Устройство выделения опорного напряжения из сигнала, манипулированного по фазе

ВМЮ ф ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ С(56) Авторское свидетУ 1046941, кл. Н 03 Е1.02.75. ер ьство СС ПОРНО ГОПУЛИРОВАНГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОИСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ ОНАПРЯЖЕНИЯ ИЗ СИГНАЛА, МАНИНОГО ПО ФАЗЕ(57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение фа эовои стабильности при произвольном низком уровне помех, Устр-во содержит квадратурный преобразователь 1 фазоманипулированного сигнала в видеочастотньй, состоящий из перемножителя 2, синхронного детектора 3, усилителя-ограничителя 4, фазового детектора 5 и фазовращателя 11/2 6,петлевой фильтр 7 нижних частот,дифференцирующий блок 8, у-ли 9 и12, сумматоры 1 О и 22, фильтры 11 и16 нижних частот, амплитудный селектор (АС) 13 положит. импульсов, АС14 отрицат. импульсов, управляемыйг-р 15, интегратор 17, состоящий изформирователей 18 и 19 импульсов,реверсивного счетчика 20 и преобразователя 21 код-аналог, выпрямитель23, пороговый блок 24, блок 25 совпадений, делители 2 6 и 27 частоты,полосовой фильтр 28, Для наиболееэффективного устранения фазового рассогласования суммарная величинаамплитудных значений продифференцированных двуполярных импульсов НЧмодулирующего напряжения, поступающих на АС 13 и 14, выбирается равнойили несколько большей порога, 1 ил.Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиотехнических системах для выделения опорного напряжения из сигнала, мани-,)пулированного по фазе. Цель изобретения - повышение фаэовой стабильности при произвольномнизком уровне помех. На чертеже изображена структурная 10 электрическая схема предлагаемогоустройства,Устройство выделения опорного напряжения иэ сигнала, манипулированного по фазе, содержит квадратурныйпреобразователь 1 фазоманипулированного сигнала в видеочастотный, состоящий иэ перемножителя 2, синхронного детектора 3, усилителя-ограничителя 4, фазового детектора 5 и фазовращателя /2 Ь, петлевой фильтрнижних частот, дифференцирующийблок 8, первый усилитель 9, первыйсумматор 10, первый фильтр 11 нижних частот второй усилитель 12,амплитудный селектор 13 положительных импульсов, амплитудный селектор 15 20 25 14 отрицательных импульсов управляе.мый генератор 15, второй фильтр 16нижних частот, интегратор 17, состоящий из двух формирователей 18 и19 импульсов, реверсивного счетчика 30 20 и преобразователя 21 код - аналог,второй сумматор 22, выпрямитель 23,пороговый блок 24, блок 25 совпадений, первый 26 и второй 27 делителичастоты, полосовой фильтр 28,Устройство работает следующим образом,Пусть между частотами входногосигнала и управляемого генератора15 имеется некоторая расстройка.Будем, считать, что на вход устройст 35 40 ва поступает синусоидальный цеманцпулированный сигналПоскольку цацря -жение с управляемого генератора 15поступает на синхронный детектор 3и фазовый детектор 5 квадратурногопреобразователя 1 со сдвигом ца /2 45 каждые полпериода разностнои частоты,то на их выходах синусоиды разност ной частоты будут также иметь между собой сдвиг на 1/2, Причем и зависимости от знака частотной расстройки этот сдвиг будет /2 цли . /2.Напряжение на выходе перемножителя 2 имеет вид синусоиды ,косинусоиды) раэностной частоты, в котором имеет место манипуляция фазы на 7 т,е, скачки напряжений. 1 рц этом одному знаку частотной рассройки соответствуют скачки с максимального отрицательного до максимальцого положительного напряжения, а при другом, наоборот, с максимальц положительного до максимального отрицательцого, Различие в скорости цэл.цецця напряжения на выходе ц.ремцо:цтеля 2 в процессе захвата выявляется дифференцирующим блоком 8 и используется для расширения полосы захвата, Импульсы на выходе дифферец 1 пруюшего блока 8 имеют знак, который определяется знаком частотной рас стройки. Если эти импульсы пропустить через амплитудный селектор 13 положительных импульсов и амплитудный .спектор 14 отрицательных импульсов, а затем подать на интегратор 17, т образуется управляющий сигнал, величина которого нарастает с увеличением числа пода ваемых импульсон одного знака, путем обработки сигнала формирователями 18 и 19 импульсов, реверсивным счетчиком 20 и преобразователем 21 код аналог. Этот уцравлякций сигнал проходит через первый фильтр 11 нижнихчастот и подстраивает управляемый генератор 15, т.е, уменьшает разностную частоту. Этот механизм подстройки действует при таких больших частотных расстройках, когда обычный механизм захвата систем ЬА 11 Ч епе не эффективен, После достижения синхронизма в системе иэ-эа расхождения собственных частот входного сигнала и управляемого генератора 15 возможно нарушение идеальных фазовых еоотцсшений, при которых фазовые сдвиги между напряжениями ца входах фазового детектора 5 равны ,/2, При этом в напряжении на выходе перемцожцтеля 2 появляется постоянная составляющая, которая через второй фильтр 16 нижних частот и второй усилитель 12 воздействует на первый сумматор 10, что эквивалентно смещенин порогов срабатывания амплитудных селекоров 13 и 14, При этом в установившемся режиме через амнлитудцье електоры 13 и 14 проходят только выбросы шума, При смещении порогов средние частоты выбросов шума, проходящих через амплитудные селекторы 13 и 14, ет- новятся неодинаковыми, а это црцдит к появлецию дополццтель; о к рректирующего напряжения ца ньх: е3ЗЗ 8 О интегратора 7. т.е. к коррекции фазового сдвига н режиме синхронизма и достижению пели,Оиисаццьп механизм работы имеет 70 место в переходном режиме, а такжев установившемся режиме цри наличииаддитивцых шумов. Б отсутствие шума,но цри наличии фазового рассогласования в установившемся режиме откры Овается пороговый блок 24 напряжениемс выхода выпрямителя 23, поэтомуоткрывается и блок 2 5 совпадений врезультате чего цачицают работатьперньп 26 и второй 27 делители частоты. Напряжение с первого делителя26 частоты, имекяцее форму меандра,подается через второй сумматор 22 надиффереццируюший блок 8, на выходекоторого образуются двухполярные импульсы, следующие с частотой меандра,Эти импульсы через первый усилитель9 поступают на вход первого сумматора 10. Напряжение с выхода второгоделителя 27 частоты, значительно более низкой частоты, сглаживается полосовым фильтром 28 и подается напервый сумматор 10. Ото напряжениеобеспечивает цпанцую модуляцию порогов амплитудных селекторов 13 и 14,При наличии фазового рассогласованиясредние частоты импульсов, проходящих через амплитудные селекторы 13и 14, различаются: большее число импульсон пройдет через тот амплитуд 35ный селектор, который имЕет меньшийпорог отпирания за счет фазового рассогласонация. Б результате интегратор 17 вырабатывает корректирующеенацряжециеумецьпгающеефаэовоерас 4согласование практически до нуля,Затем блок 25 совпадений запирается,Полосоной фильтр 28 не пропускаетпостоянную составляющую напряжения свторого делителя 27 частоты на первый сумматор О для предотвращениянеправильного смещения порогов ампли-,тудных селекторов 13 и 14 за счетнапряжений питания первого 26 и второго 27 делителей частоты,50батывания одного из амплитудных селекторов 13 и 14, т.е, регулировкой соотношения указанных амплитуд можно дополнительно задавать допустимую величину фаэовой оппбки в устройстве,При выборе суммарной величины амплитудных значений двуполярных импульсов и низкочастотного модулирующего напряжения существенно большепорога амплитудных селекторов 13, 14на интегратор проходят пачки импульсов с селектора 13 положительных импульсов и 14 отрицательных импульсовдаже при малых фазовых ошибках, Этоприводит к необходимости введениябольшего цифрового усреднения в интеграторе 17 или увеличения постоянной времени первого фильтра 11 нижних частот,Формула изобретения Устройство выделения опорного напряжения иэ сигнала, маципулированноСигнал с выхода управляемого генератора 15 поступает на вход синхронного детектора 3 через фаэовращатель ц /26, а продетектированное напряжецце поступает на перемножитель 255 ч рез усилитель-ограничитель 4. С выхода перемцожителя 2 напряжение пол эстся ца управляемый генератор 15 через петлевой фильтр 7 цижццх частот.Для обеспечения наиболее эффективного устранения фазового рассогласования суммарная величина амплитудных значений продифференцированных двуполярных импульсов низкочастотного модулирующего напряжения, поступающих на входы амплитудных селекторов 13 и 14, выбирается равной или несколько большей порога,Однако устройство работает и прй других соотношениях значений амплитуд двуполярных импульсов, низкочастотного напряжения и порогом амплитудных селекторов 13 и 14. Так, например, если выбрать суммарную величину амплитудных значений двуполярных импульсов и низкочастотного напряжения меньше порога амплитудных селек" торов 13, 14, то в отсутствие шума величина фазовой ошибки будет определяться разностью между порогом амплитудных селекторов 13 и 14 и вышеуказанной суммарной величиной. Действительно, при таком выборе импульсы на интегратор 7, устраняющие фазоную ошибку, пойдут только тогдакогда за счет напряжения с выходавторого усилителя 12, пропорциональцального фазовой ошибке, суммарнаявеличина амплитудных значений двуполярных импульсов, низкочастотногонапряжения и напряжения с выхода второго усилителя 12 поевысит порог сра70 6 который соединенвторим входом квадратурного преобразователя фазо 133 ЯО манипулироваццо о сигнала н видеочастотный о т л и ч а ю ш е е с ятем, что, с целью повышения фаэонойстабильности црц произвольно низкомуровне помех, введены второй сумматор, последовательно соедиценцые выпрямитель и пороговый блок ц последовательно соединенные блок совпадений, к первому входу которого подСоставитель А,Москевич Редактор А,Маковская Техред И.Попович Корректор И,Муска Заказ 4145/56 Тираж 901 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 го по фазе, содержащее последовательно соединенные кнадратурный преобразователь фазоманипулиронанцого сигнала в видеочастотный, петлевойфильтр нижних частот и управляемыйгенератор, к другому нходу которогоподключен выход первого фильтра нижних частот, вход которого соединенс выходом интегратора, к нходам кото рого подключены выходы амплитуднь 1 хселекторов положительных и отрицательных импульсов, входы которых соединены с выходом первого сумматора, квходам которого подключены выходы 15первого и второго усилителей, входыкоторых соединены соответственно свыходами дифференццруюшего блока ивторого фильтра нижних частот, к входу которого подключен выход квадра- рОтурного преобразователя фаэоманипулированного сигнала в видеочастотньй,первый вход которого является входомустройства, выходом которого является выход управляемого генератора, 25 ключец выход управляемого генератора,перный делитель частоты, второй делитель частоты и полосоной фильтр,выход которого подключен к дополнительному входу первого сумматора,при этом выходы второго усилителя ипорогового блока соединены соответственно с входом выпрямителя и вторымвходом блока совпадений, а выходпервого делителя частоты подключенк первому нходу второго сумматора,второй вход которо о соединен с входом второго фильтра нижних частот,