Цифровой частотный детектор

ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистически кРеспублик(5 )М. Кд, Н 03 К 5/19 Гаеударствена(й квинтет ао делам нзобретеннй н аткрытнйДата опубликования описания 10.04,82(54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЪЙ ДЕТЕКТОР Изобретение относится к технике связи и может использоваться в аппаратуре систем передачи дискретной информации.По основному авт, св,790235,известен цифровой частотный детектор, содержащий цифровой измеритель длитель 5 ности импульсов, выполненный в виде соединенных последовательно опорного генератора, ключа и реверсивного счетчика импульсов, выходы которого подключены10 к входам элемента сравнения чисел, выходы подключенного к входу логического блока, причем установочный вход реверсивного счетчика импульсов подключен к первому выходу логического блока, Де 15 модулированный сигнал подается на вход формирователя входного сигнала, выход которого подключен ко входу формирователя импульсов, счетному входу триггера и управляющему входу делителя частоты, прямой выход триггера подключен ко второму йходу логического блока, управляющему входу реверсивного счетчика импульсов и второму управляющему входу делителя частоты, на счетный вход которого подключен выход опорного генератора, Выход делителя частоты подключен ко второму входу формирователя импульсов, выход которого подключен к входу расширителя импульсов, выходом подключенного к управляющему входу ключа и третьему входу логического блс ка, второй выход которого является выходом цифрового частотного детектора М.Цифровой частотный детектор работает по способу выделения пары. импульсов, в разности длительностей которых содержится разность между периодом входного частотно-манипулированного сигнала и периодом средней частоты этого сигна ла, Затем длительность пары увеличивается в К раз и определяется знак и величина разности длительности импульсов.Недостатком цифрового частотного детектора явттяется отсутствие возможности регулировки средней частоты детектируемого сигнала, что обуспавливает наличие искажений.Цель изобретения - уменьшение искажений при детектировании.Указанная цель достигается тем, что в цифровой частотный де тектор доподнительно введены два ключа, генератор тока разряда и блок управления, причем первый выход блока управдения подключен к входу генератора тока разряда, 1 о выход которого подключен к первым входам дополнительных ключей, выходы которых подключены ко второму входу расширителя импульсов, а второй выход блока управления подключен к вторым Входам дополнительных ключей, третьи входы которых подключены соответствен- НО к прямому и инверсному Выхоим триггера.На фиг. 1 приведена блок-.схема устройства; на фиг, 2 - диаграммы, поясняющие его работу,Цифровой частот 11 ый детектор содержит цифровой измеритель 1 длительности импульсов выполненный в виде соединенных последовательно опорного генератора 2, первого ключа 3 и реверсивного счетчика 4 импульсов, выходы которото подключены к входам элемента 5 сравнения чисел, выхочом пошсдюченного к входу логического одока 6, причем установочный вход реверсивного счетчика 4импульсов пошяючен к первому выходулогического блока 6, второй выход кстотэого чвчяется выхолом Детектора,. 1 еФ35модулируемый сигнал подается на входформирователя 7 входного сигнала, Выходкоторого подклточен к входу формцровате .ля 8 импульсов, счетному входу .риггера 9 к управляюдему входу делителя-1 О10 частоты, к счетному ВхОЦУ делитеч 10 частоты подключен вт.тход опорного генератора 2, а выход делителя 10 час= тоты подключен к второму входу формц- роватедя 8 импульсов, Прямой вьоод триггера 9 подключен к второму упратк я- тошему входу делителя 10 частоты, третьему входу ключа 11, управляоему Входу реверсивного счетчика 4 импульсов и второму входу логического блота 6,:О а инверсный выход триггера 9 подключен к третьему входу клточа 12. Перв.ей вы- ход блока 13 подктпочен ко входу генератора 14 тока разряда, а второй выход к вторым входам ключей 11 и 12, Выходг генератора 14 .тока разряда подк 1 ноченк первым входам ключей 1 к 1:, Вы= ходы которых подключены к второму Входу расшЩзителя 13 цмпульсоез, к це(э вому входу которого подключен выход,формирователя 8 импульсов, Выход расширителя 15 импульсов подключен к управляющему входу первого ключа 3 итретьему входу логического блока 6.Устройство работает следующим образом.На вход детектора приходит периодический часточно-манипулированный сигнал, который формирователем 7 входного сВгнала преобразуется в прямоугольныеимпульсы, следующие с частотой входногосигнала (фиг. 2 п). Цикл работы детектора, совпадающий с периодом колебанияна выходе тригтера 9 (фиг.2 Б), состоитиз двух периодов входного сигнала, вкаждом из которых формируется по однолу информационному импульсу (фиг. 2 а,"-). Начало цикла совпадает с отрицательным фронтом напряжения на выходе формирователя 7 входного сигнада (фиг, 2 с),вызывак щим положительный фронт напряжения на прямом в 1.ходе триггера 9(фиг. 25),Рассмотрим цикл работы детектора.В момент прихода первого отрицательного фронта сформированного импульсафкг, 2 а) Выход триггера 9 установитсяв ".",." (фиг. 25), выход формирователя 8импульсов установится в "1" (фкг, 2 с),а делитель 10 частоты разблокируетсяи начнет деление опорной часточът (фиг,2 Ь):Одновременно Вьтходпой сигнал триггера9 управляет 1 таправлением счета реверсцвного с тетчика 4 импульсов таккм образом, что если выход триггера 9 - В"единичном" состоянии, то реверсивныйсчетчик 4 импульсов считает в "положи 1 опытом" направлении, а если в "нулевом" состоянии, то с тет идет В отрицательном" гтаправпенци, Делитель 10частоты вырабатывает импульсы отрицатальной полярности (фпг. 2 ч,), поступающие на второй вход формирователя 8импульсов и устанавливающие его в "Оф(фиг, 23), Эти импульсы имеют частоту; . с (где тэ - целое число, а ",-1 э - сРедняя частота частотно-манипулированногос 1 я 11 ала 1 и слЭИ 11 учь Относительно момента запуска детителя 10 ,фиг. 2 Ь) наВремя 7 . ВеличкттаГ выбирается из условий .)Т - , (где" - :аксимапьный5, а Ы, 1 йцертод входного колебания с учетом1 Оздействик помех, а чг,г - Минимальныйпериод входного колебания с учетом воздейс;вия помех, ведцчина ч выбираетсяс та 1 тим эасчетом, чтооы с Одной стоэопьт период делителя 10 частоты подучился минимапт.ным, а с другой стороны,5 91 чтобы период, получившийся на выходе делителя 10 частоты (фиг. 2 ъ), был больше величины 7 -Т +Т ) с учетом помех и несинхронности входной частоты и частоты опорного генератора 2, С приходом следующего отрицательного фронта сформированного входного сигнала (фиг. 2 Р) формирователь 8 импульсов устанавливается в ф 1", прямой выход триггера 9 устанавливается в "0" и меняет направление счета реверсивного счетчика 4 импульсов. Следующий . затем импульс с выхода делителя 10 фиг. 2 ъ) устанавливает формирователь 8 импульсов в "Оф (фиг, 23). При совпадении положительного полупериода сформированного входного сигнала и отрицательного полупериода напряжения на выходе триггера 9 вход делителя 10 частоты блокируется и делитель 10 устанавливается в исходное состояние. 9073 б 1 О 15 20 25 30 35 СО С 5 50 В предлагаемом устройстве за счет введения регулировки средней частоты детектора его собственные искажения при расстройке канала на величину 2,5 ф 2,5 Гц уменьшены на 2%, что обеспечивает повышение качества детектирования,Таким образом, за время цикла работы детектора на выходе формирователя 8 импульсов формируется пара импульсов (фиг, 2 д), положительные фронты которых следуют с частотой входного сигнала, а отрицательные фронты - со средней частотой этого сигнала, Сформированные таким образом импульсы (фиг.2 В) поступают на вход расширителя 15 импульсов, где (за счет разности времени заряда и разряда емкости) их длительность увеличивается в К раз фиг. 28). Импульсы с выхода расширителя 15 подаются на управляющий вход ключа 3 для пропуска на счетный вход реверсив ного счетчика 4 импульсов серии импульсов с выхода опорного генератора 2, частота которого много больше и кратна средней частоте входного сигнала детектора. Во время первой серии импульсов опорной частоты реверсивный счетчик 4 импульсов читает в фположительном" направлении, а во время второй серии в "отрицательномф. В случае равенства входнойчастоты детектора средней частоте оба импульса на выходах формирователя 8 импульсов и разрешителя 15 импульсов равны между собой, и по окончании счета в "отрицательном" направлении на выходе реверсивного счетчика импульсов 4 устанавливается исходное значение. Если выходная частота равна, , то второй импульс пары на выходе расширителя 15 импульсов короче первого на величину К (Т, Т ) и число на выходе реверсивного счетчика 4 импульсов по окончании сче та больше исходного значения, Если входная частота равнато второй им- М асс.фпульс на выходе расширителя 15 импульсов длиннее первого на величину К .(Тср - Т,) и число на выходе реверсивного счетчика 4 импульсов по окончании счета меньше исходного значения.По окончании счета в "отрицательном"направлении в блоке 6 происходит формирование импульса записи (фиг. 2),который записывает полученную с выходаэлемента 5 сравнения чисел информациюи записывает в реверсивный счетчик 4импульсов исходное значение. Элемент 5сравнения чисел производит постоянноесравнение числа, записанного в реверсивном счетчике 4 импульсов, с записанным в нем исходным состоянием счетчика 4 и на выходе элемента 5 сравнениячисел появляется "Оф либо "1, в зависимости от того, больше записанного числа текущее значение пли меньше. При необходимости подстройки средней частотыизменяется коэффициент расширения Кодного из импульсов, для чего блок 13управления подает на входы ключей 11или 12 разрешающий сигналв зависимости от знака расстройки средней частоты), а на генераторе 14 тока разрядаустанавливает значение тока разряда,зависящее от величины расстройки, Прямой и инверсный выходы триггера 9,подключенные на входы 11 и 12 ключей,положительной полуволной разрешают поступление разрядного тока на вход расширителя 15 импульсов, Если блок 13 управления подает разрешающий сигнал навход ключа 12, то разрядный ток генератора 14 тока разряда поступает навход расширителя 15 импульсов во времявторой половины цикла работы детектора и уменьшает коэффициент расширениявторого импульса пары, что приводит кувеличению средней частоты детекторана величину, определяемую током разряда. Если блок 13 управления подает разрешающий сигнал на вход ключа 13, торазрядный ток поступает на вход расширителя 15 импульсов во время первойполовины цикла работы детектора, чтоприводит к уменьшению средней частотыде тектора.7 9190формула изобре тен ия Цифровой частотный детектор, по авт, св,790235, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью уменьшения ио кажений при детектированиив него дополнительно введены два ключа генератор тока разряда и блок управления, причем первый выход блока управления подключен к входу генератора тока разрядавыход которого подключен к первым входам дополнительных ключей, выходы которых подключены к дополнительномувходу расширителя импульсов, а второйвыход блока управления подключен к вторым входам дополнительных ключей,третьи входы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР790235, кл, Н 03 К 5/19,14. 09. 78.Составитель В, ПотаповРедактор Е, Кинив Техред М. Напь Корректор Е, РошкоЗаказ 2161/39 Тираж 954 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Мосйва, Ж, Раушская наб., л. 4/5Филиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул, Проектная, 4