Цифровой демодулятор частотно-модулированных сигналов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСациапистичесиикРеспубтгии п 1924906(51)М. Кй. Н 04 1. 27/14 5 Ъауаарстаенный кангнтет СССР ао данаи изобретений н атнрытн 11(53) УДК 621 394. ,62 (088. 8) Дата опубликования описания 30. 04.82(72) Авторы изобретения В,Т. Бородин и В.И, Духанин остовский институт инженеров желеэнодорожтранспорта го явитель 54) ЦИФРОВОЙ ДЕМОДУЛЯТОРЧАСТОТНО-ИОДУЛИРОВАННЫСИГНАЛОВ ехник испол дисмодуято алов,ератор,и блокподклю енно с ор емофровой ирован помехо Однако известныи ц улятор частотно-моду алов обладает низкой остью.Цель изобретенияехоустойчивости ц ятора частотно-мо ых сиг- стойчиповышение по-.вого демодурованных сигифр дул налов 1Изобретение относится кэлектрической связи и можетзоваться в системах передачкретной информации с частотляцией.Известен цифровой демодучастотно-модулированных сигсодержащий ограничитель, гепервый и второй дешифраторырегистрации, выход которогочен ко входу регенератора,первый и второй элементы И,которых соединены соответстпервыми входами первого и всчетчиков 11. Для достижения поставленной целив цифровой демодулятор частотномодулированных сигналов, содержащийограничитель, генератор, первой ивторой дешифраторы и блок регистрации, выход которого подключен ко входу регенераторов, а также первый ивторой элементы И, выходы которыхсоединены с первыми входами первогои второго счетчиков, введены третий гои четвертый дешифраторы и инвертор,вход которого соединен с выходомограничителя и первым входом первого элемента И, второй вход которогзго соединен с выходом генератора ис первым входом второго элемента И,ко второму входу которого подключенвыход инвертора, причем выход первого счетчика соединен со входами первого и второго дешифраторов, выходыкоторых подключены к одним входамблока регистрации, другие входы которого соединены с выходами третьего и четвертсгго дешифраторов, ко входам6 4сигналам с выхода счетных блоков, выполняющих роль дискретного интегрирующего устройства, способного исправить часть искажений частотно- модулированного сигнала.Диаграммы (Фиг. 2 и 3) характеризуют работу предлагаемого цифрового демодулятора. Пусть Г 1 и Г - значащие частоты частотно-модулированного сигнала, а Го - частота генератоТра 2, Тогда интервалу - : - соот;2. Ю ветствует вимпульсов частоты Го,Га интервалу в : -- тп импульсов.нРазность между а й м вйбирается таким образом, чтобы можно было чет.- ко различать полупериоды - и-т, т 11 колебаний двух защитных частотВ качестве критерия для оценки длительности полупериода принимаемой значащей частоты выбриается число ш (щйэсв ) . Принимаемый частотномодулировайный сигнал Оч(фиг. 2) поступает на ограничитель. Положительные импульсы 0 с выхода ограничителя 1 разрешают импульсам 0генератора 2 пройти на выход Опервого элемента И 4. Когда прямоугольные импульсы 01 имеют отрицательную полярность, появляются импульсы О Вна выходе второго элемента И 5. Им-пульсы О 1 и 08 поступают на входыпервого и второго счетных блоков,которые в любой момент готовы к счету импульсов, однако работают поочередно.Для зашиты цифрового демодулятора от дроблений импульсов на выходеограничителя 1 при сильных искажениях частотно-модулированного сигнала используется перекрестный сброспервого и второго счетчиков 9 и 13.Сброс счетчика осуществляется в момент времени, когда другой счетчикфиксирует в -й импульс опорной частоты. Сброс счетчиков осуществляетсяимпульсами 0 .и О, снимаемыми свыходов второго и третьего дешифраторов 11 и 14. Для уверенного сброса ,счетчиков необходимо выполнить усГйаловие - в щ. Выбор щ и щпервого и второго счетных блоков определяет помехоустойчивость цифрового демодулятора.При положительных импульсах навход первого счетчика 9 поступаютимпульсы О. Когда первый счетчик 3 92490которых подключен выход второго счетчика, второй вход которого соединенс выходом второго дешифратора, а второй вход первого счетчика соединенс выходом третьего дешифратора..электрическая блок-схема предлагаемого цифрового демодулятора частотно-модулированных сигналов; нафиг. 2 - временные диаграммы работы щсхемы при отсутствии помех принимаемого частотно-модулированного сиг"нала; на фиг. 3 - временные диаграммы при наличии искажений принимаемого сигнала. .1Цифровой демодулятор частотномодулированных сигналов содержитограничитель 1, генератор 2, инвертор3, первый и второй элементы И 4, 5,регенератор 6, блок 7 регистрации,йервый счетный блок 8, состоящийиз первого счетчика 9, первого ивторого дешифраторов 10 и 11 соот"ветственно второй счетный блок 12,состоящий из второго счетчика 13,третьего и четвертого дешифраторов14 и 15 соответствеНно.ЦиФровой демодулятор работаетследующим образом.Указанное включение элементовИ 4, 5 обеспечивает поочереднуюработу счетных блоков 8 и 12 одиниз которых считает опорные импульсыпри положительных полупериодах частотномодулированного сигнала, другой - при отрицательных полупериодах,Каждый счетный блок 8 и 12 содержит счетчик опорных импульсов и двадешифратора, фиксирующих моментывремени, когда на вход счетчика по"ступают в-й и в -й импульсы с выхо 3да элементов И 4 и 5, Каждый щ -йимпульс, зафиксированный счетчйком,используется для сброса другого счетчика в нуль и управления работойблока 7 регистрации, каждый а-йимпульс, свидетельствующий о приемезначащей частоты Г с большим перио- .дом, фиксируется блоком 7 регистрации,Последовательность видеоимпульсов, фсоответствующих принятой кодовой комбинации, восстанавливается регенератором 6. В предлагаемом цифровом демодуляторе повышение помехоустойчивости достигается тем, что сброс фсчетчиков 9 и 13 осуществляется непо каждому переходу сигнала с выхода ограничителя 1 через нуль, а по20 Цифровой демодулятор цастотномодулированных сигналов, содержащий ограничитель, генератор, первый и " второй дешифраторы и блок регистрации, выход которого подключен ко входу регенератора, а также первый и второй элементы И, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго счетчиков, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введейы третий и четвертый дешифраторы и инвертор, вход которого соединен с выходом ограничителя и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора и с первым входом второго элемента И, ко второму входу которого подключен выход инвертора, причем выход первого счетчика со 5 92 ч 9досчйтает до щ 0, второи дешифратор11 вырабатывает сигнал О 4, сбрась,вающий второй счетчик 13 в нуль, Продолжая работать, первый счетчик 9может зафиксировать щ -й опорный5импульс, при котором йервый дешифратор 10 вырабатывает сигнал О, свидетельствующий о приеме посылки счастотой Г . При появлении импульса Оотрицательной полярности второй счетчик 13 начинает работать,а первый счетчик 9 останавливаться,так как исчезают импульсы О, и счетчик 9 хранит записанное ранее числодо появления сигнала Ос выходатретьего дешифратора 1 ч. Сигнал .Опоявляется в момент времени, когдавторой счетчик 13 зафиксирует щ 0импульсов генератора 2. Досчитавдо щ 0-го импульса, второй счетчик. 13 сигналом Осбрасывает первыйсчетчик 9 в нуль и этим же сигна лом переписывает сигнал О , характеризующий состояние блока 7 регистрации, в регенератор 6. Сигнал Ос выхода регенератора 6 поступает навыход цифрового демодулятора. Второйсчетчик продолжает счет импульсов,до тех пор, пока полярность импульсов сигнала О не станет положительной, Далее работа повторяется. Еслик моменту изменения полярности сигнала Осчетчик не успевает досчитать до щ, то в,блок 7 регистрациисигнал не записывается.Проанализируем с помощью времен 35ных диаграмм, приведенных на фиг. 3,работу демодулятора при наличии сильных искажений принимаемого сигнала.Янализ начнем с момента времени,40когда второй счетчик 13 фиксируетщ -й импульс, приводящий к формированию сигнала сброса Ои, и продолжает счет щ +1, щ,+2, , щдо момента появления дробления имф 5пульса О, В этот момент второй сцетгчик 13 прекращает, а первый счетчик9 начинает работу, записывая ТГ им-пульсов, Если 10(щ 0, то в моментокончания дробления йервый счетчик9 останавливается, сохраняя записанное число, а второй сцетчик 13 продолжает счет щ.+ 1, щ+2, , досчитав до щ -710 . В момент изменения.полярности сигнала О второй счетчик13 останавливается, а первый .счетчик 9, хранящий число ь 10, продолжает счет 11,Ф 1, 0 2 щ 0,сбрасывает сигналом Овторой счет" 06 6чик 13 и продолжает считать до момента появления дробления длительностью т, Во время этого дробления считает второй счетчик 13, азатем нова первый счетчик 9 до окойчания импульса Оположительной полярности. Дальнейшая работа виднаиз временных диаграмм,Если ни один из сцетчиков не досцитает до щ , то блок 7 регистрациирегистрирует наличие посылки со зна-чащей частотой Г, если в счетчикезафиксировано щили более импульсовгенератора 2, то принимается решениео том, что передается со значащейчастотой Г,Из анализа временных диаграммвидно, что наличие перекрестныхсбросов счетчиков исключает накопление погрешностей, возникающих впроцессе демодуляции.Таким образом, использование двухпооцередно работающих счетных блоков 8 и 12 с перекрестным сбросомсчетчиков и принятием решения дваждыза период значащей частоты выгодноотличает предлагаемый цифровой демодулятор частотно-модулированных сигналов от известного, так как обеспечивается повышение помехоустойчивости за счет исправления части искажений сигнала, и при той же погрешности определения значащего момента восстановления можно обеспечить вдвоебольшую скорость модуляции,Формула изобретения7 92190 б 8единен со входами первого и второго второго дешифратора, а второй входдешифраторов, выходы которых подклю" первого счетчика соединен с выходомчены к одним. входам блока регистра" третьего дешифратора.ции, другие входы которого соединены Источники информации,с выходами третьего и четвертого принятые во внимание при экспертизедешифраторов, ко входам которых под. Авторское свидетельство СССРключен выход второго счетчика, вто" Иф 363198, кл. Н 03 1. 11/00, 1971рой вход которого соединен с выходом (прототип),/71 ра 65 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, М, Раушская набд филиал ППППатент, г. Ужгоро Проект Составитель Е. Голуб Т С,Мигунова Корректор А. ференПодписное