Цифровой фазовый дискриминатор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик) Ц К 3 Н 03 О 3/06. с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71 ) Заявитель Всесоюзный ордена Трудовог исследовательский институт 4) ЦИФРОВОЙ ФАЗОВЫЙ ДИСКРИМИНАТОР ходиом сигнале содержится ошибка дискретизации, определяемая соотношением частот генератора опорных импульсов и принимаемого сигнала, что приводит при некратных частотах к колебанию уровня сигнала на выходе, изменению фазы на угол меньший 180 т.е. к снижению помехоустойчивости.Цель изобретения - ловыаение помехоустойчивости.указанная цель достигается тем, что в цифровой фазовый дискриминатор, содержащий последовательно соединен" ные источник входного сигнала, ограничитель-Формирователь и регистр сдвига, тактовый вход которого соединен с генератором опорных импульсов, а также и фазовых детекторов, сигнальные входы которых объединены и подклю. чены к выходу ограничителя-формирова" теля, а опорные входы - к соответствующим выходам регистра сдвига, и фильтр нижних частот, введены и триг" геров, иФильтров нижних частот и дифференцирующая цепь, при этом сигнальные входы триггеров соединены с выходами Фазовых детекторов, такто" вые входы - с выходом дифференцирующей цепи,. вход которой подключен к дополнительному выходу регистра сдвиИзобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах приема дискретных сигналов с относительно Фаэовой манипуляцией (ОФМ)Известен метод приема сигналов ОФМ, основанный на сравнении фаз посылок на несущей частоте. Для этого на вход детектора подают входной сигнал и сигнал, задержанный в элементе памяти на время, равное длительности. элементарной посылки 1 )Наиболее близким к предлагаемому является цифровой фазовый дискриминатор, содержащий последовательно соединенные источник входного сигнала, ограничитель-Формирователь и регистр сдвига, тактовый вход которого соединен с генератором опорных импульсов, а также два Фазовых детекто, ра, сигйальные входы которых объединены и подключены к выходу ограничителя-формирователя, опорные входы " к соответствующим выходам регистра сдвига, а выходы - к входам вычитаю щего устройства, выход которого под.ключен к Фильтру нижних частот 23.Однако такой цифровой фазовый дискриминатор может Фиксировать лишь ,два значения фазы, кроме того, в вы И.П. Помогаеваткт 3КрасногоЭнам ни н бщяот железнодорожного"ЪравсщцМЙ".На фиг. 1 представлена структурнаясхема предлагаемого цифрового фазового дискриминатора для сигнала стремя возможными значениями Фаэ(скачки Фазы могут происходить на120 и 240 ), на Фиг, 2 - временныедиаграммы сигналов в различных точкахпри изменении фазы на 240 ( -1200),Цифровой фазовый дискриминатор 10содержит ограничитель-Формирователь1, генератор 2 опорных импульсов,регистр 3 сдвига, дифференцирующуюцепь 4, Фаэовые детекторы 5, триггеры б, фильтры 7 нижних частот и источник 8 входного сигнала.Цифровой фазовый дискриминатор работает следующим образом,Принимаемый сигнал с выхода ограничителя-формирователя 1 поступаетна информационный вход регистра 3сдвига. На тактовый вход этого регистра поступают импульсы от генератора 2 опорных импульсов (частотаэтого генератора примерно на порядок выше частоты принимаемого сигнала). В результате в ячейках регистра сдвига записывается при положительной полуволне, принимаемого сиг нала серия единиц, а при отрицательной - серия нулей. На каждом из выходов регистра сдвига имеется записьпринимаемого сигнала, задержаннаяна определенное время (но не болеедлительности одной элементарной посылки) по отношению к информационному входу. Дифференцирующая цепь 4формирует тактовые импульсы для триггеров б при переходе сигнала из 1в 0 и из 0 в 1 на дополнительномвыходе, обеспечивающем задержку по 40отношению к информационному выходуна четверть триода частоты принимаемого сигнала. На фазовые детекторы 5поданы сигналы с информационного выхода регистра сдвига и соответствующих выходов, обеспечивающих задержку на времяТ = - (К" - ) и Т = (К+-),11Г 3 2 Гс 3где Р - частота принимаемого сигнала;К " целое число,При манипуляции на 180 задержкасигнала должна осуществляться на вре 155миТ = (К+ - ),Ес 2На фиг. 2 показаны временные диаграммы сигналов в 1 различных точкахцифрового фазового дискриминатора приманипуляции Фазы на в . 120 ц, 60где О 1 - принимаемый сигнал;О - импульсы генератора 2 опор 2ных импульсов;О - сигнал на информационном3выходе регистра 3 сдвига,04,О - сигналы на выходах фазовыхдетекторов 5, получаемые при сравнении фаэ сигнала Оз, задержанного на время Т,иТОб - тактовые импульсы на выходедифференцирующей схемы, задержанные на четверть периода принимаемого сигнала,О - сигнал на выходе одного иэтриггеров б при манипуляции (на выходе второго триггера сигнал при этом отсутствует).Между точками М и П идет переход.ной процесс, вызванный манипуляцией пунктиром на эпюре О 1 показан принимаемый сигнал без манипуляцииПри отсутствии манипуляции тактовые импульсы, поступающие на триггеры б, не вызывают их переключения в единичное состояние, так как в эти моменты на их сигнальные входы поступают логические "0".При .изменении Фазы на одном из триггеров б в момент прихода тактовых импульсов будет сохраняться логическая "1 ф и триггер б перейдет в состояние 1.фильтры 7 нижних частот производят усреднение сигнала, исключая возможные короткие импульсы при действии помех.Как видно из эпюр фиг. 2, сигнал О, поступающий на фазовый детектор 5, привязан своими фронтами к импульсам, что исключает ошибку, вызванную дискретизацией длины импульсов принимаемого сигнала, При отсутствии триг.геров сигналы О 4 и О 5, поступающие на вычитающее устройство прототипа (которое можно применить при наличии только двух фазовых детекторов) и на Фильтры нижних частот, дали бы заметные Флуктуации фиксируемых сигналов, так как во время переходного процесса средний уровень сигнала О на выходе одного из фазовых детекторов 5 понижается и затем восстанавливается, В высокоскоростных системах, когда значительная часть такта занята переходным процессом и постоянная времени фильтров нижних частот мала, правильная Фиксация сигналов затруднена.Включение триггеров исключает сигнал иа. "неработающем" фазовом детекторе, а на "работающий" делает определенные моменты нарастания и спада сигнала, что позволяет повысить помехоустойчивость цифрового фазового дискриминатора.Формула изобретенияЦифровой фазовый дискриминатор, содержащий последовательно соединенные источник входного сигнала, огра,Б Прохненко Заказ 668/43 Ти ВНИИ ос рс СС раж 934твенного комитета Сретений и открытийЖ, Раушская наб ПоР ПИ Г дел35,уда иэ скв4/5 Филиал ППП "Патент" Ужгород, ул. Проектная,ничитель-Формирователь и регистрсдвига, тактовый вход которого соединен,с генератором опорных импульсов,а также п фазовых детекторов, сиг нальные входы .которых объединены иподключены к выходу ограничителя-формирователя, а опорные входы - к соответствующим выходам регистра сдвига,и фильтр нижних частот, о т л и ч.а ющ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены итриггеров, и -1 Фильтров нижних час-гот и дифференцирующая цепь, при этомсигнальные входы триггеров соедине 6ны с выходами фаэовых детектороа,тактовые входы - с выходом дифференцирующей цепи, вход которой подклв.чен к дополнительному. выходу регистра сдвига, а выходы - к входам фильтров нижних частот.Источники инФормации,принятые во внимание при эксйертизе.1. Гуров В.С., Передача дискрет"ной информации и телеграии. М.,"Связь", 1969, с. 312.2. Авторское свидетельство СССРВ 543132, кл. Н 03 Р 3/06 1975