Устройство для восстановления несущей частоты

О П И С А Н И Е 1111 595842ИЗОБРЕТЕН И Я Сова Советских Социапистических Республик) М, Кл. Н ОЗВ 3/МН 041 7/02Н 036 11/02 инецисм заявок2043306/ /2043307/2043308/2043309/09 с прис Государственный комитет 23) Приорит Совета Министров СС цо делам изобретеии УДК 621.396.6) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТА НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫЕНИ мо- марадиотехни йствах фаз Изобретение относится к ке и жет использоваться в устро овой ципуляции.Известно устройство для восстановления несущей частоты, используемое в каналах с фазовой манипуляцией, содержащее квадратурцый преобразователь фазоманипулированного сигнала в видеочастотный и последовательно соединенные фильтр нижних частот и управляемый генератор, выход которого подключен к другому входу квадратурцого преобразователя фазоманипулированного сигнала в видеочастотный. При этом квадратурный преобразователь фазоманипулированного сигнала в видеочастотный выполнен в виде двух параллельно соединенных по входам каналов, один из которых содержит последовательно соединенные сицфазный фазовый детектор, узел оптимальной обработки ц решающий узел, а другой - последовательно соединенныс линии задержки и квадратурный фазовый детектор. Выходы узла оптимальной обработки и квадратурного фазового детектора соединены с входами перемножителя 1).Недостатком известного устройства является малая полоса захвата, причем в нем расширение полосы захвата связано с ухудшением помехоустойчивости.Целью изобретения является расширение полосы захвата ц повышение помсхоустоцчцвостц.Для этоо ь устройство для восстановлениянесущей частоты, содсржашее квадратурцый 5 преобразователь фазомаццпулцроваццого сигнала в вцдеочастотцый ц последовательно соединенные фильтр ццжнцх частот и управляемый генератор, выход которого подключен к другому входу квалратурцого преобразователя 10 фазоманцпулироваццого сигнала в вцдеочастотный, мехкл выходом квадратрного преобразователя фазомаццпулированного сигнала в вцдеочастотный ц входом фильтра нижних частот включен пороговый ограничитель скорости изменения напряжения.Квадратурцый преобразователь фазомацицулцроваццого сигнала в видеочастотный может быть выполнен в виде параллельно соединенных по входам квадратурного и сицхроц ного фазовых летекторов и перемцожителя,один вход которого соединен с выходом квадратурного фазового детектора, а другой - через усилитель-ограничитель с выходом синхронного фазового детектора.25 Квалратурцый преобразователь фазомаццпулцрованцого сигнала в вцдеочастотцый может быть выполнен в виде двух параллельно соединенных по входам каналов с вычцтатслсм на выходе, каждый из которых содержит 30 послсдоватсльцо включецнь 1 с фазовый дстек 595842тор, ильтр нижпик частот, успл 1 ель и исрс)мио)китель, прп этом между другим Б.(одо) ПсРС;,1 ИОЖИТСЛ 51 ОДНОГО КИЛЛ;1 И БЬ(:(О;(О (ИЛ ЬТРс 1 ИИМ,Пп.( ЧЗСТОГ ДРУГО(0 КсиЛ;с 1 13 К,1 Ю 11 ОГр 2 иичнтс;и.К 13 с 1 др 21 урпЬ(Й ПрСООрс 1301321 С Ь фсЗО)12 ИИ -И) 1 ИРОВс 1 И НОГО СИГИс 1 ЛЛ 13 БИДСОЧЛСТО И 111. )10 жст быть Быполпсн в виде сосдипсииы.; плРсЛЛС,ПИО ИО 3.(ОДЗМ Квс 1 ДРЛГМРИ 010 11 СППкнишого фззовы.; детекторов, 3 ы(оды коОрь);иодк;почепы сооБстствсиио через липНО злД(РЖКИ И ПОСЛЕДОБс 1 ТСЛЬИО ВК;ОСИИЫЕ МЗСЛ01 Г 1 И)МЗЛпой ООРс 100 ТКИ И РСИ 1210 ЩИй УЗС, К3 (Одлм иср(.миожисля,Пороговьш огрлпнч(ггель скорости измспсПИ 5( МО)КСТ ОЫП ВЫПО 1 ПСП Б 13 ИДЕ ОПС",)Я.ИОИО 0 Из ИТСЛ 51 Б ЦСИ 3 ОГРИЦЗ С.(ЫОЙ ООРс 00 КИ С 3 ЯЗИ КОТОРОО ИОСГС;ОВЗТС,1 ЬИО 13 К 110 ЧСИЫдиффсрспцирующ 2 я КС-цепь и Вс Грсчио.12 рлллсльпо включспшс диоды с соотвстствуоН(,ИМИ ИСТОЧ 1 ИКс 1.п П 2 ПРЯЖСИ(,51 СМСЩСИИ 51.с фпГ. 1 ИОКЛЗЛНЯ упяппопс 1 ЛЬП 251 С:С)с(ПредЛЗГЗСМОГО уетр 01 С )с; ПЛ фИГ. 2-. 5 - . - БЛР(п(Ы ИРСООР 23013 сТС 51 ф 230)с 1 ИИП ,11 Р 01311 НОГО СИИл,12 В ВИДЕО(с)С(ОГНЬИ; ПЛ фи. 0пороговый огр(пичитегь скорое и измснеи пяилпр 515 кепи; и (1 и(г. 7 -- 1:рс)1 сииыс ди;грл(1 мы ь режиме биспнй.В)(од 1 устройствз (фи. 1, сосдииси с к 32 дрлгурпь(1 ирсобрс)30)сгес:5 2 флзо 1;ппи 1,(ирои;ииоО сигиз,2 3 Видео(лстотиыЙ, 3 ы.(0;(,3которого через последовательно сос;ппспиысиорОГОБы 11 ОГрс 1 иипГсль 4 (корости ПЗ(сцепи;1исир 51)кспи 5 фи,ьтр 5 иЖии; чс(сО( и ) и);влясмый гсперлтор 6 сосдипсп с;ц)ути) в(одом7 кзздрзтурпого прсобрззовлтсля 2. Г 1 ри этомквлдрзтурпый преобрлзовлтсль 2 содср)киподключенные через фззоврлщятсль 8 пл л/2к его;ц)угом 1 вг(оду 7 сии,",роппый фазовый детектор 9 и квлдрлтурньш флзовый детектор Опервый из которы:( соединен с 3:(одом пспосрсдствепно, з второй . через лпишо злдержки 11 из время, рзвпое ГГгс)ппоси элем(итл СпИсЛс. ВЫ 5;ОД КВЗДРлтУРПОГО флЗОБОГО ДСтскторл 10 подклочсп к вкоду псрсмпо)кп. сля 12 Непосредственно, з вы.(0, сипкроипсгофазового детектора 9 подкпочсп к друОмув(оду псрсмно)кителя 12 через послсдовзтсльпо соединенные узел 13 оптимлльпой оорлоотки и рсшлощии узел 14, вторые )коды которого сосдинспы с в(одо 15 тлктовык импульсоь,УСтРОйетВО ДЛЯ ВОССтсПО 3 ЛЕПП 51 ПССУЩЕ(й Члстоты работает следующим оорззом.Рлбо 2 устс)0 сВс П.)(осрпрф е 05 3 рсмспИ,(с;И ЛИаГраММаМИ (фпГ. 7)ПОКЗЗЗППЫМИ ДЛяслучая, когда пл вкод устройства поступаетСпУСОПДЗЛЫый Пс:ЯНИНУ.ИРОвслиивй СпЛЛ.Поско,п 1 пп)51 я(епис с ,пр;1 влясмого гспсрзторл 6 поступлст нл сип:(роппый флзовый детектор 9 п квлдрзтурпый флзовый детектор10 (0 Сдв И ГО. И сТ/2ТО П Л В Ь.(Одс 1 ( ЭТ П; ДС -тскторов синмсоидь рлзиостпоп Ястот 11 (фиг.7, и, Б и е) будут тзк)кс и(ст. мсжд) сооойс;впг нл + л/2. Причем в злвисимостп от зпл 1(с 1лстотиои рс 1 сстроики этот сд 3 ПГ будет рлвиым нбо +л/2, либо - л/2, и по отпошсишо к И 2 пр 5 ЖСПИ 10 (фпГ. 7, ) ПлпряжСИИЕ Ис( ВЫ .ОДЕ квлдрлтурпого фззового дстскОрз 10 будет дипу го при одом зилкс члстотпой рлсстрой 5 ки Б сторону опережения па л/2 (фиг. 7, в), зир 1 другом пилке шстотной рлсстройки - пз сто,ько жс Б сторону Отстзвзпия (фпг, 7, е).ри этом ил Бы:(оде иере:иожитсля 12 после псрсмпожс(ия символов (фиг. 7, б, в) образу П с(ся илиряжсннс снении, имеющее скачки фззь П 2 л кзждыс по;пс)НОДЗ 1 зстоты биении причем Б злвпспмости ог зизкз члстотпой расс 1 роики эти 1(2 п(и иропе:(Од 5 т лиОО От мзкси- М сЛ ЬИО 0 ОТ) Ис 11 СГЬИО 0 ДО:сКСПМ ЗЛЬПОГО 15 положпслыОго зилчсш и (фнг. 7, г), либо плоборот, ог )лксмм 5 ьпого положптсльпого доОРИПЗЕЛЫОГО ЗИЯСПИЯ.О Рс 1 злиПс В КОРОСГП и;5)сиепиЯ ис(ПРЯжспиЯИс 1 БЫ.Оде ПереНОЖИСЛ 51 12 дЛя ОТрСЗКОВ СИ- пусоиды паиряжспия бисшй и для скачков плиряжсипй используется В пороговом ограни ИТСЛС . СКОЭОСТП ИЗ СПСИИ 5 П 2 ПР 5 ЖСИИ 51 КО орый перс,1 ст пл 3.(од фильтра 5 пижп 3:( чаС01 ОСЗ ИЗ)СПЕП Пя ЗСКп И(ЯВНО ИЗЪ(ЕИЯО 1 Ц(".ОБ 5 Плир 51 жеи я пл 1 ы (Оде перемножи 1 е,я 2 и огрлиивлст скорость измене ия плпряЖСИИ 51 ВО 3 рМЯ СКсП(ОВ (фпг. 7, (, 2). В рс 33 Гьгс 1 тс 1(с 1 3 (ОДс ф 1 льРл 0 ииж 1:1.( ЯстотНОЯБ;151 С 151 ИОТОЯИИЛ 51 СОСТс 113 Л 51 ЮЩс 5 ПЯПРЯЖС 1(Я, 1110 Щс,Я Рс 13 НЫ 1 Зпс 1 К Зс 13 ИС(МОСТИ ОТ зплкл члто(иой рзсстройки. Это постоянное Ис(ИР 5 ЖС П 1 С )РО,ОДВТ Ис 3(ОД УПРЗБЛСИИЯ ЧЗ) С 0 Оп )ПРсБЛ 5 СМО 0 ГСИСР 1 ТО)Я ) И 1 МСИЬШ 2- ст члстоту бисии(. Когда члстотизя расстрой- КЛ ) МСИ 1 ШсЕТС 5 ДО ВС 1 НППП, ОЛИЗКОП К ПОЛО- сз(х 3(Гл ус роС(32 -- прототипа, ьступзет Б дйствпе обычный мс:(Низм зз:(32 тл систем 4) ф Л 30130 И ЛВОИОДСРОИК (сС 10 ТЫ: ПОЛ( ВОЛИ 2илпряжсиий биений, сооБерст)м 0 цля ) мепьПСИИ 10 12 СТОТЫ ОИ(.Ипй, РЗС 1 ЯГИБЯСТСЯ, 3 ДРУ- гля полуолпз - сжпмлстся, что и вызывает Бырлботку упрлвляощсго пзгря 5 ксиия. После 45 вкож,сшя В сии:(ропизм биения исчезают, иусгройство рлботл(т тлк жс, клк н устройство, пс имеющее в своем составе порогового ограни штсля 4 скорости изменения папряжепнй, Бллгодлря ввсдснн:о порогового ограничителя 5 З 4 скорости изменения плпряжеппй вырабзтыБлстся коррсктируощсе частоту управляемого ггчсрзторз 6 псПр)ахеие Г (фнг, 7), что прн ДИТ К РЗСПИРЕИИО ПОЛОСЫ 32:(ВсТЗ 2 ТЗК)КЕ К ПОВЫШСПШО ПО(Е:(ОУСТОсНВОСТИ, таК КЯК флуктузц:юпыс Выбросы и импульсные поме- .(1:, имеющиеся пл вы.;оде перемпожителя 12, б;1"Г С. л ЖП 13 2 ЬС 51. Рлботл ирсдлзглсмого устройства при пода(ч чс ил 3:(од 1 флзомлпипулиро)аипого сигналапрактически пс от,и лется от рзссмотреппой, тЗК КЛК фЛЗОВЛЯ МсипПУЛЯЦИЯ В(ОДНОГО СИГНЗ- лл спимлс(гя и иерсмиожнтсле 12. Поэтому формл плиряж(пия пз 3.(:(Оде перс:5 по)кителя 55 1 И(, 7, с", )С) 01 сС 51 ОСЗ ИЗМ "И(иН 51, КЯК Инапряжение на выходе порогового ограничителя 4 скорости изменения няпрятсецття.На фиг. 2 ситтхронцыц 9 ц квалратурньш 10 фазовые детекторы соединены параллельно по входам, а перемпожитель 12 соединен с выходом квадратурцого фазового детектора 10 непосредственно, а с выходом синхронного фазового детектора 9 - через усилитель-ограничитель 16.Квадратурный преобразователь фазомянипулировапцого сигналя в вилеочястотньш, показанный ца фпг. 3, предназначен лля работы с сигналами, гаетощ 11 и четыре Варианта фаз (разности фаз), и состоит из двух паратлельно соединенных по вхолам каналов 17 с вычитателем 18 ця выхоле. Каждый канал состоит из последовательно вклточенпых фазового детектора 19, фильтра 20 нижних частот, усилителя 21 и перемцо.кителя 12, при этом между другим входот перемцожтттеля 12 одного канала и выходом фильтра 20 цптсцпх частот лрчгого капала вклточен ограничитель 22.На фиг. 4 показан квалратурцый преобразователь фазомацпп 1 лированцого спптяла в видеочастотттьтй, отличающийся от аттэлогцчцого преобразователя устройства ца фиг. 1 тем, что линия зялержкц 11 втслточестэ тетслг вьтходами квалратсрного фазового детектора 10 и перемножителя 12.На фиг. 5 квалратурттый преобразователь отличается от потсязяпного на фцг. 3 тем, что иеремОжитель 12 включет межчу входом 1 тСтройства ц вхоло квалратурного фазового детектора 10, выхол которого является выходом 3помянутого преобразователя.Пороговый ограттичтттель 4 скорости изметтеттия ттяпряжеттттй (фцг. 61 выполнен в вттле операционного гцлтттеля 23, цепь .чццейной отрцтателт.ноц ооратцоц связи которого состоит из делителя вьтхочцого няппятсея, обпазоваццого резтстопахттт 24 и 25, а ттс,тцнейпая Отри 1 ятслитая Обратная Сяз Ооразовяня полклтотетттОй к вход оператцтотцтогосцлцтеля лиффереттттрайтоцей цепью, состоящей пз коттченсатора 26 и резистора 27, вьтхоЛ которой соединен с вхолом усилителя чепез встречно- параллельно включенпые,чиолы 28 и 29 с соответств.тотттмц истотниками 30 и 31 зяпттрятощего напряжения смещения.Если скопость изменения напряжения на Рхоче порогового ограничителя нг превышает донстимто, то зел работает кяк линлтньтй усилитель ттапряжения, охвачештьтц отрицательной обратной связио по пепи, состояп 1 ей из реяасторов 24 и 25. При этохт гтяпряжетттте с выхода дифсттеренцирюшей цепи це поступает на вход операционного мсилтттеля.Если скорость изменения напряжения превыцгдет лопустим 110, то на и.тхоле лиффереттццрутощсй цепи обрэзРется няпрясенце, открывающее в зависимости от знака тягтотцо расстройки о,чин цз лиодов 28 цлц 29. При этом цепь обратной отрицательной связи включается, и скорость изменения напржкения ограничивается, что и приводит к эффекту увг лтчсцця прлвля 10 цтсГО цдпряжсцця цл Вхоле ограничителя прц данной частоте бцеццй вгтройствгПрцмепеццс прелложенцого устройства поЗВОЛЯСт СЦТТЗЦтЬ тРЕООВДЦЦЯ К ЧЯСтОтЦОй Стд 0 ил ьцйстт 1 ВТ 1 тр л кта, и Овьтспть пОм Гхоз лцц 1 цеПОГТЬ ц рлспптрцть полосу зэхВлтл устрой. ствд. 10 15 20 25 30 3540 45 50 55 00 05 Формула ттзобретспця1. Устройство лля Росстяттов,чгттття цгсущец тлст 01 ьт, солепждтт 1 ГГ тсвдл 11 лтурт 1 пт прсобрэзовдтслт, гддзс"дэттп лцровяццого сцгцэлд В Рцлголстотттттй ц послеловятсльцо соглццгцТтьте фттльтр ццжццх частот ц упрдвлясхьтй гепгпатоп, Вт,ход которого полклточгц к лр гоху Вхоч тсвялплтпцого преобразователя фязомлттттпмлттрогли Ого сттгттллэ в Вцлеотлстотттт тй, 0 т л ц, ч л 10 Т г Г с я тг 1, то, Г Ттглио Олсцц - Т 1 С ЦЦЯ ПО ЧОСТТ ЗД ХРЛТД и ПОРТЦТГТТТТЯ ПО.ТГХОС- тойчцвостц, Гжл вьхолом тсвллрдт рцого пргоорязовлтслфлзомаццпулцрОРдццого сцгттллл в вттлсочдстгтштй тт входефильтра ттцКцттХ тдгтОт ВКЛтОЧГП ПОрОСОВ 1,11 Ч ГГрдци цтте,ть гтсорогтц цзмгттетцтя няпряжгцця2. Устройство чо п. 1. отлцчающггся тгм, Тто тсгллпдт ртпй ппгоордзовдтслт, флзо- яВлтрОР 1 тцО"О с 1 тгцл тл В ВтлГОтлстОтцттй И.ТПОЛПЕЦ Г РТ 1 ЛГ ПЛРДЛЛГЛТЦО ГОГЧЦЦЛТЦЫХ ПО Рхочд квллг)лтсттпого 1 т сццхп 011 ПОГО фдзОРьх чгтгтстОООР и пгргох:Тттгчя ОЧТТП ВхОЧ КОТО- пого гоечттцгтт с вкодо тсвлчплтмрттого флзоРого лг. кторд. д лрсготт - тсрсз ссцлтттглт,- Огрэттцчцтг тт с В.тхоло 1 т стцтхроццо 0 фдзового ЛгтгКтОРЛ3. Устройсттто по и. 1, отлцч л ющес с я тгт, что квдлгдтсптттцт ппегбрлзовятелт, фязо- ХТДТитт ЛТОРРдттттОГО СттГЦЯ.тд В ВЦЛГОчтэстОттТй гыцо.тцгтт т 1 гтлг .чих цдра.тлсльцо гослцттгтттттт . РО Вхо,дкдттялОР с гычцтдтглл Тл вттхолг. тсэжчтчй Пз котопттх гочептсттт послгчовлтг,чт.т 0 Рк,чтотгС ФязОРьтйт .ЧетгктОТ), фттчттп ццжштх тдстот, сцчцтсль и псргмцс 1 стттечт ппт этом мгтт .чг.пгл гхолом перл цожцтгля Очного клчл чл тт РыхОЧО.1 фтт,чттрл ццж 1 тих ТЯГт 01 Л 1 тОГО КДЦДЛа ВКЛтОЧЕЦ ОГРЛТтттсттттЕЛТ,.4. Устройстго по и. 1, отличающееся тем, то тсвдлплтмпттьтй пргобрязовлтгль фдзо- Лтттттлттровдттттого сцгттлла в Рплсочлгтотттый тттполцгтт В ит;г гоглттттлтттьтх пярд,тлг тыо тто РхоЛЛМ ТСВДЛПдт.ОЦОГО Ц СПЦХООтШС,ГО фдЗОРЬТХ лгтгтстотов, ихолы тсоопьтх тточк,тточгцтт соотггтгтвст то чспгз тцтттцо зл.чгпжт и тт после.чоглтгльцо Рклточлцтыг зеч оптЛлт,1011 Обрдботктт и ргцтлтощтц узгл к Рхолдм пгргхтттожцтгля.5. Устройс тго по пп. 1 - 4, о т л и т я то щ е ег я тем, чт 0 погтогогыц огрэттттттттглт. скорости ЦЗМгтТГЦЦЯ ПДПРЯжЛтттЯ ВТ,ТПО,ЧТТГТ Р РЦЧС ОПЕОяцттоцттого с,тттгля, т 1 ттсптт От 11 ццдтглт,цой Оорлтцой сгязц которого послс чогдтгльцо Ртс 10 Гнат лттффГрГцицрОПЛя ТсС,-цгпт 1 тт Встрсттто-пдрд,ч.чечтТО Рт;,чтотгццыс лцольт с го- ОтвгтСтВУЮЩПМЦ ЦСтг ТНПКаМЦ ПДПРЯжЕНЦЯ "мещенця.Исто ники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Обнаружение двоичных ФМ-сигналов сп- Экспресс-информация. ВИНИТИ, Передача стемой ФАПЧ с решающей обратной связью, - информации, М 22, 1969,ктор Н. Сухано Изд. М 304 Тираж 108/ сударственного комитета Совета Мипистро по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская нао., д. 4 5