Цифровой частотный демодулятор

Союз СоветскынСоцыалыстыческыкРеспублык 1 п 881973 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. Н 03 О 3/00 Н 04 1. 27/14 3 Ьсударстакнай камнтет СССР ао аелам нзобретеннй н вткрытнй(53) УДК 621.374. .335(088.8) А. И. Сенин, А. А. Стомахин и Ю. А. Максимов Московское ордена Ленина и ордена Трудовоао,. ого Знамени высшее техническое училище им. Н. 3. Баумана(54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ЫЕМОЫУЛЯТОР Изобретение относится к радиотех- нике и может быть использовано в устройствах обработки дискретных сигналов.Известно устройство, состоящее из последовательно соединенных полосового фильтра, усилителя-ограничи,теля,дифференцирующей цепи, однополупериодного выпрямителя, и элементов совпадения, и цифровых счетчи 1 О ков, схемы сравнения цифр и декодирующего устройства, причем на вторые входы и элементов совпадения подаются й опорных импульсов с формирователя опорных сигналов 111.15 Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость.Известен цифровой частотный демодулятор, содержащий пять элементов20 .совпадения, входы которых соединены с выходом формирователя входных сигналов, другие входы - с соответствующими выходами генератора опорных сигналов, первый, второй триггеры и блок определения знака отключения частоты входного сигнала 21.Однако это устройство не обеспечивает высокую помехоустойчивость,Цель изобретения - повышение ломе" хоустойчивости.Ыля достижения этой цели в извест ный цифровой частотный демодулятор, содержащий пять элементов совпадения, входы которых соединены с выходом формирователя входных сигналов, другие входы - с соответствующими выходами генератора опорных сигналов, первый, второй триггеры и блок определения знака отклонения частоты входного сигнала, между выходами первого и второго элементов совпадения и установочными входами первого и второго триггеров, выходы которых соединены с первыми и вторыми входами блока определения зна" ка отклонения частоты входного сигнала введены соответственно первый881973 О 20 25 30 40 45 и второй счетчики импульсов,. а между выходами третьего, четвертого и пятого элементов совпадения и третьим, четвертым и пятым входами блока определения знака отклонения частофгы входного сигнала введены соответственно последовательно соедийенные третий счетчик импульсов и третий триггер, четвертый счетчик импульсов и четвертый триггер, пятый счетчик импульсов и пятый триггер, а также шесть элементов ИЛИ, при 1этом выход первого элемента ИЛИ дбъ. единен со входами установки начального состояния счетчиков импульсов, установочные входы триггеров соединены со входами принятия решения блока определения знака отклонения частоты входного сигнала, другие установочные входы - с выходами второго, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ, выход первого счетчика импульсов объединен соответственно с первыми входами пер" вого, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ, выход второго счетчика импульсов - с первыми входами второго и вторыми входами первого, четвертого, пятого и шесто. го элементов ИЛИ, выход третьего счетчика импульсов , с вторыми входами второго, третьего и третьими входами первого, четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ, выход четвертого счетчика импульсов - с третьими входами второго, третьего, пятого и четвертыми входами первого и шестого элементов ИЛИ, выход пятого счетчика импульсов - с четвертыми входами второго, третьего, четвертого и пятого и с пятым входом первого элементов ИЛИ.На фиг. 1 приведена структурная схема цифрового частотного демодулятора; на фиг. 2 - фазовые диаграммы состояний для случая пяти интервалов (2 а) и четырех интервалов (2 б),Цифровой частотный демодулятор содержит формирователь 1 входных сигналов, генератор 2 опорных сигналов, пять элементов совпадения 3 пять счетчиков 4 импульсов со схемой сброса, шесть элементов ИЛИ 5, пять триггеров 6, блок 7 определения знака отклонения частоты входного 55 сигнала.Устройство .работает следующим образом. Пять элементов совпадения 3 выполняют функцию ло 1 ического перемножения импульсов входного и опорного сигналов. Элементы совпадения 3 соединены со счетчиками 4 со взаимным сбросом, осуществляющими усреднение результатов логического перемножения. Предположим, что импульсы сигнала находятся в том и другом случае всекторе 1 (рис.2 а, 2 б) и набег фазы происходит в направлении, указанном стрелкой. Из-за флюктуаций фазы возможен пропуск соседнего сектора и сигнал попадает в сектор 3 . Работа логики блока 7 предлагаемого устройства такова, что подобный сбой будет исправлен при вынесении рикше. ния. Это возможно, так как имеется неоднозначность аитуации справа и слева от секторадля случая пяти интервалов.В известном устройстве подобная ситуация является однозначной для обоих направлений набега фазы, что с вероятностью р=0,5 может привести к любому решению.Определение направления движения фазы относительно средней частоты сигнала в известном устройстве осуществляется совместной работой двух триггеров, выходы которых соединены с дешифратором. В этом случае единич" ный сбой в работе триггеров приводит к ошибке в принятии рещения, что не позволяет использовать подобные демодуляторы в условиях низких отношений сигнал-шум.В предлагаемом устройстве анализ осуществляется совместной работой счетчиков 4 и цифрового запоминающего устройства, состоящего из элементов ИЛИ 5 и триггеров 6. Это позволяет в случае одного неправильного срабатывания или пропуска одного из счетчиков 4 получить достоверное решение на выходе блока 7.Г Положительный эффект, обеспечиваемый предлагаемымустройством, заключается в повышении помехоустойчивости, быстродействия и достоверности .выделения информации. Предлагаемый цифровой частотный демодулятор является, в некоторой мере, универсальным, так как подобное построение позволяет за счет выбора количества счетчиков и их емкости произвести оптимизацию устройства к виду и распределению помех в точке приема. Кроме88197 того, проведенные лабораторные испытания цифрового частотного демодулятора показывают, что он обладает вы" сокой надежностью и может быть использован как для сигналов с частот ной манипуляцией, так и для комбинационных ЧМ-ФМ и ЧМ-ОФМ сигналов,Формула изобретения Цифровой частотный демодулятор, содержащий пять элементов совпадения, входы которых соединены с выходом формирователя входных сигналов, другие входы - с соответствующими выходами генератора опорных сигналов, первый, второй триггеры и блок определения знака отклонения частоты входного сигнала, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыше 20 ния помехоустойчивости, между выходами первого и второго элементов совпадения и установочными входами первого и второго триггеров, выходы ко 25 торых соединены с первым и вторым входами блока определения знака отклонения частоты входного сигнала введены соответственно первый и вторбй счетчики импульсов, а между выходами третьего, четвертого и пятого элементов совпадения и третьим, четвертым и пятым входами блока определения знака отклонения частоты входного сигнала введены соответственно последовательно соединенные З 5 третий счетчик импульсов и. третий триггер, четвертый счетчик импульсов и четвертый триггер, пятый счетчик импульсов и пятый триггер, а так 3 6же шесть элементов ИЛИ, при этомвыход первого элемента ИЛИ объединен со входами установки начальногосостояния счетчиков импульсов, установочные входы триггеров соединены со входами принятия решения блока определения зна 1 са отклонения частоты входного сигнала , другие установочные входы - с выходами второго,третьего, четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ, выход первогосчетчика импульсов объединен соответственно с первыми входами первого, третьего, четвертого, пятогои шестого элементов ИЛИ, выход второго счетчика импульсов - с первымивходами второго и вторыми входамипервого, четвертого, пятого н шестого элементов ИЛИ, выход третьегосчетчика импульсов - с вторыми входами второго, третьего и третьимивходами первого, четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ, выходчетвертого счетчика импульсов - стретьими входами второго, третьего.пятого и четвертыми входами первого и шестого элементов ИЛИ, выходпятого счетчика импульсов - с четвертыми входами второго, третьего,четвертого и пятого и с пятымвходом первого элементов ИЛИ. Источники информации,принятые.во внимание нри экспертиз 1. Известия Вузов СССР, "Радио- . электроника", т. 18, 1975, с.77-78.2., Авторское свидетельство СССРУ 623261, кл, Н. 03 0 13/00,Н. 04 1- 27714 19.10.76 (прототип).881973 г Ри Составитель Л. Ананьеедактор М. Хома Техред Т.Маточка,ректо ономаренко ж 9 аказ дписно тета ССкрытий кая наб. ипиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 997/85 Ти ВНИИПИ Государствпо делам изобр 113035, Москва, Ж нного ктений и35, Рауш