Следящий фильтр-демодулятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) БО (11 Н 3 0 Г(3 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпбделдм изоБРетений и отнРытий ЗОБРЕТИДЕТЕЛ ЯСТВУ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВ ваго(21) 2920115/18-09 сивный счетчик н цифроаналоговый преобев (22) 29.04.80, разователь, о.т л ича ющи йс я (46). 30.05.83; Бюл, % 20тем, что, с целью повьяпения помехоус (72) В. И, Неволин и Ю,С. Захаров тойчивости, введены последовательно со(71) Московский ордена Ленина,авиацн- единенные первый блок вычитания, линия онный институт имени Серго Орцжоникиц- - задержки, сумматор и фильтр нижних частот, выход которого соединен с управля(53) 621,376.33(088.8) ющим вхоцом генератора, последовательно(56) 1. Патент США Ж 3997848, соединенные второй блок вычитания и кл, 329-122, 1976. цифференцирующее звено, выход которого2. Патент США й 3863156, .: поцключен к входу реверсивного счетчи кл, 325-346, 1975. ка, а также два ключа, сигнальные входыкоторых объединены и подключены к вы(54)(57) СЛЕДЯЩИЙ ФИЛЬТР - ДЕМО- ходу фазового детектора, управляющие ВУЛЯТОР, содеркаший цва фазовых це-,входы соепинены с выходами порога .тектора, первые входы которых обьедй блока, а выходы подключены к входамненйи являютсф входом устройства, гене- первого блока вычитания, при этом входыратор, выход которого непосредственно и второго блока вычитании соединены соотчерез фазовращатель подключен саответ- ветственно с выходом первого блока вы отвеина к вторым входам фазовых цетек- читания и выходам фильтра нижних чао торов, пороговый блок которого подклю- рот, а выход пнфроавалогового пуеобразо чен к выходу одного из фазовых петекто- вателя подключен к второму входу оумрови последовательно соепиненные ревер. матора,1 10Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться аля обработки частотно-модулированных сигналов в системах связи.Известен слеаующий фильтр цемоцулятор, работа которого основана на принципе линеариэации нелинейной структуры фазовой автоматической поцстройки частоты (ФАПЧ), составляющей основу слепящего фильтра-цемоаулятора.Линвариэация структуры ФАПЧ поэво ляет созцать сдецящий фильтр-цвмоцуляфтор с малым. уровнем пороговых шумои срыва синхронизма синхронизируемого генератора и малой шумовой полосой при широких полосах захвата и уаерканияГ 11Недостатком цанного устройства является расширенная полоса пропускания системы ФАПЧ, что ухуашает помехоустойчивость слецящвго фильтра-цемоауляИзвестен слецящий фильтр-цемоаудятор, содержащий цва фазовых цетектора, первые ихоаы которых обьецинены и являются вхоаом устройства, генератор, выхоа которого непосрвцственно и через фазовращатель поаключен к. вторым вхоцам фазовых цетекторов, пороговый блок, ахоа которого поцкдючен к выхоау оцного иэ фазовых цетекторов, и послецоиа тельно сова иненные реве рсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь. Из , иестный слецящий фильтр-цемоцулятор соцеркит также второй пороговый блок, обнаружитвль импульса разности частот и цекоцировщик цлитедьности импульса, 2 1.Оцнако известный слвцящий фильтрцвмоаулятор облацавт низкой помехоустой" чииостью вслецствие ложного срабатывания реверсивного счетчика при наличии аццитивного узкополосного шума.Цель изобретения - повышение помехо.устойчивости.Укаэанная цель постигается тем, что в следящий фильтр моцуляторсоаержащий циа фазовых аетвктора, первые вхоцы которых объвцинены и являются входом устройства, генератор, выхоц которого непос рецстиенно и через фазоврашатель поцклю- чен к вторым вхоцам фазовых цетекторов, пороговый блок, вхоц которого. поцключвнк выходу сапого из фазовых цвтвкторои, и послваоватвльно соваиненныв рвверсив ний счетчик и цифроаналоговый преобразователь, ввецены послецоватедьно сое циненныв первый блок вычитания, линия зацеркки, сумматор. и фильтр нк;них частот, выход которого соеаинен с управляю щим вхоцом генератора, послвцовательно 20970 2соециненныв второй блок вычитания и,цифференцирующее звено выхоц которогоподключен к вхоцу реверсивного счетчикаа также ава ключа, сигнальные выхоаы5 которых обьеаинены и поцключены к выхоцу другого фазового цетектора; управляющие вхоаы соеаинены с выхоаами порогового блока, а выхоаы поактпочены к вхоаам первого блока вычитания, при этом10 вхоцы второго блока вычитания соваиненысоответственно с выхоцом первого блокавычитания и выхоаом фильтра нижних час-,тот, а иыхоц цифроаналогового преобразователя подключен к второму вхоцу сум 15 матора,На фиг. 1 Ъривецвна структурнаяэлектрическая схема слепящего фильтр- цвмоаулятора; на фиг. 2 - диаграммы,поясняющие его работу.20 Слепящий фильтр-авмоцулятор соаержитфазовые цетекторы 1 и 2, фазоиращатедь 3,пороговый блок 4, ключи 5 и бпервыйи второй блоки 7 и 8 вычитания, линию 9задержки, генератор 10, аифференцирую 25 щее звено 11, сумматор 12, фильтр 13нижних частот, рввврсивный счетчик 14и цифроанадоговый преобразователь 16.Слепящий фильтр-цемоцулятор работаетсдвауюшим образом,3 О При помнача на вхоа сигнала с Ещюальиой частотной модуляцией вицайМдО (Ц=О сов ж + зюйд,гае лши Я - соответственно частоты це 35 виации и мо у " и,Коэффициент ерепачи петли контурафаэовой автопоцстройки частоты выбирается таким образомчтобы цевиация частоты синхронизируемого генератора 10 й ФА4 Обьша намного меньше ды ми выполнялосьслецующее неравенствоцф дщ 1Ч= . ) ЗЬОАЯ45 гце Ч - фазовая ошибка1 Виц такой фазоиой ошибки показанна фиг. 2 позицией 16. Эта фазовая ощибка выцеляется с помощью фазовых цвтвкторов 1 и 2 квацратурных каналов (харак5 О теристикифазовых цетвкторюв показанына фиг. 2 позицией 17). Выхоцные напряжения фазовых цвтекторов. 1 и 2 показанына фиг. 2 новациями 18 и 19, откудавицно, что нулям основного канала соот 5 ветствуйт максимумы квацратурного и," наоборотНапряжение . квацратурного канала (фазового цетвктора 2) постутает на пороговый блок 4, который вырабатывает пря3 1020 моугольные импульсы фиг. 2, позиция 20). Эти импульсы первого выхода порогового блока 4 и противофаэные им второго выхода включают во время положительной полярности соответственно ключи 5 и 6, вьиоцные напряжения которых изображены на фиг, 2 позициями 21, 22.,Как Вщ- но из фщ.,2 (позиция 23) первый блок 7 вычитания нрецназначен цля того, чтобы знак производной его выходного напри жения (исключая момент переключения кдючей 5 и 6) совпадал со знаком произ водной фазовой ошибки, При этом знак производной напряжения первого. блока 7 вычитания в моменты переключения клю чей 5 и 6.противоположный знаку произ Водной этого напряжения в остальные мо менты временй, а величина производной ",в моменты переключения опрецеляется быстродействием порогового блока 4 и 20 всегда макет. быть выбрана значительно большей величины роизводной в оствль ные моменты времени. Для усиления этого неравенства применяется второй блок 8 вычитания, на выходе которого при ице . 25 . ааьио подобранных коэффициентах перецачиблока 8 вычитания и сумматора, 12 будет напряжение ступенчатой формы (фиг.2 позиция 24), которое имеет не в моменты переключений нулевую произвоцную,Скачки напряжения на выходе блока 8 вычитания вьщеляются цифференцирутациом ЭВЕНОМ 1 1 В ВИДЕ ИмиуЛЬСОВ (фИГе 2 г позиция 35), причем импульсы соотвеъ ствуюаей полярности подаются на соответ ствующие входы реверсивного счетчика 14. С .помощью цифроаналогового преобразователя 15 нослецовательность импуль Сев (фиг. 2, позиция 25) преобразуется в напряжение ступенчатой формы (фиг, 2, позиция 26), которое, суммируясь с задержанным выходным напряжением.бло ка 7 вычитания, создает напряжение, пропорциональное фазовой ошибке Ч 6 яц, 2, поэиция 27).Фильтр 13 нижних частот прецназна чвн цля сглаживания переходных процес сов на Выходе сумматора в моменты переключения ключей 5 и 6 из-за эадерж ки сигнала в цеци реверсивного счетчи-ф 970 4 ка 14. С этой же целью применяется линия 9 задержки, ВЬедение которой улуч .в .шает форму импульса запуска при недос таточном быстродействии пороговогоблока 4. Напряжение фильтра 13 нижнихчастот (как и в любой системе фаэовой,автоматической подстройки частоты К;управляет частотой и фазой генератор 10.Аналогичным сбразом происходит работа устройства и цля других Вхооцныхсигналов. Например, в режиме захвата(синхронизации) по немодулированнойнесущей диаграммы (фиг, 2, позиции 18, и 19) имеют треугольную форму с увеличивающимся периодом.Работа всего устройства аналогичнасистеме фаэовойавтоматической подстройки частоты, имеющей в своем. составеэквивалентный Фазовый детекторе у котэ.рого линейуая зона составляет не 180или .360 о, как у обычного, а 2 180 огде ь -. число разрядов реверсивногосчетчика 14. В этом случае фильтрукациесвойства устройства, как для больших,так и для малых соотношений сигнал/шум.; Определяются коэффициентом петлевс гоусиления, который можно выбрать оченьмалым, т.в, устройство может иметьхорошие фильтрующие свойства.Таким образом, помехоустойчивостьпредлагаемого следящего фильтра демодулятора по сравнению с прототипом увеличивается за счет включение ключей 5 и 6и блока 7 вычитания, так как при этомнеобходимый импульс запуска реверсявно .го счетчика 14 формируется только в зависимости от величинМ суммарной фазовой ошибки за счет сигнала и шума и.не. зависит от амплитуды входного. сигнала.Устранение жвкного срабатавания реверсивного счетчика 14 из-за действия шумар т.е. дальнейшее увеличение помехоустойчивости, достигается за счет цепи,содержащей блок 8 вычитания,Кроме того, увеличен класс сигналов,обрабатываемых предлагаемым устройством,:СЯпзственно УИРошенй стРУктУРнаЯ схемареео оовегееее вровеоо весе.рорвв в порвоапет умеиыпить стоимость устройства.1020970 918/49 Тираж 936ВНИИПИ Государственного компо делам изобретений и от 13038, Москва, Ж, Рвушска Подписноетв СССР нвб., д,фнл ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель О, ГаврилинаРедвктоР А. Мотыль ТехРед КЪлекоРей КоРРектоРА, Пощ,Заказ 3