Частотный дискриминатор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски иСоциалистическизРеспублик и 944147йе делам нзебретеннй н отерцтнй Опубликовано 15.07.82. Бюллетень М 26.394,62 (088.8) Дата опубликования описания 18.07.82 В. К. Мовчан(72) Автор; изобретения Куйбышевский электротехнический институт связи(54) ЧАСТОТНЪЙ ДИСКРИМИНАТОР 1Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах электросвязи для измерения расстроек несущей частоты относительно номинала.Известен частотный цискриминатор, содержащий 8-обьециненных по входам5 параллельных каналов (гце Й- число дискретных составляющих в спектре входного сигнала), каждый из которых состоит из последовательно соединенных полосово-, го фильтра и преобразователя частота-напряжение, управляющие входы которых соединены с выходом опорного генератора, и сбший цля всех каналов выходной сумматор 1.Однако известный частотный дискриминатор характеризуется невысокой помехоустойчивостью измерения расстройки входного периодического рациоимпульсного сигнала относительно номинала несущей час-гв тоты в условиях селективных по частоте замираний на фоне межсимвольных, мани пуляционных и сосредоточенных по частоте помех. 2Цель изобретения - повыщение помехоустойчивости измерения расстройки входного сигнала относительно наминала несушей частоты в условиях селективных ночастоте замираний.Поставленная цель достигается тем,что в частотный дискриминатор, содернсаший й обьециненных по входам параллельных каналов (где Й - число дискретныхсоставляющих в спектре входного сигнала), кажцый из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра ипреобразователя частота-напряжение, управляюшие входы которых соединены с выходом опорного генератора, и общий длявсех каналов выходной сумматор, введен дополнительный сумматор и в каждой изЙ каналов введены последовательно соединенные первый ключ, блок усреднения, компаратор и второй ключ, выход которого подключен к одному из входов выход 1 :ного сумматора, при этом первый и второй выходы преобразователя частота-на-пряжение подключены к соответствующимз 944 147 а входам первого ключа, выход которогоСрыв слежения - закрыт, Второй ключ подключен к другому входу второго клю соединен с выходом компаратора 9, сигча, а выходы блоков усреднения подключе- нал которого также имеет два состояния ны к входам дополнительного сумматора Режекция", Открыто, в состоянии Ревыход которого подключен к другим вхо жекции" второй ключ 7 закрыт, в ссстоядам компараторов, причем полосовые фи- нии "Открыто - открыт, Один из входов льтры выполнены в виде синхронных фи-, компаратора 9 соединен с выходом сумльтров с преобразованием частоты, а матора 14, на другой вход компаратора преобразователи частота-напряжение вы подан сигнал с выхода ключа 5 чеоез полнены в вице блоков фазовой автопод о блок 11 усреднения, выход блока 11 усстройки частоты с индикацией захвата. реднения соединен также со вхоцом сумНа фиг, 1 изображена структурная матора 14.электрическая схема предложенного час- Выделенное с помощью синхронного тотного дискриминатора, на фиг. 2 фильтра 1 колебание дискретной состав- спектральная картина периодической час ляющей спектра входного сигнала отслети входного сигнала; на фиг. 3 - идеали- живается с помощью блока 3 фазовой авзированная частотная характеристика син- топодстройки частоты. Напряжение на его хронного фильтра, на вход которого пода- выхоце пропорционально начально. (отноно опорное колебание с частотой Х + ЯТ, сильно Хоп ) расстройке частоты дискретгде Т - перноц следования вхоцного ра- о ной составляющей (напряжение снимается циоимпульсного сигнала с выхода фазового дискриминатора систеЧастотный дискриминатор содержит мы фазовой автоподстройки частоты). При синхронные фильтры 1 и 2 с преобразова- этом ключ 5 открыт. Если в системе фанием частоты, входы которых обьединены, зовой аВтоподстройки захват не происхопреобразоВатели частота-напряжение, вы дит, например, из-за уровня шума, превы.- поленных в вице блоков 3, 4 фазовой ав- щающего пороговое при селективном по топоцстройки частоты с индикацией зах- частоте замирании отслеживаемой цисвата, ключи 5-8, компараторы 9 и 10, кретной составляющей или отсутствии вхоблоки 11 и 12 усреднения, вхоцной сум- диого сигнала, то сигнал с выхоца индиматор 13, дополнительный сумматор 14. - катора захвата закрывает ключ 5, чтоУстройство работает следующим обра предотвращает дальнейшую обработку подузом. ченной оценки расстройки, Оценка расстДискриминатор состоит из одинаковых ройки с выхода первого ключа 5, через каналов обработки входного сигнала, име- открытый второй ключ 7 поступает на сумющего в своем составе периодическую, матор 13. Цепь, образованная блоком 11 радиоимпульсную последовательность (в усреднения, сумматором 14 и компараточастности это реакция канала связи на ром 9 служит для выявления ложного захзондирующий сигнал), обьединяемых по вата блоком фазовой автоподстройки часвыходам сумматорами 13 и 14. Число таты, который может произойти, если в ветвей не превышает числа дискретных полосе пропускания синхронного фильтра 1 составляющих, в спектре входного сигна- оказывается более мощная, чем фильтруела, , мая дискретная составляющая гармоничес-.Рассмотрим работу одного из каналов, кая помеха (на фиг. 2 она выделена жирсостоящих их синхронного фильтра 1 с ной линией). Возможность такого выявлепреобразователем частоты, в котором осу- ния обусловлена тем,что номинально оцен=45ществляется выделение дискретной состав- ки расстройки в каждом канале одинаковы ляющей спектра и преобразование ее час- (это обусловлено жесткой связью частоты тоты в область частоты опорного генера- несущего колебания и частот боковых дистора 15 о кретных составляющих (фиг,2 - ось абсВ блоке 3 фазовой автоподстройки час- цисс).В сумматоре 14 образуется .некото-. таты, частота управляемого генератора рое среднее значение оценки расстройки5.1стабилизирована опорным генератором 15. несущей частоты, полученное путем суммиБлок 3 имеет инцикатор захвата, выходной рования усредненных в блоках 11 и 12 сигнал которого имеет цва состояния- оценок расстроек по каждой дискретной со"Захвати Срыв слеженияПервый ключ ставляюшей.В компараторе осуществляется 5, ссединенный с выходом блока 3 фазо- " сравнение среднего значения расстройки и вой автоподстройки частоты управляется усредненного в данной ветви, существенное сигналом индикатора захвата, в состоянии превышение усредненного значения над сре"Захват" ключ 5 открыт, в состоянии дним вызывает срабатывание компаратора5 9441 9, что влечет за собой закрывание второго ключа 7 и исключение из дальнейшей обработки полученной с помощью ложного захвата оценки. Пороговые свойства ком. паратора определяются зоной его ньчувствитеа ности. Дальнейшая обработка полученньк в каждой ветви оценок заключается в их сложении в сумматоре 13, Как известно, если помехи в канали обработ, ки некоррелированы, а в сумматоре осу ществляется взвешенное суммирование, то выигрыш в отношении сигнал шум по мощности равен числу каналов обработки, так как здесь осуществляется когерентное накопление оценок. 5Предлагаемое устройство позволяет получить большую помехоустойчивость по сравнению с известным при измерении частотной расстройки колебаний несущей частоты периодического радиоимпульсного й сигнала, принимаемого в условиях селективных по частоте замираний и действий сосредоточенных по частоте помех, Во всех ветвях обработки используются одно- типные элементы (фильтры ФАПЧ, ключи,компараторы, что облегчает реализацию устройства в приемной части модема с периодическим зондированием канала связи, предназначенного для скоростной передачи дискретной информации в многолучевых каналах с замиранием сосредоточенным помехами и нестабильной несущей частотой (например из-за эффекта, Допплера). Формула изобретения Частотный дискриминатор, содержащийМ обьединенных по входам паралжльныхканалов (где 8 - число дискретнык состав 47 6ляющих в спектре входного сигнала), каждый иэ которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра и преобразователя частот-напряжение, управляющиее входы которых соединены с выходом.опорного генератора, а общий для всех.каналов вькодной сумматор о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости измерения расстрайки входного сигнала относительно номинала несущей частоты в услсвиях селективньк по частоте замираний, введен дополнительный сумматор и в каждый из йканалов введены последовательно соединеннью первый ключ, блок усреднения, компаратор и второй каюч, вьесод которого подключен к одному из входов выходного сумматора, при этом первый и второй выходыпреобразователя частота-напряжение подключены к соответствующим входам перваго ключа, выход которого подключен кдругому входу второго ключа, а выходыблоксв усреднения подключены к входамдополнительного сумматора, выход которого подклочен к другим входам компараторов, причем полосевые фильтры выполнены в виде синхронных фильтров спреобразованием частоты, а преобразователи частота-напряженке выполнены в виде блоков фаэовой автоподстройки частотыс индикацией захвата. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Мовчан В. К. Оценка расстройки несущей частоты сигнала относительно номинала в последовательной системе с зондированием канала связи, фРадкосвяэь,вещание, телевидение, Л., ЛЭИС, 1978,с, 62-65.. Волов ака нк ермак аказ одписное ВН СССР ираж ИИПИ Государственного комитета но делам изобретений и открыти 035, Москва, Ж.35, Раушская н