Многофазный импульсный синхронно-фазовый демодулятор

Союз СоветскихСоциалистнчвскинреспублик АВТО РС У СВИДВТЕЛЬСТ Я ополннтель вт. у. Кл.030 3/О рисоедннениеее заявки М твеударстеенный квинтет 23) Прно СССР по делен нзабретен н открытнй) Заявите 4) МНОГОФАЗНЫЙ ы Изобретение относится к устройствам помехоустойчивого приема и может быть использовано в различных системах связи, телеметрии и радиолокации.Известен импульсный синхронно-фазовый демодулятор, у которого значительно уменьшены срывы слежения, появляющиеся при максимальном отклонении фаэ принимаемого сигнала из.аза наложения фазовой составляющей шума, эа счет синхронно фазовой демодуляции сигналов с угловой модуляцией, при расширении рабочей эоны характеристики фазового детектора до + 180 о 3 1Однако известное устройство имеет низкую помехоустойчивостьИзвестен многофазный импульсный синхронно-фазовый демодулятор, содержащий источник входного сигнала, последовательно соединенные первый импульсно-фазовый детектор (ИФД), первый элемент памяти и сумматор, последовательно соединенные управляемый импульсный генератор и делитель частоты, а также ПУЛЪСНЫЙ СИНХРОННО-ФАЗОВЫЙЕМОДУЛЯТОР последовательно соединенные второй ИФДи второй элемент памяти, выход которогосоединен с другим входом сумматора 2Известное устройство также имеетнизкую помехоустойчивость.5Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.Для достижения цепи в многофазныйимпульсный синхронно-фазовый демодулятор, содержащий источник входного сиг- тОнала, последовательно соединенные первый импульсно-фазовый детектор (ИФД),первый элемент памяти и сумматор, посльдовательно соединенные управляеньтйимпульсный генератор и делитель частот 5ты, а также последовательно соединенные второй ИФД и второй элемент памяти, выход которого соединен с другимвходом сумматора, введены два пороговых элемента, входы которых соединенысо входом первого ИФД, триггер, входыкоторого подключены к выходам пороговых элементов, линия задержки, включенная между источником входного сигна924821 ла и сигнальным входом первого ИфД, фильтр нижних частот, включенный между выходом сумматора и входом управляемого генератора, последовательно соединенные усилитель-ограничитель, дифференцируюшая цепь, ограничитель по минимуму, киппреле и первый элемент И, а также формирователь несимметричного пилообразного напряжения, включенный между выходом делитель, дифференцирующая цепь, ограничи - 10 тель по минимуму, кипп-реле и первый элемент И, а также формирователь несим метричного пилообразного напряжения, включенный между выходом делителя частоты и сигнальным входом вто - рого ИфД, и второй элемент И, при этом вход усилителя-ограничителя соединен с источником входного сигнала, выход первого элемента И подключен к опорным входам ИфД, входы второго элемента И соединены соответственно с выходом триггера и вторым выходом генератора, а выход второго элемента И подключен к другому входу первого элемента И. 25На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - эпюры, поясняющие принцип его работы.Многофазный импульсный синхройнофазовый демодулятор содержит линию 1 задержки, первый ИфД 2, первый элемент 3 памяти, сумматор 4, фильтр 5 нижних частот, управляемый генератор 6, формирователь 7 несимметричного пилообразного напряжения, второй ИфД 8, второй элемент 9 памяти, первый и второй пороговые элемецгы 10 и 11, триггер 12, делитель 13 частоты, усилитель-ограничитель 14, дифференцирующую цепь 3.5, ограничитель 3.6 по минимуму, кипи-реле 17, первый элемент И 18, второй элемент И 19. Многофазный импульсный синхроннофазный демодулятор работает следующим обр, - .:,зом.45Сигнал промежуточной частоты с шумом (эпюра 2 а) поступает через линию задержки 1 на Т на аналоговый вход первого импульсно-фазового детектора 2 и на входы двух пороговых элементов 10 и 11. Сигнал рассогласования, образующийся на выходе первого импульсно- фазового детектора 2, поступает через элемент 3 памяти, сумматор 4 и фильтр 5 нижних частот на вход управляемого генератора 6, подстраиваемого в соответствии с изменяющейся частотой (фазой) на входе демодулятора. Сигнал 4управляемого генератора 6 через первый и второй элементы И 18 и 19 поступает на импульсный вход первого импульсно-фазового детектора 2. При этом второй элемент И 19 этот сигнал пропускает на вход первого элемента И 18 только в том случае, если входной сигнал имеет относительно сигнала управляемого генератора 6 смешение, не превышающее границы линейного участка фазовой характеристики, задаваемое пороговыми элементами 10 и 11. Пороги срабатывания в этих каскадах смещены так, что передний фронт в одном из них формируется при достижении мгновенной амплитудой входного сигнала величины О , а в другом - величины 01 (эпюры 2 а, б, в). В триггере 12 (эпюра 2 г), подключенном своими разделенными входами к выходам пороговых элементов 10 и 11 формируется импульс, начало которого соответствует превышению входным сигналом величины О а конец - величины 0) . Если выходной сигнал триггера 3.2 совпадает по времени с импульсами управляемого генератора 6, они пропускаются на вход первого элемента И 18. При воздействии шумов, а также при выключении сигнала мгновенная амплитуда входного сигнала может измеОняться от 0до 0 достаточно длительное время, превышающее величину 0,7, соответствующую минимальной частоте входного сигнала лри отсутствии шума. Для вырезания искаженных частей входного сигнала, в которых время пребывания мгновенной; амплитуды между порогами Ои 0 превышает Т 1 Незадержанный сигнал с входа демодулятора формируется в усилителе-ограничителе 14 в прямоугольную форму (эпюра 2 д), после чего этот сигнал дифференцируется в дифференцирующей цепи 15 и положительные фронты этого сигнала (эпюра 2 е) после ограничителя 16 по минимуму (эпюра 2 ж) поступает на запуск кипп-реле 17, формирующего импульс с длительностью 7 всякий раз,когда выходной сигнал цифференцирующей цепи 15, превышает порог усилителя- ограничителя 16 (эпюра 2 ). При выполнении соотношения. "1,4 Т 1 при достаточной широкополосности каскадов (10, 11, 14), импульс кипп-реле 17 соответствует рабочей зоне (линейному участку) характеристики фазового детектора и осуществляет дополнительную временную селекцию фазовых соотношений между входным сигналом и упраии1 О 5емым генератором 6. Частота повторения (импульсного) генератора 6 (эпюра 2 и) 8 выбирается выше в т. раз промежуточной частоты т, . На вход импульсн-фазового детектора 2 может пройти лишь один импульс генератора 6, эа один период промежуточной частоты. Выход- ные импульсы первого элемента И 18 показаны на эпюре 2 к, Прц воздействии шума и модуляции (манипуляции) возможны быстрые изменения фазовых соотношений, не отрабатываемые кольцом фазовой АПЧ, что однако не вызывают срыва слежения, а приводят лишь к-синхронизации управляемого генератора 6 на другом (любом К-ом) значении его фазы. Чем больше К, тем меньше ЬОф =0) - О ., для пополнительного расширения рабочей зоны фатового детектора при сохранении линейности рабочей характеристики в пределах + 180 о, Импульсный сигнал управляемого генератора 6, снимаемый с второго парафазного выхода генератора 6 (эпюра 2 л) делится по частоте в делителе 13 в К раз и после формирователя 7 несимметричного пилообразного напряжения (эпюра 2 м) поступает на аналоговый вход второго импульсно-фазового детектора 8, в котором он стробируется выходными импульсами первого элемента И 18 (эпюра 2 к). Выходное напряжение второго элемента памяти 9 суммируется в сумматоре 4 с напряжением на выходе элемента памяти 3. Выходное напряжение сумматора 4показано на элюре 2 н.Делитель 13 частоты имеет коэффициент деления К и, если К - нечетное число, то при в ) - -ом номере фазыК 1выходное напряжение второго импульсно- фазового детектора 8 будет иметь нулевую величину, при номере фазы и ( --КФ 1 это напряжение будет отрицательным, а при) ", оно будет иметь поло жительную величину, причем тем большую, чем больше отличие ) отКО) (эпюра 2). Таким образом при синхронизации на любом из К значений фазы управляемого генератора 6 в зависимости от мгновенного фазового рассогласования на выходе сумматора 4 возникает напряжение, пропорциональное величине фазового рассогласования в пределах + 180, причем всякий раэ, когда фаэоиые соотношения между входным сигна; лом и управляемым импульсным генератором приводит к необходимому изменению номера фазы этого генератора, происходит одновременное суммирование ЗВ 35 40 45 50 55 положительного или отрицательного нащяжения на входе управляемого генератора 6 (эпюра 2 а, к, м, и, н). Таким образом, использование линейной части характеристики импульснофазового детектора 2 при различных фазовых соотношениях за счет безынерционного переключения фазы управляемого генератора 6, имеющей К значений,позволяет расширить рабочую областьдо + 180 О. В импульсно-фазовом детекторе 2 осуществляется исключение шумовых воздействий при модуляции так,что фазовые смещения относительно середины устойчивой области невелики, вследствие чего прием модулированных сообщений осуществляется с повышенной помехоустойчивостью. формула изобретения Многофазный импульсный синхронно- фазовый демодулятор, содержащий источник входного сигнала, последовательно соединенные первый импульсно-фазовый детектор (ИФД), первый элемент памяти и сумматор, последовательно соединенные управляемый импульсный генератор и делитель частоты, а также последовательно соединенные второй ИФД и второй элемент памяти, выход которого соединен с другим входом сумматора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены два пороговых элемента, входы которых соединены с входом первого ИФД, триггер, входы которого подключены к выходам пороговых элементов, линия задержки, включенная между источником входного сигнала и сигнальным входом первого ИФД, фильтр нижних частот, включенный между выходом сумматора и входом управляемого генератора, последовательно соединенные усилитель- ограничитель, дифференцирующая цепь, ограничитель по минимуму, кипп-реле и первый элемент И, а также формирователь несимметричного пилообразного напряжения, включенный между выходом делителя частоты и сигнальным входом второго ИФД, и второй элемент И, при этом вход усилителя-ограничителя соеди нен с источником входного сигнала, выход первого элемента И подключен к опорным входам ИФД, входы второго элемента И соединены соответственно с выходом триггера и вторым выходом7 924821 8генератора, а выход второго элемента И 1. Клеппер Д., френкл Д. Системы подключен к другому входу первого эле- фаэовой и частотной автоподстройки часмента И. тоты. М., Энергия", 1977.Источники информации, 2. Патент США М 3815042, принятые во внимание при экспертизе кл. 331-11, опублик, 1974. (прототип).