Способ автоматической подстройки частоты генератора опорного сигнала

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11)758527(23) Приоритет -1 (51) М Кл.а Н 03 1,7,00 Н 04 1. 27/22 Государственный комитет Опубликовано 23.08.80. Бюллетень31Дата опубликования описания 30.08.80по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАТОРА ОПОРНОГО СИГНАЛА 1Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при реализации методов фазовой и фазорааностной модуляции, а также в цифровых системах радиорелейной связи.Известен способ автоматической подстройки частоты генератора опорного сигнала преимущественно для фазоманипулированных сигналов, заключающийся в преобразовании входного сигнала в видеочастотный по квадратур ным составляющим, фильтрации видеочастотного сигнала и подаче отфильтрованного видеочастотного сигнала для управления частотой генератора опорного сигнала 11. Однако этот способ не позволяет выделитьопорного напряжения при больших частот 15ных нестабильностях входного сигнала,так как в системе фазовой автоматическойподстройки частоты (ФАПЧ), являющейсянеотъемлемой частью устройств, реализующих этот способ, не приняты меры для рас оширения полосы захвата,Цель изобретения - расширение полосызахвата. Это достигается тем, что в способе автоматической подстройки частоты генератора сигнала преимугцественно для фазоманипулированных сигналов, заключающемся в преобразовании входного сп) нала в видео- частотный по квадратурным составлякицим, фильтрации видеочастотного сигнала и подаче отфильтрованного видеочастотного сигнала для управления частотой генератора опорного сигнала, одновременно с фильтрацией видеочастотного сигнала фиксируют скачок видеочастотного сигнала и в момент появления скачка формируют дополнительный управляюший сигнал соответствуюшей полярности, который подают также для управления частотой генератора опорного сигнала,На фиг. 1 приведены эпюры напряжений, поясняюшие предлагаемый способ; на фиг. 2 представлена структурная электрическая схема устройс гва для реализации предлагаемого способа.Устройство содержит перемножитель 1, фазовый детектор 2, фильтр 3 нижних частот (ФНЧ) 3, управитель 4 частоты, годстраиваемый генератор 5, фазовращатель 6 на Х/2. синхронный детектор 7, усилитсльограничитель 8, дифференцирующую цепь 9, усилитель 10, сумматор 11, фильтр 12 нижних частот (ФНЧ), амплитудные детекторы 13 и 14 положительных и отрицательных импульсов соответственно, формирователи 15 и 16 положительных и отрицательных импульсов.Расширение полосы захвата при реализации предложенного способа достигается тем, что форма управляющего напряжения до фильтрации имеет вид, показанный на фиг. 1 а и а (в зависимости от знака частотной расстройки). Видно, что оно напоминает косинусоиду с манипуляцией фазы на я каждый полпериода частоты биений. При этом в момент манипуляции скорость изменения напряжения значительно превышает по абсолютной величине скорость изменения напряжения в остальное время, что позволяет при дифференцировании получить импульсы с частотой, равной удвоенной частоте биений, полярность которых определяется знаком частотного рассогласования (фиг. 1 б и б). Если эти импульсы подвергнуть селекции с учетом полярности и дальнейшему формированию (фиг. 1 в и вХ, то в выработанной импульсной последовательности величина постоянной составляющей, полярность которой определяется знаком частотного рассогласования, значительно превышает величину, достигаемую в устройствах, реализующих известный способ. Это и определяет существенное увеличение допустимой начальной частотной расстройки, т.е, полосы захвата,Устройство работает следующим образом, Для лучшего понимания принципа работы разомкнем петлю ФАПЧ, а на вход подадим гармонический сигнал. Тогда на выходе синхронного детектора 7 появится напряжение биений разностной частоты, которое после ограничения будет подано на перемножитель 1, на выходе которого появится сигнал с дополнительной фазовой манипуляцией разностной частотой. В результате напряжение биений на выходе фазового детектора 2 приобретет особую форму, показанную на фиг. 1 а: его частота - удвоенная, причем имеют место скачки напряжения, знак которых определяется знаком частотной расстройки между входным сигналом и подстраиваемым генератором 5. В интервалах между скачками форма напряжения совпадает с полупериодом косинусоиды, т. е. весьма плавная,Такое своеобразие формы на выходе фазового детектора 2 и используется для достижения поставленных целей: при дифференцировании этого сигнала с помощью дифференцирующей цепи 9 появляются импульсы, знак которых определяется знаком частотной расстройки (фиг. 1 б, б). Если эти импульсы пропустить через амплитудный детектор 13 или 14 импульсов соответствующей полярности, а затем подать на формирователь 15 или 16 импульсов той же полярности, то образуется управляющий сигнал (см. фиг. 1 в, в), где сплошными линиями показано напряжение, снимаемое с формирователя 15 или 16 типа одностабильного релаксатора, а пунктиром - напряжение, снимаемое с формирователя типа пикового детектора, имеющий большую постоянную составляющую, зависящую от знака частотной расстройки. Эта постоянная составляющая проходит через дополнительный ФНЧ 12 и подстраивает подстраиваемый генератор 5, т. е. уменьшает разностную частоту. Важно отметить, что этот механизм подстройки действует при таких больших частотных расстройках, когда обычный механизм захвата частоты в системе ФАПЧ еще неэффективен, Поэтому введение дополнительных узлов и связей в прототип и приводит к расширению полосы захвата.Работа устройства практически не изме няется и при подаче на вход фазоманипулированного сигнала, так как закон манипуляции выделяется синхронным детектором 7, усилителем-ограничителем 8, а затем снимается перемножителем 1 с напряжения, поступающего на фазовый детектор 2.Формула изобретенияСпособ автоматической подстройки час тоты генератора опорного сигнала. преимущественно для фазоманипулированных сигналов, заключающийся в преобразовании входного сигнала в видеочастотный по квадратурным составляющим, фильтрации видео- частотного сигнала и подаче отфильтрованного видеочастотного сигнала для управления частотой генератора опорного сигнала, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы захвата, одновременно с фильтрацией видеочастотного сигнала фиксируют 43 скачок видеочастотного сигнала, и в моментпоявления скачка формируют дополнительный управляющий сигнал соответствующей полярности, который подают также для управления частотой генератора опорного сигнала.30Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР180644, кл. Н 04 1. 27/22, 1964 (прототип)..Сарин го комитета й и открыт аушская наб город, мл. П Редактор С. СурковаЗаказ 5654/51ЦНИИП 13035, МФилиал ППГ Составитель Техред К. Шуф Тираж 995Государственно лам изобретени ква, Ж - 35, Р Патент г. Уж рректор В. СининкаднСССРийд. 4/5оектная, 4