Способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов

(54)(5НО-МОСИГНА частот нала в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут радиовещательного приема и акустики им. А. С. Попова и Ленинградский государственный педагогический институтим. А. И. Герцена) 1. СПОСОБ ПРИЕМА ЧАСТОТДУЛИРОВАННЫХ АНАЛОГОВЫХ ЛОВ, включающий преобразование о-модулированного аналогового сиг сигнал промежуточной частоты1=/ +М- немодулированная частота сигналапромежуточной частоты;девиация сигнала промежуточной частоты; и преобразование аналогового сигнала в цифровой сигнал, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, сигнал промежуточной частотыпреобразуют в последовательность импульсов с частотой следования , по каждому четному и нечетному периодам которой формируют последовательности пачек из т импульсовФ ) - уугде л - число разрядов цифрового сигнала;- частота дискретизации,а преобразование аналогового сигнала в цифровой сигнал осуществляют путем определения временных параметров расхождения между соседними последовательностями пачек из т импульсов.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения стереоприема, частоту дискретизации выбирают равной удвоенной поднесущей частоте /, а по каждому четному и нечетному периодам цифрового сигнала формируют цифровой сигнал стереоприема.Изобретение относится к радиотехнике,в частности к радиоприемной технике, и может быть использовано при построении радиоприемника частотно-модулированных сиг налов.5Известен способ преобразования частотно-модулироваццых сигналов в звуковой,включающий преобразование сигнала принимаемой частоты в сигнал промежуточнойчастоты, последующее детектирование иусиление сигналов звуковых частот. При "Остереоприеме проводится дополнительнаяоперация: после детектирования производятразделение сигналов на левый и правый 1.Известный способ прост, однако при егоосуществлении в звуковой сигнал вносятся 15искажения, вызванные искажениями, присущими частотному летектору и усилителюзйъковых частот.Наиболее близким техническим решениемк изобретени 1 о является способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов 20включаюцгий преобразование частотно-модулированного аналогового сигнала в сигналпромежуточной частоты)=) +л)гле )ч -- цемодулироваццая частота сигналапромежуточной частоты;) - девиация сигнала промежуточнойчастоты,частотное детектирование сигнала промежуточной частоты и преобразование аналогового сигнала в цифровой сигнал, усиление ЗОцифрового сигнала и преобразование егов аналоговый сигнал. При стереоприеме послс частотного детектирования производятразлелеггие сигналов на левый и правый,после чего осуществляют преобразование вцифровой сигнал 2. 35Недостатком известного способа приемачастотцо-модулированных аналоговых сигналов является наличие нелинейных искажений, поскольку сигнал подвергается частотному летектировациго.Цель изобретения - уменьшение нели Оцейцых искажений и расширение функциональных возможностей путем ооеспечениястереоприема.Для этого при способе приема частотномодулированных аналоговых сигналов, вклю чакццем преобразование частотно-модулированного аналогового сигнала в сигналпромежуточной частоты)=) +Мгле )ицемодулированцая частота сигнала,промежуточной частоты; 5 рЛ) - девиация сигнала промежуточнойчастоты,и преобразование аналогового сигнала вцифровой сигнал, сигнал промежуточнойчастоты ) преобразуют в последовательностьимпульсов с частотой следования ), по каждому четному и нечетному периодам которойформируют последовательности пачек из тимпул ьсов 2" )Фгг )гле и - число разрядов цифрового сигнала;)г, - частота дискретизации,а преобразование аналогового сигнала в цифровой сигнал осуществляют путем определения временных параметров расхождения между соседними последовательностями пачек из т импульсов, а также частоту дискретизации ). выбирают равной удвоенной поднесущей частоте ), а по каждому четному и нечетному периодам цифрового сигнала формируют цифровой сигнал стерео- приема.На фиг. 1 приведены временные диаграммы, иллюстрируюгцие способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов; на фиг. 2 - структурная электрическая схема устройства, реализующего способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов при стереоприеме.Устройство, реализующее способ приема частотцо-модулированных аналоговых сигналов при стереоприеме, содержит ключевые элементы- 4, цифроаналоговые преобразователи 5 - 8, элементы 9 иО нагрузки, усилитель1, РС-цепь 12, генераторы 13 и 14.Способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов осуществляется следуюгцим образом.Сигнал с выхода усилителя промежуточной частоты приемника (фиг. 1 а) обрабатывается, например, компаратором с целью формирования последовательности импульсов того же периода (фиг. 1 б). Последовательцость импульсов распределяется по двум каналам: в один канал - . четные импульсы, в другой - нечетные, после чего из выше полученной последовательности импульсов формируют одновременно лве последовательности пачек из т импульсов. Для этого импульсами последовательности импульсов запускаются соответствующие триггеры (по одному в каждом канале), выходные сигналы которых управляют вентилями, разрешающими прохождение импульсов заполнения последовательности пачек из т импульсов от опорного генератора в соответствующий счетчик. Счетчиком производится отсчет количества импульсов. При достижении числа импульсов т счетчик возвращае триггер в исходное состояние. Таким образом, на выходах триггеров фор. мируются огибающие последовательностей пачек из ггг импульсов, соответствующие четным и нечетным периодам промежуточной частоты. Последовательности пачек из т импульсов показаны на фиг. в, где импульсы, подсчитываемые разными счетчиками, размещены по разные стороны от оси абсцисс.Далее произвоится определение временных параметров расхождения между соседними последовательностями пачек из ггг импульсов (фиг. 1 г, д), а именно совпадения10 15 20 25 30 35 40 45 3последовательностей пачек из т импульсовили промежутков между ними.Для этого сигналы с обоих триггеров(с прямых выходов) подаются на элемент совпадения, определяющий факт совпадения последовательностей пачек из т импульсов. Если возникает необходимость определения времени просветов, то на элемент совпадения подаются сигналы с инверсных выходов триггеров. Время работы элементов совпадения равно времени совпадения последовательностей пачек из т импульсов или времени просвета между ними. Таким образом, на выходе элемента совпадения формируются сигналы, по длительности равные времени совпадения последовательностей пачек из т импульсов или просветов между ними. Если это время выразить в периодах частоты опор ного генератора, то в данном случае получают число, равное разности между эталон. ным и подсчитанным числом импульсов, соответствуюгцим значениюза период дискретизации. Для выражения времени в периодах частоты опорного генератора сигнал с выхода элемента совпадения подают наи вентиль, разрешающии прохождение импуль сов от того же генератора на второй счетчик, на выходе которого сигнал выражен в виде цифрового сигнала-кода, отражающего длительность времени совпадения последовательностей пачек из т импульсов или просветов между ними, выраженного в периодах частоты опорного генератора. Время работы второго счетчика равно периоду дискретизации. Знак можно определить, например, с помогцью РС-триггера, подключенного к выходу элемента совпадения, фиксирующего только факт наличия совпадения последовательностей пачек из т импульсов.Полученный цифровой сигнал может быть использован для стереовещания. Для этого частоту дискретизации выбирают равной 2 - удвоенному значению поднесущей частоты, при этом вводят операцию синхронизации по фазе с принимаемой поднесущей частотой. В комплексном стереосигнале значения, соответствующие максимуму поднесущей частоты, несут в себе сигнал одного канала, а соответствующие минимуму - другого канала. Далее из п-разрядного цифрового сигнала формируют два л-разрядных цифровых сигнала стереоприема, т, е. цифровой сигнал после синхронизации разделяют на два: один составляют из четных периодов дискретизации цифрового сигнала, а другой - из нечетных. Устройство, реализующее способ приема частотно-модулированных аналоговых сигналов при стереоприеме, работает следующим образом.Ключевые элементы- 4, сигнальные входы которых соединены с входом устройства, подключены к входам соответствующих цифроаналоговых преобразователей 5 - 8. Цифроаналоговые преобразователи 5 и 6 подключены к элементам 9 и 10 нагрузки, а выходы других соединены с соответствующими входами усилителя 11, выход которого через ЯС-цепь 12 соединен с управляющим входом генератора 13, два выхода которого подключены к управляемым входам ключевых элементов 1 и 2, а третий выход соединен с входом генератора 14, сигналы на выходе которого имеют сдвиг на 90 относительно фазы сигналов на выходе генератора 13, выходы генератора 14 соединены с управляемыми входами ключевых элементов 3 и 4. Цифровой поток, приходящий на вход устройства, стробируется максимумами сигнала с выхода генератора 13, имеющего частоту . Если эта частота не совпадает с поднесущей частотой во входном сигнале, то на выходе /С-цепи 2 появляется напряжение, которое, воздействуя на генератор 13, изменяет частоту выходных сигналов, чтобы она стала равной поднесущей частоте.Данный способ не вносит искажений при использовании его в системах с пилот- тоном. В системе с полярной модуляцией следует компенсировать переходные затухания, появляюшиеся за счет изменения амплитудно-частотной характеристики при подавлении поднесущей. Для этого достаточно включить частотно-зависимую цепочку между входами громкоговорителей.Таким образом, при использовании способа исключаются нелинейные искажения, присущие частотному детектированию. Кроме того, при известном способе точность преобразования тем хуже, чем меньше входной сигнал, поскольку в нем оказывает влияние дрейф компаратора аналого-цифрового преобразователя. При предлагаемом способе точность улучшается с уменьшением девиации. Действительно, при больших девиациях частоты входного сигнала изменения в пределах одного отсчета (отсчитываемого импульса) могут быть не замечены. Л при малой девиации, поскольку разница в количестве импульсов эталонных и подсчитанных совсем мала, даже изменение наГц заметно.Составитель Л. Ананьева Редактор И, Шмакова Техред И. Верес Корректор И. Муска Заказ24(55 Тираж 627 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретейиям и открытиям при ГКНТ СССР 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4(5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, О