Демодулятор широтно-импульсного модулированного сигнала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧ ЕСКРЕСПУБЛИК 19) 11)1) 4 Н 03 К 7/08 ЕНИЯ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗ(71) Центральное конструкторское бюро гидрометеоприборостроения(57) Изобретение может быть использовано в системах связи с широтно-импульсной модуляцией, а также в системах сбора и обработки информации при магнитной записи данных. Цель изобретения - повышение точности демодуляции широтно-импульсного сигнала при наличии паразитной частотной модуляции. Демодулятор содержит элементы 2, 3 совпадения, триггеры 6 и 7, формирователь 8 коротких импульсов, счетчики 9 и 1 О. Введение генератора 1 стандартных сигналов, инверторов 4 и 5, регистра 11, сумматора 12 и полусумматоров 13 с образованим новых связей между элементами устройства позволяет использовать при демодуляции непосредственно длительность измеряемого периода входного сигнала, и нс дли. тельность предшествующего измеряемому периоду входного сигнала. Кроме того, устройство значительно проще, так как целиком собрано на стандартных элементах современной цифровой техники и не содер- Я жит аналоговых или настраиваемых элементов. 2 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах связи с широтно-импульсной модуляцией, а также в системах сбора и обработки информации при магнитной записи данных.Цель изобретения - повышение точности демодуляции широтно-импульсного сигнала при наличии паразитной частотной модуляции путем прямого подсчета отношения длительности импульса к периоду повторения сигнала в каждом периоде.На фиг. приведена функциональная схема демодулятора широтно-импульсного модулированного сигнала; на фиг.2 - временные диаграммы его работы.Демодулятор содержит генератор 1 стандартных сигналов, элементы 2 и 3 совпадений, инверторы 4 и 5, триггеры 6 и 7, формирователь 8 коротких импульсов, счетчики 9 и 10, регистр 11, сумматоры 12, полусумматоры 13, при этом входная шина соединена с первыми входами элементов 2 и 3 совпадений и входом инвертора 5, выход которого соединен с К-входами триггеров 6 и 7, Ь-входы которых соединены соответственно с выходами элементов 2 и 3 совпадений, вторые входы которых второго непосредственно, а третьего через инвертор 4 соединены с выходом генератора 1 стандартных сигналов и счетным входом счетчика 10, вход параллельной записи которого соединены с входом параллельной записи счетчика 9 и выходом формирователя 8 коротких импульсов, вход которого соединен с входом параллельной записи регистра 1 и выходом триггера 6, Я-вход которого соединен со счетным входом счетчика 9, информационные входы счетчиков 9 и 1 О соединены с шинами единичного кода, выход триггера 7 соединен с третьим входом элемента 2 совпадений, информационные входы регистра 11 соединены с обьединенным входом и выходом переноса всех сумматоров 12, первые входы первого из которых соединены с первыми входами М полусумматоров 13 всех Кгруппп и прямыми выходами счетчика 10, а вторые входы этого сумматора соединены с инверсными выходами счетчика 9, причем выходы суммы каждого сумматора 12 соединены с вторыми входами каждого последующего сумматора 12, выходы переноса каждого сумматора 12, кроме последнего, соединены с вторыми входами 1 х полусуматоров3 соответствующей группы, выходы Х полусумматоров 13 каждой группы соединены с первыми входами последующего сумматора 12, а выходы регистра 11 соединены с выходными шинами.Генератор 1 стандратных сигналов может быть выполнен на инверторах с положительной обратной связью и кварцевой стабилизацией, формирователь 8 коротких импульсов в виде одновибратора, длительность импульса которого должна быть больше дли 5 1 О 5 20 25 ЗО 35 4045 50 Б тельности импульса на выходе генератора 1 стандартных импульсов, но меньше периода их повторения, остальные элементы - стандартные логические микросхем ы с требуемым быстродействием.Демодулятор работает следующим образом.Стандартные импульсы 13 с генератора 1 стандратных сигналов поступают на вход элемента 2 совпадений, а на вход элемента 3 совпадений через инвертор 4. При совпадении нулевых импульсов 31 генератора 1 стандартных сигналов с единичным уровнем входного сигнала 1.3 на выходе элемента 3 совпадения появляются единичные импульсы 13 з, первый из которых перебрасывает в единичное состояние триггер 7. Сигнал 13 с выхо да триггера 7 разрешает прохождение сигналов через элемент 2 совпадений. При совпадении едичного входного сигнала 3, с единичными импульсами 131 генератора 1 стандартных сигналов на выходе элемента 2 совпадения появляются единичные импульсы 13 ь, перебрасыввающие триггер 6 в единичное состояние. При появлении на выходе триггера 6 единичного сигнала 136, одновибратор 8 формирует единичный импульс 38, поступающий на С-входы параллельной записи счетчиков 9 и 10. На информационные Р-входы счетчиков 9 и 10 заведен код единицы Р = 0001. По единичному импульсу 137 на С-входах счетчиков 9 и 10 записывается код единицы. Во время действия этого импульса счет импульсов 135 и 3, имеющихся на счетных входах +1 счетчиков 9 и 10, в этих счетчиках не производится. Запись в счетчики 9 и 10 кода единицы, а не обнуление, необходима с целью исключения пропадания для счета первого счетного импульса нормальной длительности в периоде повторения Т импульсов входного сигнала. После прекращения единичного импульса 37 счетчик 9 по положительному фронту считает импульсы 135, количество ко. торых соответствует длительности т единич. ного импульса 132 входного сигнала, а счетчик 10 по положительному фронту считает импульсы 131 с генератора 1 стандратных сигналов, количество которых соответствует периоду Т входного сигнала 13. Разрядность счетчиков 9 и 10 должна на единицу превышать максимальную разрядность кодов т и Т, записанных в эти счетчики.Коды с выходов счетчиков 9 и 10 поступают на узел деления двух чисел, производящей непрерывное деление кода т из счетчика 9 на код Т из счетчика 1 О. Вследствие конечного времени выполнения этой операции, обусловленного внутренней задержкой сигнала в узле деления, период повторения счетных импульсов с генератора 1 стандартных сигналов должен превышать полное время выполнения операции деления. Инверсный код, соответствующий частному от деления двух чисел, к концу операции51 О Формула изобретения деления находится на выходах переноса сумматоров 12 - 12. На выходе первого сумматора 12 находится целая часть кода, а на выходах остальных сумматоров 12 - 12 - дробная часть кода.По положительному фронту сигнала 16 на выходе триггера 6, поступающего на С вход параллельной записи регистра 11, соответствующему совпадению первого счетного импульса нормальной длительности на счетных входах + счетчиков 9 и 10 с началом следующего за измеряемым периода входного сигнала 11, значение кода частного от деления двух чисел т и Т, поступающего на информационные входы Р - Р регистра 11, записывается в регистр 11 и находится там в течение следующего за измеряемым периода повторения входного сигнала. Выходы регистра 11 являются выхолами демодулятора. Разрядность регистра и выхлопного кода определяется числом К сумматоров в демодуляторе.Узел деления двух кодов построен на комбинационных логических элементах, обладает высоким быстродействием, позволяющим производить операцию деления за один период повторения счетных импульсов, и работает следующим образом. На входы А первого сумматора 12 поступает со счетчика 10 прямой кол числа Т. На входы В сумматора 12 со счетчика 9 поступает инверсный код числа т. Сумматор 12 суммирует оба кода. Результат суммирования находится на выходах суммы 5 и на выхоле переноса 1 х сумматора 12 ь Сигнал с выхода переноса Р дополнительно поступает на вход переноса С сумматора 12 ь суммируясь с кодами на его А и В входах. Суммарный результат с выхода суммы Я сумматора 12 поступает на В входы следующего сумматора2, причем в этом коде осуществляется циклический сдвиг на один разряд в сторону старших разрядов. На входы А сумматора 12. поступает код числа Т с полусумматоров 13 - 1 Зм первой группы. Код числа Т присутствует на выходах полусуматоров 13 - А в прямом или инверсном виде, в зависимости от того, нулевое или единичное значение имеет сигнал на выходе переноса Р сумматора 12. Сумматоры 12. 12 работают аналогично сумматору 12 ьУвеличивая число сумматоров и групп полусумматоров, можно достичь какой угодно высокой точности деления двух чисел при минимальном времени осуществления операции деления, в пределах одного периода счетных импульсов. Малое время осуществления операции деления позволяет увеличить частоту счетных импульсов и за счет этого, при соответствующем увеличении числа сумматоров повысить точность демодуляции. Повьппению точности также способствует перезапись результата только после 15 20 25 30 35 40 45 50 55 того, как в узле деления переходные процессы закончились,Высокая точность достигается за счет использования при демодуляции нспосрсл. ственно длительности измеряемого периода входного сигнала, а.не длительности прел- шествующего измеряемому периоду входного сигнала, как это сделано в известных устройствах. Кроме того, предлагаемое устройство проще известных, так как целиком собрано на стандартных элементах современной цифровой техники и не содержит аналоговых или настраиваемых элементов. Демодулятор широтно-импульсного модулированного сигнала, содержащий первый счетчик, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента совпадений, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй -- с выходом первого триггера, второй счетчик, второй элемент совпадений и соединенные последовательно второй триггер и формирователь коротких импульсов, отличаюиийся тем, что, с цельк повышения точности демодуляции, в него дополнительно введены генератор стандартных сигналов, два инвертора, К сумматоров, Кгрупп из х полусумматоров каждая и регистр, причем выход генератора стандартных сигналов соединен с третьим входом первого элемента совпадений, счетным входом второго счетчика и входом первого инвертора, выход которого соединен с первым входом второго элемента совпалений, второй вход которого соединен с входной шиной и входом второго инвертора, а выход - с 8-входом первого триггера, К-вход которого соединен с выходом второго инвертора н 1 х-входом второго триггера, 5-вход которого соединен со счетным входом первого счетчика, вход параллельной записи которого соединен с входом параллельной записи второго счетчика и выходом формирователя коротких импульсов, вход которого соединен с входом параллельной записи регистра. выходы которого соединены с выходными шинами, а входы соответственно с объединенными входом и выходом переноса всех К сумматоров, первые входы первого из которых соединены соответственно с первыми входами х полусумматоров всех Кгрупп и прямыми выходами второго счетчика, д вторые входы этого сумматора соединены с инверсными выходами первого счстчика, при этом выходы суммы каждого сумматора соединены с вторыми входами послелуктщего сумматора, выходы переноса каждого сумматора. кроме последнего, соединены с вторыми входами Х полусумматоров соотвегствующей группы, выходы М полусумматоров каждой группы соединены с первыми входами последующего сумматора, а ннформа. ционные входы обоих счетчиков полклкщены к шинам единичного кола.12 б 5988 й 5 6Фиг. Я Редактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор Т. Колб Заказ 568157 Тираж 8 б Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4