Цифровой частотный детектор

(19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР мИЗОБРЕТЕЙИЯ ВТО,РСКО ЕЛЬСТВУ 1 . -., :. -: 2 (21) 4780967/09, ;.: .-:; детектор содержитвходйой формирователь (22) 09;01;90 .:.: :";- :;- :,: 1 импульсов, О-триггер 2, первый формиро- (46) 23;08,92. Бал. Й 31, " ,.: ватель 3 импульсов, опорный генератор 4, (71) Московский физико-технический инсти-" . первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 тут . :" ,:.:.-, ., ,:. .;" .:"; .".блоки сравнения длительностей .элемент (72) Б,Ф.Воробьев - ":.:,.",;:. :ИЛИ 9, блок 10 управления, элемент. И 11, (56) Авторское свйдетельство ССгР .; первый 12 и второй 13 фильтры нйжнихча- М 1644360, кл. Н 03 О 300, 02.03.88. : .,стот,дифференциальный усилитель 14, уп- (54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ, ДЕТЕКТОР " . равляемый интегратор: 15,: второй (57) Изобретениеотйосится к радиотехнике ." -формирователь 16 импульсов, форми-и может быть использовано в радиойрием- ,.рователь 17 отрицательного"импульса и ных устройСтеак связи для частотного детей-алгебраический сумматор, 1-2-5-9-11-:. тирования в широком диапазоне частот и18-12-14 - 15, 2-6-9-3-17-.16-17-11, 2;7- уровней сигнала, в.частности при скачкооб-. 9-3-17-18. 2-8-9, 4-3-17,4 - 16, 1-.3, разном измейении несущей частотй, Сущ-.: 5-.10 - 15, 6-10-15, 7-10-15,8-10-15; 18-12-: ф ность -изобретения: цифровой частотнйй ";14; 3 ил.1757079 пбделенным на два отношенйем несущей который опрокидывает триггер 23 и закрычастоты к модулирующей частоте,длитель вает элемент И 19 по одному из входов, В ность импульса -6 тношением девиации ча- "результате формирователь импульсов вырастбты и несущей; а частота следования ботал отрицательный импульс длительности т. Если жедлительность положительного импульсов в пачке сояпэдет с поделенным на два текущим значением несущей часто- импульса с выхода элемента ИЛИ 9 меньше тц, ,. .:. .,:, : 55 т; то элемент И 19 формирователя импульПоследовательностй пачек импульсовсов закроется по входу раньше, чем на вына выходе первого 5-и второго 6 блоков; ходе элемента И-НЕ 22 сформируется сравнения розникэот лишь в те моменты отрицательный импульс, счет прекратится,времени, когда текущее значение несущей частоты уйенььиается, т.е. во время изменеа положительный импульс с выхода формиИзобретение относится к радиотехнике ния модулирующей функции от максии может быть использовано в радиоприем- мального положительного значения доных устройствах систем Связи для частотно- минимального отрицательного. Эти послего детектирования в широком диапазоне - довательности совпадают, но импульсы вчастотиуровней сигнала, в частности при 5 последовательйостях блоков 5 и 6 сдвинускачкообразном изменении несущей часто- ты во времени на период несущей частоты.ты: ;.;:, . Последовательности пачек импульсов наЦель изобретения - уменьшение оши- выходе третьего 7 и четвертого 8 блоковбокпри детектировании сигналов Со скэч-сравнения также "сдвинуты на период некообразным "измененйем несущей 10 сущей частоты и возникают лишь в те мочастоты,";.:- : :.:,." -менты времени, когда текущее значениеНа фиг.1 представлена функциональная несущейчастоты возрастает. В остальномэлектрическая схема цифрового частотного последовательности пачек импульсов надетектора; на фиг.2 - функциональная элек- выходах блоков 7 и 8 совпадают с аналогичтрическаясхемапервого(второго 1 формиро.ными последовательностями на выходахвателя: импульсов; на фиг.3 - блоков 5 и 6.функциональная электрическая схема фор- Последовательности пачек импульсовмйровэтеляотрицательногоимпульса.после прохождения через элемент ИЛИ 9Цифровой частотный детектор-содер-" превращаются. в непрерывную последоважит входной формирователь 1 импульсов, 20 тельностьимпульсов. ИнформацияомодуО-триггеров 2, первый формирователь 3 йм- .: лирующейфункциизаключена впульсов, опорный генератор 4, первый 5, , изменениискважностиимпульсов, Есливторой.б, третий 7, и четвертый 8 блоки: несущая частота входного сигнала не месравнения длительностей, элемейт ИЛИ 9 няется скачкообразно, то элемент И 11 поблок 10 управления, элемейт И 11; первый 25 стоянно открьт; и импульсы с выхода12 и второй 13 фйльтрь нижнихчастот, диф- -: элемента ИЛИ 9 через открытый элемент, ференциальный усилитель 14, управляемыйИ 11 поступают на обьединеннйе входыинтегратор 15, второй формирователь 16 " , первого 12 и второго 13 фильтров нижнихимпульсов, формироватЕль 17. отрицатель- частот, После прбхождения сигнала черезного импульса и алгебраический сумматор 30 фильтры 12 и 13 и дифференциальный уси 18, Первый (второй) формирователь импуль- литель 14 образуется сигнал, пропорциосов содержит элемент И 19, счетчик 20 им-, . нальный пРоизвбдйой модулирующеййульсов, элемент НЕ 21, элемент И-НЕ 22, . функции,а после его обработки управляетриггер 23. Формирователь 17 отрицатель-. мым интегратором 15 восстанавливаетсяногоимпульса сбдержит триггер 24 и блок 35 информационный сигнал.25 смещения нулевого уровня,: В том случае, когда на вход детектора. Цифровойчастотный детектор работает .: поступает сигнал, частота которого меняетследующим образом, ::; -:: ся скачкообразно, на выходе элемента ИЛИ., При пОступлении частотно-модулиро появляется положительный сигнал, дливанного сигналана вход входного формиро тельность которого, например, значитель;"вателя 1 импульсов на выходе каждогоно больше по величине), чем предыдущие,блока сравнения длительностей образуется . Передним фронтом этого импульса откры последовательностьпачек импульсов пря-вается элемент И 19 в формирователях 3 имоугольной формы "положительной поляр- . 16 импульсов, Счетчик 20 импульсов начиности. Час 1 отэ повторения. пачек .равна 45 нает счет импульсов от опорного генератомодулирующей частоте, ддйтельность пач- ра 4,ки - половине периода модулируощей час-Через время г нэ выходе элемента Итоты;числоимпуЛьсоввпачкеопределяетсяНЕ 22 появляется отрицательный импульс,рователя 1 импульсов установит формиро-Таким образом, предлагаемый цифрователь 3 в исходное состояние., вой частотный детектор при йзменении часВ случае, когда формирователь 3 им- таты входного сигнала по скачкообразномупульсоввыработал черезвремя т с момен- : " закону формирует.импульс, равный по ампта появления, импульса на вьгходе 5 литуде паразитному импульсу,ширйна коэлемента ИЛИ 9 отрицательный импульс," ." торого ограничена" твеличиной т, но он поступает на один вход формирователя" ". противоположной йолярйтбсти исдвинутой 17 отрицательного импульса, т.е. на вход .:., навремя тот начала паразитного импульса.триггера 24, На выходе триггера 24 появ- Это позволяет исключить влияние паразит- ляется положительный импульс, котбрый 10 йогто импульса на возможностьвыделения и открывает поодному из входов элемент И восстановления информационного сигнала 19 второго формтирователя 16 импульсов."и обеспечить более низкий уровень помех Счетчик импульсов формирователя 16 на-:., на выходе детектора прл скачках несущей чинает счет, :, .".,;:;: частоты входного сигнала,Отрицательный импульс с вьхода формирователя 17 отрицательного импульса за-. Ф о р м у л а й 3 о б р" ете н и я крывает элемент И 11; пропустив .положительный импульс длительнОсти т. На . Цифровой частотный детектор, содеры выходе блока 25 смещения нулевого уровня ": жащий входндй формирователь импульсов, формирователя 17.появляется отрицатель выход которого соединен с С-входом О- ный сигнал (в данном случае импульс разме- триггера и входом сброса первого формирощен ниже нулевого уровня), котоврытй " вателя импульсов, первый и второй поступаетна алгебрайческий сумматор 18, ; идтентйчные блокисраевнения длительно- Чрез время т с мромента появления отрица-стей и третий и четвертый идентичные блоки тельногб импульса на вымходе формировате сравнейиядпитемльностей, вйходгц каждоголя 3 импульсов на .выходе второгго из котохрых соединены с соответствующими формирователя 16 появляется отрйцратеюлрь-входами элемента ИЛИ и блока управленимя, ный импульс, который опрокидывает триг-:.-: выход элемента ИЛИ соединен с, первьм гер 24 форрмирохватеМя 17 отрицательного-.входом элемента И и ср информационным импульса, Этот формировательухстановйтся 30 входом первого фотрмйрователя импульсов, в йегрвоначальрнОе Состояние, при этоммОттртит".такртовйй вход которого соединен с выходом цательный сигнал на его вгьходе закроет по: "опорногб генератора первый и второйвходу второй формирователь 16 импульсов,. и фильтры нижних частот, входь 1 которых объсигйалана выходе формирователя 17 нет, аехдййены, а выходы подключены к входам сигнал наеготдругом выходе откроет эле дифференцйальногоухсиолитхеля, выход кото- мент И 11, . " . " :.;, : .: ." . рого соединен синформационным входомПередний фронт положител многомсйвгнах-уйравляемого интегратора; выход которогб.,".",кла, появившегося через некоторое время йа является выходом цифрового частотйогодевходе, установит формирователь 3 импуль- тектора;а управляющиегвхомдысоединены с сов в начальное состояние, аположитель-" 40 "соответствующими выхбдами блока управныйсигналнадругомвхроЪеоткороетэлеменгтх ." ления, при этом входы первогоги второго И 19 и счетчикимпульсов снова начнет счет " идентичных блоков Сравнения длительноПри скачкообразном изменении частоты . стейсоединенысоответственно с прямыми входного сигнала на выходе алгебраическо-:инверсным выходами" 0-триггетра. О-вход госумматора 18 формируется сигнал, содер которого соединен с его инверсным- выхбжащий и положительный, и отрицательный дом, первый вход"третьего и второй входимпульсы,:: -.;:., :.,:четвертого идентичных блоков сравненияВремя т может быть выбрано, какги в : длительностей соединеныс прямым выхоизвестном, например, согласно формуле.;,дом О-триггера, а вТорой вход третьего и, 50 первый вход четвертого идентйчных блоков1 1, "сравнения длительностей соединены с интхтГТ - ю1 н ",", версиым выходом й -триггера, ота и ч а ю.щ и й с я тем,что, с.целью уменьшенияе1 ". ошибок при детектировании сигналов со1 - п 1: " .; 55 скачкообраэным изменением несущей частоть 1, введены последовательно соединенгде Гн - величина наименьшего значения: ные второй формирователь импульсов, несущей частоты входного сигнала; - :ф: "формирователь отрицагельного импульса игп - индекс модуляции,: -: алгебраический сумматор, выход которого1757079 Составитель В.ЦветковТехред М.Моргентал Редактор Й.Шулла ектор М.Максимйшинецс Заказ 3098 Тираж .Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро гарина, 101 соединен с входами первого и второго фильтров нижних частот, информационный вход второго формирователя импульсов соединен с выходом элемента ИЛИ, тактовый вход- с вйходом опорного генератора, вход сброса - с вторым выходом формирователя отрицательного импульса, третий выход которого соединен с вторым входом алгебраического сумматора, причем выход первогоформирователя импульсов соединен с вто рым входом формирователя отрицательногоимпульса.