Цифровой частотный дискриминатор

Союз Советскнк Соцналнстнческнк РеспубликИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 1404,78 (21) 2605805/18-09 М (лЗ с присоединением заявки йо Н 03 0 13/00 Госудврствеиный комитет СССР ио делам изобретений н открытийДата опубликования описания 18,3. 1,80(71) Заявитель Рязанский радиотехнический институт(54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР 1Изобретение относится к радиолока" ции и может использоваться в цифра" вых, устройствах измерения частоты.Известен цифровой частотный дискриминатор, выполненный.по двухканальной схеме, кажцый канал которой содержит фазовый детектор и сумматор, причем источник опорного сигнала подключен к фазовому детектору од" його из каналов непосредственно, а к фазовому детектору другого канала - через фазовращатель 11.Однако известный дискриминатор имеет недостаточную линейность и сравнительно невысокую разрешающую способность.Целью. изобретения является увеличение линейности и разрешающей способНости.Для этого в цифровой частотный ,дискриминатор, выполненный по двухканальной схеме, каждый канал которой содержит фазовый детектор и сумматор, причем источник опорного сигнала подключен к фазовому детектору одного из каналов непосредственно, а к фазовому детектору другого канала - через фазовращатель, в оба канала введены последовательно включенные аналого-цифровой преобразо 2ватель, вход которого подключен к выходу фазового детектора, блок памятии первый перемножитель, блок усред"нения сигналов, вход которого соеди нен с выходом сумматора, и второйперемножитель, а также общий дляобоих каналов решающий блок, входыкоторого соединены с выходами блоковусреднения сигналов, а выход являет О ся выходом цифрового частотного дискриминатора, при этом выход первогоперемножителя каждого канала соеди"нен с первыми входами сумматоров.одноименных каналов, вторые входы которых подключены к выходам вторых перемножителей противоположных каналов,выход аналого-цифрового преобразователя первого канала соединен с вто.рыми входами первых перемножителей, 2 О а выход аналого-цифрового преобразователя второго канала соедийен с первыми входами вторых перемножителей,вторые входы которых соединены с выходами блоков памяти одноименных ка налов, причем решающий блок содержитпоследовательно соединенные первоеи второе функциональные звенья, блокопределения модуля числа, первый сумматор и блок присвоения знака, а 30 также первый и второй ключи, запоми15 нающий блок и второй сумматор, приэтом выход второго функциональногозвена соединен с первым входом перво-,го ключа, запоминающий блок соединенс вторым входом первого сумматора,выход блока присвоения знака соединен с первым входом второго ключа,5вторые входы ключей соединены междусобой и с первым входом первого функционального звена и являются первымвходом решающего блока, второи входкоторого соединен с вторыми входамиблоков присвоения знака и первогофункционального звена, при этом выходы ключей соединены с входами второго сумматора, выход которого является выходом решающего блока,На фиг. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема предложенногодискриминатора; на фиг, 2 - структурная электрическая схема решающего блока. 20Цифровой частотный дискриминаторсодержит фазовые детекторы 1 и 2,сумматоры 3 и 4, фазовращатель 5,решающий блок б, аналого-цифровыепреобразователи 7 и 8, блоки 9 и 10памяти, первые перемножители 11 и 12,вторые перемножители 13, 14 и блоки15, 16 усреднения сигналов, при этомрешающий блок б содержит первое ивторое функциональйые звенья 17 и 18,блок 19 определения модуля числа,первый сумматор 20, блок 21 присвоения знака, первый и второй ключи 22и 23 соответственно, второй сумматор 24 и запоминающий блок 25,Цифровой частотный дискриминаторработает следующим образом.Квадратурные составляющие принимаемого сигнала с выходов фазовых детекторов 1 и 2 поступают в аналогоцифровые преобразователи 7 и 8, где 40квантуются по времени и амплитуде, врезультате чего в каждом элементеразрешения по времени образуется М -разрядное ходовое слово. Поступающиена перемножители 11-14 текущие и задержанные в блоках 9 и 10 на периодповторения сигналы двух соседних зондирований перемножаются, результатьперемножения поступают на сумматоры3 и 4. Выходные сигналы сумматоров3 и 4, несущие информацию о допплеровской модуляции принимаемого сигнала, поступают в блоки 15 и 16, гдеосуществляется накопление принятогосигнала с М смежных элементов разрешения по времени, что позволяет сгладитьфлюктуации параметров принятого сигнала и снизить влияние собственных шумов приемника. Функциональное звено 17 производит деление сигналов, поступающих с блоков 15 и 16, 60друг на друга, т.е. определяют их отношение. Функциональное звено 18 позволяет определить усредненный доппле"ровский набег фазы ринимаемого сигнала за К-й период повторения и реа- б 5 лизует функцию агс 9. Блок 19 решающего блока б определяет модуль сигнала, поступающего с выхода функционального звена 18. Запоминаюций блок 25 хранит двоичный код величины П. Блок 21 присваивает знак сигнала, поступающего с блока 16, сигналу с выхода первого сумматора 20.Ключи 22, 23 управляются знаковым разрядом поступающих сигналов, а во втором сумматоре 24 происходит формирование выходного сигнала дискриминатора.Таким образом, решающий блок б вычисляет усредненный допплеровский набег фазы принимаемого сигнала за К-й период повторения, а значит и частоту расстройки между входным сигналом и опорным, при этом полярность выходной величины решаюцего блока б указывает на знак расстройки.Предложенный дискриминатор позволяет увеличить линейный участок дискриминационной характеристики, значительно повысить разрешающую способность по времени и исключает зависимость точности измерения от уровня поступающего сигнала.Формула изобретения1. Цифровой частотный дискриминатор, выполненный по двухканальной схеме, каждый канал которой содержит фазовый детектор и сумматор, причем источник опорного сигнала подключен к фазовому детектору одного из каналов непосредственно, а к фазовому детектору другого канала - через фазовращатель, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения линейности и разрешающей способности, в оба канала введены последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь, вход которого кодключен к выходу фазового детектора, блок памяти и первый перемножитель, блок усреднения сигналов, вход которого соединен с выходом сумматора, и второй перемножитель, а также обций для обоих каналов решающий блок, входы которого соединены с выходами блоков усредненйя сигналов, а выход является выходом цифрового частотного дискриминатора, при этом выход первого перемножителя каждого канала соединен с первыми входами сумматоров одноименных каналов, вторые входы которых подключены к выходам вторых перемножителей противоположных каналов; выход аналого-цифроваго преобразователя первого канала соединен с вторыми входами первых перемножителей, а выход аналого-цифрового преобразователя второгоканала соединен с первыми входаМи вторых перемножителей, вторые входы которых соединены с выхода780153 оставитель Е. Петроваехред К,Гаврон Корректо Редактор И, Прусо иценко Тираж 995 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д, аказ 9342/ 5"Патент",жгород, ул. Проектна лиал ми блоков памяти, одноименных каналов.2, Цифровой частотный дискримина" тор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что решающий блок содержит по" следовательно соединенные первое и второе функциональные звенья, блок определения модуля числа, первый сумматор и блок присвоения знака, а также первый и второй ключи, запоминающий блок и второй сумматор, при этом выход второго функционального звена соединен с первым входом первого ключа, запоминающий блок соединен с вторым входом первого сумматора, выход блока присвоения, знака соединен с первым входом второго ключа, 15 вторые входы ключей соединены междусобой и с первым входом первого функ-ционального звена и являются первымвходом решающего блока, второй входкоторого соединен с вторыми входамиблоков присвоения знака и первогофункционального звена, при этом выходы ключей соединены с входами второго сумматора, выход которого является выходом решающего блока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лихарев В,А, Цифровые методыи устройства в радиолокации. М.,