Синхронно-фазовый демодулятор

(51) Н 03 В 3/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ В 5 этом частот фильтра Г(54)(57) СИНЛЯТОР, содержсоединенныевый вход котсинхронно-фа РОННО-ФАЗОВЫЙ ащий последов аэовый детект рого является ового демодул ДЕМте но пер- дом деа ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) 1. Клеппер Дж., Френкл Дж.Системы автоподстройки частоты.М., "Энергия", 977, с. 92, рис2. Кантор Л.Я., Дорофеев В.МПомехоустойчивость приема ЧМ-синалов. М., "Связь", 1977, с. 168рис. 6-1 (прототип). пропорционально-интегрирующий фильтр. причем к второму входуфазового детектора подключен выход генератора управляемого напряжением, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введен режекторный фильтр, включенный между выходом пропорционально- интегрирующего фильтра и управляющим входом генератора, управляемого напряжением, являющегося выходом синхронно-фазового демодулятора, приа настройки режекторноговыбирается из соотноше/2,где Г - верхняя моастота принимаемого- полоса тракта предсинхронно фазовому30 1 11576Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в систе-мах радиосвязи с частотной модуляцией сигналов,Известен синхронно"фазовый де 5модулятор СФД ), содержащий последовательно соединенные фазовыйдетектор, фильтр нижних частот и генератор управляемый напряжением,выход которого подключен к входу 10фазового детектора 11,1.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является СФД,содержащий последовательно соединен"ные фазовый детектор, первый входкоторого является входом СФД частотно-модулированных сигналов, ипропорционально интегрирующий фильтр,причем к второму входу фазового детектора подключен выход генераторауправляемого напряжением, управляю"щий вход которого подключен к выходу пропорционально-интегрирующегофильтра 12 1,Однако известные СФД имеют недостаточно высокую помехоустойчивость,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.Для достижения цели в синхронно-Фазовый демодулятор, содержащийпоследовательно соединенные фазовый детектор, первый вход которогоявляется входом синхронно-фазовогодемодулятора, и пропорционально-интегрирующий Фильтр, причем к второму входу фазового детектора подключен выход генератора, управляемогонапряжением, введен режекторныйфильтр, включенный между выходомпропорционально-интегрирующего фильтра и управляющим входом генератора, управляемого напряжением, являющегося выходом синхронно-фазовогодемодулятора, при этом частота настройки режекторного фильтра Г выбирается из соотношения Г (Г сВ/2,где Г - верхняя модулирующая чаВстота принимаемого сигнала, В -полоса тракта, предшествующего синхронно-фазовому демодулятору,На Фиг. 1 приведена структурная электрическая схема СФД; нафиг. 2 и 3 - возможные реализациирежекторного фильтра; на фиг. 4 -амплитудно-частотные характеристики; на фиг. 5 - фаэочастотные характеристики.Синхронно-фазовый демодуляторсодержит Фазовый детектор 1, генератор 2 управляемый напряжением, -.ропорционально интегрирующий фильтр 3, режекторный фильтрПринимаемый частотно-модулированный 1 ЧМсигнал с выхода усилителя промежуточной частоты приемника (не показан )подается на фазовый детектор 1, на второй вход которого поступает сигнал с генератора 2. На выходе фазового детекторавозникает напряжение сигнала ошибки слежения, пророрциональное разности фаз входного сигнала и сигнала генератора 2.Напряжение сигнала ошибки фильтруется пропорционально-интегрирующим фильтром 3.Поскольку передаточная функция пропорционально-интегрируюшего фильтра 3 имеет первый порядок, его избирательность невысокая. Это обстоятельство вызывает значительный уровень высокочастотного шума, т.е. шума в полосе частот, расположенной выше Г - верхней модули 6рующей частоты принимаемого сигнала.Для уменьшения уровня высокочастотного шума введен режекторный фильтр 4. В результате действия режекторного фильтра 4 шумовая полоса СФД сужается и следовательно помехоустойчивость СФД повышается, При этом положительный эффект достигается лишь в том случае, если режекторный фильтр 4 не оказывает заметного влияния на нелинейные искажения принимаемого сигнала и запасы устойчивости СФД к самовозбуждению.Сигнал ошибки после фильтрации в пропорционально-интегрирующем фильтре 3 и в режекторном фильтре 4 подается на управляющий вход генератора 2 для осуществления слежения за мгновенной частотой входного сигнала и выделения полезной информации.Частота настройки режекторного фильтра 4 выбирается в пределах Г (Г (В/2, где В - полоса тракта, предшествующего СФД.Выполнение условия ГГ необходимо для того, чтобы режекторный фильтр 4 не ослаблял полезный сигнал. Кроме того, при Г , близкой к Г, уменьшается запас устойчивости СФД по фазе. Так как сигнал на вход фазового детектораподается с выхода усилителя промежуточнойТаким образом, предложенный синхронно-фазовый демодулятор имеет лучшую помехоустойчивость и высокуютехнико-зкономическую эффективность, 40 поскольку повышение помехоустойчивости линии связи при ограниченноймощности передатчика достигается безэквивалентного увеличения габаритовприемной и передающих антенн либо 45 снижения температуры шума приемнойсистемы. 3 1частоты, то результирующая частотная избирательность определяетсяпроизведением амплитудно-частотных характеристик (АЧХ ) этого усилителя и замкнутой петли СФД. Приэтом режекторный фильтр 4 существенно влияет на частотную избирательность (если ои настроен на частоту, не превышающую В/2 1. Наиболее эффективное подавление высокочастотного шума достигается, когда режекторный фильтр 4 ослабляет шумы в области подъема АЧХ замкнутой петли СФД. Степень ослаблениявысокочастотного шума зависит отчастоты настройки режекторного фильтра 4 и допустимого запаса устойчивости по фазе. Передаточная функция предложенного СФД с режекторными фильтрами (фиг, 2 и 3) имеет четвертый порядок, Однако действие режекторного фильтра 4 приводит к тому, что передаточная функция сводится к четвертому порядкумлишь в ограниченной полосе частот.В остальной полосе частот передаточная функция практически такаяже, как у известного СФД, т.е. имеет второй порядок. Следовательно,при надлежащем выборе параметров режекторного фильтра 4 устойчивость СФД к самовозбуждению и величина нелинейных искажений принимаемогосигнала не будут заметно отличатьсяот известного СФД, Частота настройки режекторного фильтра 4 (фиг. 2) устанавливается конденсатором 5 или катушкой 6 индуктивности. Величина ослабления шума регулируется резистором 7.При интегральном исполнении СФД, предназначенном для приема речевых сигналов, целесообразно использовать активный режекторный фильтр 4 (фиг. 3), Частота настройки этого режекторного фильтра зависит от резисторов 8 и 9 и конденсаторов 10 и. 5764511. Величина ослабления шума устанавливается резисторами 12 и 13.На фиг, 4 приведены экспериментальные амплитудно-частотные характеристики замкнутой петли предложенного СОД с режекторным фильтром 4 (кривая 1, фиг. 2) и известного СФД (кривая 2). СФД предназначен для приема речевых ЧМ сигналов с 10 Г 3 кГц. Режекторный фильтр 4 настроен на частоту 5 кГц и его действие (фиг. 4 1 оказывает существенное влйяние на АЧХ в полосе частот от 4 до 6 кГц, причем эта полоса соизмерима с полосой 0,3-3 кГц, занимаемой модулирующими частотами. Ослабление шумов на частоте 5 кГц увеличивается по сравнению с известным СФД на 8 дБ. Влияние режекторного фильтра 4 в этом СФД на запас устойчивости по фазе можно определить путем сравнения фазочастотных характеристик пропорционально-интегрирующего фильтра 3 (кривая 1, фиг.5) д 5 и пропорционально-интегрирующего ирежекторного фильтров 3 и 4 (кривая 2, фиг. 5 ). Как видно иэ хода кривых, максимальный набег фазы в предложенном СФД увеличился на 3 т.езапас устойчивости по фазе в обоих демодуляторах практически одинаков. При этом крутизна спада амплитудной и фазочастотиых характеристик в предлагаемом СФД существенно выше, чем в известном.35"Патент", г. Узцород, ул, Проектная иал Редактор А.Са Заказ 3389/52 Тираа 872ИИПИ Государственного ко делам изобретений нМоскве, Ж, Рауаск Корректор М,Розман Подлисноета СССРкрытийб., д. 4/5