Цифровой демодулятор

(51) К шаюо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПНЯМПРИ П 1 НТ СССР 1(56) Авторское свидетельство СССР У 543132, кл, Н 03 0 3(06, 1977, (54) ЦИФРОВОЙ ДЕМОДУЛЯТОР(57) Изобретение относится к радиотехнике, Цель изобретения - расширение частотного диапазона, Цифровой демодулятор содержит ограничитель-формирователь 1, г-р 2, форми-рователь 3 тактовых импульсов, фазо цифровой преобразователь 4, состоящий из формирователя 5 измерительных импульсов, электронного ключа 6двоичного счетчика 7 и блока 8мяти, фильтр 9 нижних частот, диретные линии 1 О задержки и раэрщий блок 11, Расширение частотндиапазона достигается эа счет изования преобразователя 4, обес вающего измерение мгновенных фаз сигнала с последующей параллельной записью этих значений в цифровом виде в блок 8 памяти, использованиядискретных линий 10 задержки, обеспечивающих одновременную задеРжку всех и разрядов двоичных чисел, а также использования решающего блока 11, обеспечивающего формирование вы- а ходного демадулированного сигнала, 2 ил,где Изобретение оносится к радиотехнике и может использоваться в выходных устройствах для демодуляциисигналов чаСтотной и относительнойфазовой телеграфии.Цель изобретениярасширениечастотного диапазона,На фиг.1 изображена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоцифрового демодулятора; на фиг,2 таблица., поясняющая работу решающего блока,Цифровой демодулятор содержит ограничитель-формирователь 1, генера цтор 2, формирователь 3 тактовых импульсов, фазоцифровой преобразовательсостоящий из формирователя 5 измерительных импульсов, электронногоключа 6, двоичного счетчика 7 и блока 8 памяти, фильтр 9 нижних частот,дискретные линии 10 задержки и решающий блок 11,Цифровой демодулятор работает следующим образом, 25Входной синусоидальный сигнал,например, с относительной фаэовойманипуляцией поступает на вход ограничителя-формирователя 1, где происходитего ограничение и формирование импульсной последовательности, Причем во время положительных полулериодов сигналаамплитуда импульсов становится равной логической единице, а во времяотрицательных - логическому нулю. Свыхода ограничителя-формирователя 1ограниченный и сформированный сигналпоступает на вход формирователя 5,измерительных импульсов, последнийформирует импульсы, передние фронтыкоторых совпадают по времени с окончанием задних фронтов тактовых импульсов, а задние фронты совпадают.по времени с ближайшими положительными фронтами импульсов ограниченногои сформированного сигнала, Таким образом, длительность измерительныхимпульсов может изменяться от нулядо величины, равной длительности периода частоты Р входного сигнала,50Измерительные импульсы поступаютна управляющий вход электронного ключа 6, контакты которого оказываютсязамкнутыми во время действия измерительных импульсов и разомкнутыми приих отсутствии, Количество ш импуль 55сов, поступающих с генератора 2 через электронный ключ 6 на вход и-раэ.рядного двоичного счетчика 7, равно где 2 я - длительность измерительного импульса, с;Т - период частоты генератора 2, с.Двоичный счетчик 7 подсчитывает количество ш импульсов, поступающих на его вход, Следовательно, по окончании действия измерительного импульса на его и-разрядном выходе записывается двоичное число, пропорцио" нальное мгновенной фазе ограниченного и сформированного сигнала,Количество и разрядов двоичного счетчика 7, выбранное из усповия допустимой точности д у измерения мгно-" венной фазы ограниченного и сформированного сигнала, определяется соот- ношением а - допустимая точность измерения мгновенной фазы сигнала, град;и - количество разрядов двоичного счетчика 7; Частота Г генератора 2 при этомопределяется по формуле где Рс - частота входного сигнала,Двоичное число с выхода двоичного счетчика 7 параллельно переписывается в блок 8 памяти в момент прихода положительного фронта тактового импульса, После записи двоичного числа в блок 8 памяти выходные разряды двоичного счетчика 7 устанавливаются в нулевое состояние, Двоичное число с выхода блока 8 памяти по ираэрядной шине поступает на первый и-разрядный вход решающего блока 11, На второй и-разрядный вход последнего поступает задержанное двоичное число, каждый разряд которого задерживается соответствующей дискретной линией 10 задержки на определенный промежуток времени, равный, например, длительности одной элементарной посылки.Решающий блок 11 производит действия над двоичными числами, в ре70021 Ь 40 45 50 55 5 15зультате которых каждой паре двоичных чисел А и В соответствует определенное состояние (логический "0"или логическая "1") выхода решающегоблока 11, которое остается неизменным в течение промежутка времени,равного периоду частоты Р тактовыхимпульсов, и может изменяться только в момент действия тактовых им"пульсов,Схемная реализация решающего блока 11 может быть представлена в видепрограммируемого запоминающего устройства или в виде комбинационнойсхемы, Принцип работы решающего блока 11 поясняется таблицей (фиг,2),где показано состояние выхода решающего блока 11 в зависимости отвеличин четырехразрядных (при и = 4)двоичных чисел А и В, поступающихна его входы,Напряжение с выхода решающего блока 11 поступает на вход фильтра 9нижних частот, который служит дляфильтрации, высокочастотных составляющих в выходном сигналеИэ алгоритма работы фазоцифровогопреобразователя 4 следует, что тактовая частота Р кратна частоте Рсигнала, а ее период в два или болеераз превышает период частоты Рс.Кроме того, тактовая частота Р выбирается из условия оптимального количества измерений мгновенных фаз сигнала на длительности одной элементарной посылки, Количество этих измерений выбирается не менее 100 из условия, что телеграфные искажения,вносимые цифровым демодулятором,не превьпнают 1%, следовательно: 100 РРс"поспосылки, с;1 с=2,3,4;Р - частота сигнала, Гц,Из ска анного видно, что верхняя граничная частота Рс частотного диапазона входного сигнала, на которой еще возможно применение фаэоцифрового преобразователя 4, определяется допустимой точностью измерений мгновенных фаз сигнала и быстродействием двоичного счетчика 7, Принято считать быстродействие двоичного счетчи 7 ф равным Р 30 40 МГц а допус тимую точность . измерений мгновен 1 О 5 20 25 30 35 ных фаз сигнала .д12, находим,что количество и разрядов двоичногосчетчика 7 должно быть равно и5,а частота Рс входного сигнала не выше 1 МГц, Промежуточная частота при 1емнвго устройства, на которой осуществляется основная селекция сигнала, обычно не превышает 1 МГц, Следовательно, фаэоцифровой преобразователь, преобразовывая сигнал на промежуточной частоте приемного устройства, равной средней частоте полосового фильтра основной селекции,позволяет с большой точностью измерйть мгновенную фазу ограниченного исформированного сигнала, записав еев цифровом виде в блок 8 памяти,Расширение частотного диапазонацифрового демодулятора достигаетсяэа счет применения фазоцифрового преобразователя 4, обеспечивающего измерение мгновенных фаз сигнала с последующей параллельной записью этихзначений в цифровом-виде в блок 8 памяти, использования многоканальнойлинии задержки, обеспечивающей одновременную задержку всех и разрядовдвоичных чисел с помощью соответствующих дискретных линий 10 задержки,тактируемых частотой Р и содержащихгне менее 100 разрядов, и применениемрешающего блока 11; обеспечивающегоформирование выходного демодулирован"ного сигнала,Формула изобретения Цифровой демодулятор, содержащий ограничитель-формирователь, генератор, выход которого соединен с входом формиров - теля тактовыхимпульсов, фильтр нижних частот, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона, введены решаюший блок, фазоцифровой преобразователь п дискретных линий задержки, причем фазоцифровой преобразователь состоит из формирователя измерительных импульсов, электронного ключа, двоичного счетчика и блока памяти, выход ограничителя-формирователя соединен с первым входом формирователя измерительных импульсов, второй вход которого соединен с выходом формирователя тактовых импульсов соединенным также с управляющими входами двоичного счетчика, блока памяти и и дискретных линий задержки, входы ко570021 О 1 М ГЬ й Г 5 Г О О 0 0 0О 0 0 0 ГГг / Г Г 00 0 0 О О0 0 О О Г. О О О д О О 0 О О О О О О ОО Составитель Н,ЛазареваТекредЛ,Сердюкова Коррек Редактор Н,Яцо Пож 1459 Тираж 534Государственного комитета по изобрет 113035, Москва, Ж, Раушс ЗакаБНИИПИ Подписно еиям и открытиям при ГКНТ СССРя наб., д, 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент" г.ужгород, ул. Гагарина,101 торых соединены с соответствующимивыходами блока памяти, входы которого соединены с выходами двоичногосчетчика, вход которого соединен свыходом электронного ключа, вход иуправляющий вход которого с зединенысоответственно с выходом генератора и выходом Формирователя измерительных импульсов, выходы блока памяти и и дискретных линий задержки соединены с соответствующими входами решающего блока, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот.