Цифровое устройство фазовой автоподстройки

., тЬ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ375772 Союз Советских Социалистических Республик,Ч, Кл. Н 031( 5,/01 Комитет по делам изобретений и открцтий пои Совете Министров СССРУДК 621.396.668(088.8) Авторизобретения Л. Д. Кислюк Заявитель ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ Изобретение относится к области радиосвязи.Известно цифровое устройство фазовой автоподстроики, содержащее каскад фильтрации, фазовый дискриминатор, опорный генератор, управляемый делитель частоты, блок усреднения фазовых ошибок, блок усреднения частотных ошибок, узел коммутации и частотный дискриминатор,Цель изобретения - расширение полосы захвата без уменьшения точности подстройки при снижении частоты опорного генератора.Цель достигается тем, что узкополосный выход каскада фильтрации подключен через корректор частоты и частотный дискримина. тор ко входу блока усреднения частотных ошибок, а выходы добавления и исключения узла коммутации подключены через узел памяти ко входам добавления и исключения управляемого делителя, при этом ко входу опроса узла памяти подключен выход импульса коррекции блока усреднения фазовых ошибок. Кроме того, корректор частоты выполнен в виде анализатора длительности периода принимаемого колебания, выходы превышения минимального и максимального периодов которого подключены, соответственно, ко входу сброса формирователя сигнала отклонения и через ячейку объединения, связанную с узкополосным выходом каскада фильтрации - ко входу установки формирователя сигнала отклонения, подключенного к последовательному входу счетчика формирования выходных импульсов, а параллельный вход счетчика фор мирования выходных импульсов подсоединен кузкополосному выходу каскада фильтрации.На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство содержит каскад 1 фильтрации, 10 фазовый дискриминатор 2, опорный генератор3, управляемый делитель 4 со входом 5 добавления и входом б исключения, усреднитель 7 фазовых ошибок, частотный дискриминатор 8, коллектор 9 частоты, усреднитель 1 О частот ных ошибок, узел 11 коммутации с выходами12 и И добавления и исключения, соответственно, узел 14 памяти со входом 15 опроса, анализатор 1 б длительности периода принимаемого колебания с выходом 17 превышения 20 минимального периода и с выходом 18 превышения максимального периода, формирователь 19 сигнала отклонения, ячейку 20 объединения и счетчик 21 формирования выходных импульсов.25 Сигнал несущего колебания с выхода радиоприемника поступает на каскад 1 фильтрации, содержащий широкополосный фильтр 22 и узкополосный фильтр 28, подключенные к триггерам 24 и 25 Шмидта, соответственно, Поло са пропускания широкополосного фильтра 225 10 15 20 40 45 50 60 8ус". анавливается такой, чтобы фаза сигнала на широкополосном выходе 26 мало отличалась от фазы сигнала на входе устройства. Полоса пропускания узкополосного фильтра выбирается из условия максимизации отношения сигнал/шум, При этом смещение фазы сигнала на узкополосном выходе, определяемое фазовой характеристикой узкополосного фильтра и значением частоты входного сигнала, не влияет на работу устройства. Фазовый дискриминатор 2, подключенный к широкополосному выходу 26 каскада 1 фильтрации, опорный генератор 3, первые з разрядов управляемого делителя 4 и усреднитель 7 фазовых ошибок образуют известное цифровое коррекционное устройство, осуществляющее подстройку фазы местной последовательности импульсов, вырабатываемой на выходе 27 управляемого делителя, под фазу принимаемого сигнала. При этом выход 28 импульсов добавления усреднителя 7 фазовых ошибок подсоединен ко входу 5 добавления управляемого делителя 4 через ячейку 29 ИЛИ, а выход 30 импульсов исключения подсоединен ко входу б исключения управляемого делителя через ячейку 31 ИЛИ. Кольцо частотной автоподстройки включает в себя корректор 9 частоты, частотный дискриминатор 8, усреднитель 10 частотных ошибок, узел П коммутации, узел 14 памяти и управляемый делитель 4.Импульсы принимаемого сигнала с узкополосного выхода 32 каскада 1 фильтрации. через корректор 9 частоты проходят на частот. ный дискриминатор 8, представляющий собой полусумматор, на другой вход которого подается местная последовательность импульсов с выхода 27 управляемого делителя. Если импульс появляется одновременно на обоих входах дискриминатора 8, то на его выходе, подсоединенном к счетному входу усреднителя 10 частотных ошибок, импульс отсутствует,Усреднитель 10 частотных ошибок выполнен в виде реверсивного счетчика, на вход знака которого подается местная последовательность импульсов. Поэтому при поступлении импульса принимаемого сигнала число в реверсивном счетчике увеличивается, а при приходе импульса местной последовательности - уменьшается.Таким образом, число в реверсивном счетчике пропорционально разности частот принимаемой и местной последовательностей импульсов. Узел 11 коммутации содержит две линейки по г ячеек 33 и 34 совпадения каждая. Импульсные входы ячеек 33 и 34 совпадения подсоединены к выходам г старших разрядов управляемого делителя 4, начиная с К+1-го до К+г-го, на которых формируются импульсы при переходе соотвегствующего разряда из состояния нуль в состояние единица. Потенциальные входы ячеек 33 совпадения под.соединены к выходам единиц, а ячеек 34 - к .выходам нулей с т+1-го по т+г-ый разряд усреднителя 10, содержащего (т+г+1) разряд. Выходы г ячеек 33 объединяются ячейкой 435 ИЛИ, которая подключена к ячейке 36 1 Л. Потенциальный выход ячейки 36 И связан с выходом единиц старшего разряда усреднителя 10 частотных ошибок. При нахождении в старшем разряде усреднителя 10 единицы (а=1) и в (т+1) - (т+г)-ом разрядах числа Р на выходе ячейки 36 И за время появления 2 импульсов на выходе Й-го разряда управляемого делителя 4 вырабатывается р импульсов добавления. Аналогично выходы ячеек 34 через ячейки 37 ИЛИ подключены к ячейке 38 И, потенциальный вход которой связан с выходом нулей старшего разряда усреднителя 10 частоты ошибок, При нахождении в старшем разряде усреднителя 10 нуля (а=О) и в (т=1) - (т+г)-ом разрядахчисла (2 - 1 - Р) на выходе ячейки 38 И за время появления 2" импульсов на выходе Й-го разряда управляемого делителя 4 вырабатывается Р импульсов исключения. Число первых т разрядов усреднителя 10 частотных ошибок определяет степень подавления помех в кольце частотной автоподсройки. Выход 12 добавления узла коммутации подсоединен ко входу 5 добавления управляемого делителя через элементы узла 14 памяти (триггер 39, элемент 40 задержки, ячейка 41 совпадения) и ячейку 29 ИЛИ. Поступающий импульс добавления устанавливает триггер 39, который через элемент 40 задержки открывает ячейку 41 совпадения, В момент, когда усреднитель 7 фазовых ошибок не вырабатывает импульса коррекции, с него по цепи 42 на вход опроса узла 15 памяти, а значит и на ячейку 41, подается разрешающий потенциал. Тогда импульс с выхода опорного генератора 3 проходит через ячейку 41 на вход 5 добавления управляемого делителя и сброс триггера 39.Аналогичным образом проходит импульс исключения через триггер 43, элемент 44 задержки и ячейку 45 совпадения. Поэтому из 2" интервалов между импульсами на выходе Й-го разряда управляемого делителя 4 (2 - Л) интервалов имеют длительность Ты,=2"то, где то - период повторения импульсов на выходе опорного генератора 3; Й интервалов имеют длительность Т+ - 2 - 1 при а=1 и Т =2+ 1 при а=ОТогда средняя длительность периода местной последовательности импульсов на выходе 27 з-го разряда управляемого делителя 42-,; при а=1;2 (2 - Р) + (2 - 1) й г-й 2(2 - Л)+ (2+ 1) Й-О 2оо оЛР=г -5Число разрядов управляемого делителя выбирается из условия обеспечения заданной точности установки. частоты При отсутствии помех) 1где 1 о= -- номинальное значение часто 28 -.оты принимаемого сигнала, а число младшихразрядов - из условия обеспечения заданногозначения полосы захвата частоты. Эффект подавления сигнала шумом в частотном дискриминаторе 8 определяется наличием перескока фазы принимаемого колебания, когда интервал между импульсами т( (ТминВОЗНИКНОВЕНИЕ ЛО)КНЫХ ИМПУЛЬСОВ) ИЛИ Т)Тмакс (ПРОПЯДЯНИЕ ИМПУЛЬСОВ) .Для компенсации таких интервалов служит корректор частоты 9, Он содержит анализа. тор 1 б длительности периода принимаемого колебания, образованный счетчиком 4 б с коэффициентом деления И - , где Т, - макситмо мально возможный период принимаемого колебания при воздействии помех, дешифратором 47 минимального периода, настроенным На ЧИСЛО Омип= , И ДЕШИфРатОРОМ 48 МаК осимального периода, настроенным на число лмак,= . Формирователь 19 сигнала ото клонения выполнен на триггере, выход которого через ячейку 49 И подсоединен к последовательному входу счетчика 21 формирования выходных импульсов с коэффициентом де- ЛЕНИЯ У=2 а. ЕСЛИ Тмин(Т(Тмакс ТО КаждЫЙ принимаемый импульс с узкополосного выхода 32 каскада фильтрации проходит через корректор 9 частоты на дискриминатор 8, причем, число в счетчике 21 т остается неизменным.Это обеспечивается тем, что принимаемый импульс с выхода 32 подается на сброс в нуль счетчика 4 б, на установку формирователя 19 через ячейку 20 и на параллельный вход счетчика 21 для увеличения находящегося в немЧИСЛЯ На ВЕЛИЧИНУ (Л - 14 кн)В результате установки формирователя 19 открывается ячейка 49 И и на последовательный вход счетчика 21 проходят импульсы с опорного генератора 3. Одновременно увеличивает свое показание счетчик 4 б, счетный вход которого непосредственно связан с опорным генератором 3, Если следующий принимаемый импульс поступает через интервал т)тмин, то срабатывает дешифратор 47, импульс с выхода 17 превышения минимального периода когорого проходит на сброс формирователя 19. При этом прекращается поступление импульсов на последовательный вход счет 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6П 1 Кя 21, В КОГОрЬ 1 Й Нрокодпт амин ИМПУЛЬСОВ. При этом, с учетом записн по параллельному входу, число в счетчике 21 возрастет на величину ЛГ.Если т(тмакс, то дешифратор 48 не срабатывает, а потому за интервал между двумя принимаемыми импульсами на выходе счетчика 21 вырабатывается один импульс, а его состояние к моменту прихода последующего импульса такое же, как в момент прихода предыдущего.ЕСЛИ Х(Е Т(Тми , ТО К МОМЕНТУ ПРИХОДЯ ПО- следующего импульса число в счетчике увели- ЧИВЯЕТСЯ На ВЕЛИЧИНУ (Л - Пмнн)+1 Т(У ГДЕ и= - .оТаким образом, при наличии нескольких ин- тЕРВаЛОВ С Т(Тм, ЧИСЛО ИМПУЛЬСОВ На ВЫХО- де счетчика 21 оказывается меньше, чем число принимаемых импульсов, что компенсирует возникновение ложных импульсов, Если Т)бамако, ТО На ВЫХОДЕ 18 ПРЕВЫШЕНИЯ МЯКСИ- мального периода дешифратора 48 появляется импульс, который через ячейку 20 и формирователь 19 обеспечивает поступление импульсов на последовательный вход счетчика 21. Таким образом, к моменту прихода последующего принимаемого импульса число в счетчике 21 Возрастает на Величину Л 1+ - макс Тогда при наличии нескольких интервалов с Т)Тмакс ЧИСЛО ИМПУЛЬСОВ На ВЫХОДЕ СЧЕтЧИКа 21 оказывается больше, чем число принимаемых импульсов, что компенсирует пропадание импульсов,Предмет изобретения 1. Цифровое устройство фазовой автоподстройки, содержащее каскад фильтрации, фазовый дискриминатор, опорный генератор, управляемый делитель частоты, блок усреднения фазовых ошибок, блок усреднения частотных ошибок, узел коммутации, частотный дискриминатор, Отлича 1 ощееся тем, что, с целью расширения полосы захвата без уменьшения точности подстройки при снижении частоты опорного генератора, узкополосный выход каскада фильтрации подключен через корректор частоты и частотный дискриминатор ко входу блока усреднения частотных ошибок, а выходы добавления и исключения узла коммутации подключены через узел памяти ко входам добавления и исключения управляемого делителя, при этом ко входу опроса узла памяти подключен выход импульса коррекции блока усреднения фазовых ошибок.2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что корректор частоты выполнен в виде анализатора длительности периода принимаемого колебания, выходы превышения минимального и максимального периодов которого подключены, соответственно, ко входу сброса формирователя сигнала отклонения и через ячейку объединения, связанную с узкополосным выходом каскада фильтрации - ко входу уста375772 новки формирователя сигнала отклонения, подключенного к последовательному входу счетчика формирования выходных импульсов,Составитель А. Горбачев актор Л. Мазуронок Техред Л. Богданова Корректор Н. Йрокуратовипография, пр. Сапунов Заказ 1355ЦНИИГ 1 И Изд.1339митета по делам изобретенийМосква, Ж, Рауш а параллельный вход счетчика формирования выходных имйульсов подсоединен к узкополосйому выходу каскада фильтрации. Тираж 780, Подписное ткрытий при.Совете Министров СССР ая наб., д. 4/5