакой сигнал неудооен для систем автоматического уира влсния, так 1(ак оп пс даетвозможности непрерывно вводить величину частоты в последующие вычислительные блоки,2, Усреднение машинной переменной 1 частоты потока) производится за продолжительныйпромежуток времени, что ухудшает динамические своцства замкнутой спсгемы управления.Предлагаемый цифровой частотный демодулятор позволяет устранить первый недостатоки добиться большего быстродействия за счегиспользования принципиально иного способадемодуляции, при котором кан(дый поступающий импульс 1 илп пауза) управляет с помощью триггера и вентильных групп непосредст,венной записью в выходном регистре однотоиз двоичных символов модулирующего сигнала,Предлагаемый демодулятор содержит единичную и н)левую группы вентилей, выходы каждого вентиля нулевой группы подключены к нулевым входам соответствующих триггеров выходного регистра, а управляющие входы каждого вентиля нулевой группы обьединены и подсоединены к нулевому выходу управляющего триггера, выходы каждого вентиля единичной груггпы подключены к единичным входам соответствующи.( триггеров выходного регистра, а управляющие входы каждого венп 1 ля единичной группы объединены и подсоединены к единичному выходу управляющего трип ера, информационные входы вентилей разноименных групп вентилей объединены попаоно по одному вентилю из каждоц группы и соединены с импульсными выходами соответствующих триггеров счетчика. Это позгсляет уменьшить динамическую ошибку демодуляции,В основу работы предлагаемого демодулято.ра полон(ен цифровой способ модуляции частоты импульсного потока, заключающийся в 25 расщеплеццп (с помощью двоичного счетчика) тактовой последовательности импул. сов на набор непересекающихся импульсных, цото.ков с частотами 2 1, 2 -, , в модуляции каждого цз этих потоков определенным двоичным 30 с 11 мволом модулиру 1 ощего числя и слпяпп;1 по 264450Ж) = мод,;ии лученньх потоков в одну цифровую часто. нуо последовательностьЧтобы дать строгое определение цифрово о способа модуляции, гребуется ввесги слдуощие обозначения.Пусть период ческая последов теоно Гь тактовых импульсов 1 отме ает дискретное время =1, 2, 3, единица которого оудег и- зываться тактом; х -- 0 или 1 - модулирующее число, которсс меняется достаточно медленно в сравнен ги с частотой тактовых импульсов, Модулпруоцее число воздействует на тактовуо последовательность 17 в результате чего образуется импульсная последовательность.Г(1):=) 1 прп наличии импульса в момент 10 при отсутствии импульса в момент 1. Тактовая последовательность разлагается нанепересекающиеся несущие подпоследова гельности при 1 = 2- + Й; й - 0,1, ,=1, 2, 31=1,2,3, , 12, - +йг Правило цифровой частотнойопределяется формулой(1) = У ж(1) 7;(1) Выражение (3) указывает путь демодуляции как цифрового, так и произвольного частоного потока, Ллгоритм цифровой частотной %е. одуляции, на котором основан предлагаемый демодулятор, состоит из следующих этапов:1) формирование наоора последовательностей Г,с помощью счетчика тактовых импульсов;2) умножение последовательностей Г; (1) на входной поток с помощью вентилей переноса и управляющего триггера, (С) .= с,. Р) . Ь, ); 3) размещение полученных результатов по ячейкам выходного регистра,На чертеже изображена логическая схема предлагаемого цифрового частотного демодулятора.На вход 1 устройства подаются тактовые импульсы, которые, проходя через элемент 2 задержки на длительность т (меньшуо, чем период тактовых импульсов), поступают на вход 3 тритгерного счегчика 4 тактовых импульсов, Триггеры 5, б, 7 счетчика снабжены формирующими цепочками (не изображенными на чертеже), вырабатывающими узкие импульсы в моменты перехода триггеров из О в 1. Выход каждой формирующей цепочки соединен с импульсными входами двух венти 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 лей схемы И 8 - 9 10 - 11 12 - 13, принадлежащих нулевоц 14 и единичной 15 ли.нейкам, Импульсные, выходы вентилей нулевойи единичной линеек связаны с нулевым и един и чны и плечам и выходного регистра 15.Схемы И 8 - 18 линеек 14 и 15 управляются по потенциальным входам триггером 17. если тргер 17 находится в состоянии О, то отпираются вентили нулевой линейки 14, еслирпггер 17 находится в состоянии , то отпираются схемы И липецки 15,Триггер 7 управляется частотно-модулированным сигналом 17(1), который поступаег совхода 18 устройства на единичное плечо триггера 17, и тактовыми юпульсами, задержанными элементами 2 и 9 на 2 т, которые подаются на нулевое плечо триггера 17.Рассмогрим случай, когда входной частотный поток дейстгвует в моменты поступлениятактовых импульсов, Импульсы синала 1(11перебрасывают триггер 17 в состояние 1, отпирается единичная линейка 15 вентилей И.Спустя промежуток т, узкий импульс, сформи.рованной на одном из выходов счетчика 4,проходит через единичный вентиль и устанавливает соответствующий триггер регистра 15в состояние 1. Если в такте г импульс Г(1)отсутствует, триггер 17 остается в состоянииО, Открыта нулевая линейка 14 вентилей, врезультате чего записывается нулевое значение соответствующего двоичного символа. После окончания такта демодуляции тактовые импульсы, задержанные на 2 т, перебрасываюттриггер 17 в исходное состояние О.Когда цифровой частотный демодулятор используется для демодуляции произвольногочастотно-импульсного сигнала, тактовая часгота выбирается выше наибольшей возможнойчастоты импульсов входной последовательности. Работая в тактовом времени, демодуляторв течение каждого такта принимает сведенияо значении определенного двоичного символамодулируощего сигнала и по окончании времени приема (такта) помещает принятое значение сигнала в соответствующий разряд регистра 1 б, Если в течение такта на вход демодулятора поступает импульс, то считается принятой единица, если импульс не приходит,принимается нль,Число разрядов счетчика 4 и регистра 16равно числу разрядов числа, модулирующеговходной поток импульсов. Если на входе действует идеальная частотно-импульсная последовательность, число выбирается в соответствиис требованиями точности демодуляции и с учетом быстродействия импульсных элементов.Такими образом, цифровой частотный демодулятор может применяться для преобразования любых частотных последовательносте ицифровую запись модулирующего числа,Кроме того, цифровой часготный демодулятор может быть использован как частотносмножительное устройство с цифровым выходом. На его входы 1 и 18 могут подаватьсяастотные потоки, модулированные соответст..у.сЮ г ус/=,// г,Свесантоси АТскрсл Т, П васиии оррсктор А. гЧ. Глаз славОр г 1, Ьел 5 г урилко аквз 1506,5 Тир 1 с г 00 НИИПИ Козситста по делам изобретений и открытий при Москва Ж, Рарккав ик, д. 4/Подппсио ветс Министров СССРигографи 5 ир, Саитиов венно сигналами у и х(с), где д имеет вид, аналогичный виду (1) х(с). Устройство будет выполнять операцию умножения, если выполняется неравенство сг) х . Предмет изобретенияЦифровой частотный демодулятор, содержащий счетчик, управляющии григгер и ныход- ПОЙ РЕГИСТР, ОтЛСЯСгСОСССССйСсг тЕМ, Что, С ЦЕЛЬЮ уменьшения динамической ошибки демодуляции, он содеркит единяпмс и нулевую группы вентилей, выходы каждгн О вени.сг; нулевой группы подключены к пулевым вхо- ДаМ СООтВ тетВУЮП 1 ИХ тРИгГЕРОВ ВЫХОДНОГО РЕгистра, а управляющие входы каждого вентиля нулевой группы объединены и подсоединены к нулевому выходу управляющего триггера, выходы каждого вентиля единичной 5 группы подключены и единичным входам соответствуюпцсх триггеров выходного регистра, а управляюшие входы каждого венгиля:единп ной пругы окислисы и подсоединены к сдининоху выходу управляющего тригера, 10 информационные входь вентилей разноихенпых групп вентилей объединены попарно по Одному вени,О пз каждой Г 1 зупп и соединены с импульсными выходами соотвегствующих триггеров счетчика,