Демодулятор частотно-модулированного стереосигнала в системе с полярной модуляцией

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 Н 04 0 а Я ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ схемы ко стн ого и 11 хемычастот ры сиг ова е с поляр к 1 выпе" налоговый й суммаодам кот ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1172028, кл . Н 04 Н 5/00, 1981.(54) ДЕМОДУЛЯТОР ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННОГО СТЕРЕОСИГНАЛА В СИСТЕМЕ СПОЛЯРНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ(57) Изобретение относится к радиотехнике и связи и может использоваться в высококачественной приемной аппаратуре. Цель изобретения - повышение точности демодуляции сигнала.Демодулятор содержит блок 1 выделенияподнесущей частоты, аналоговый коммутатор (АК) 2, корректирующий суммарно-разностный блок (КСРБ) 3 и формирователь 4 импульсов поднесущейчастоты, На вход демодулятора поступает стереосигнал с выхода усилителя . Изобретение относится к радиотехнике и связи, в частности к стерео- вещанию, и может быть использовано в высококачественной приемной аппар атуре,Целью изобретения является повыш ние точности демодуляции сигнала.На фиг.1 приведена структурная электрическая схема демодулятора частотно-модулированного стереосигнала в системе с полярной модуляцией; на фиг. 2 - 5 - структурные электрические схемы аналогового ком мутатора, варианты; на фиг. 6 - 9 80155941 промежуточной частоты, Формирователь4 преобразует входной частотно-модулированный стереосигнал с полярноймодуляцией в последовательность импульсов с нормированными амплитудойи длительностью, Эта последовательность импульсов является частотноимпульсно-модулированным (ЧИМ) сигналом. Блок 1 выделяет из ЧИМ-сигнала сигнал поднесущей частоты, Этотсигнал поступает на информационныйвход АК 2, на управляющий вход которого поступает ЧИМ-сигнал. В результате прохождения сигнала через АК 2происходит сдвиг его спектра. Преобразованный спектр сигнала содержитв звуковом диапазоне разностный сигнал А-В. КСРБ 3 преобразует суммарный сигнал А + В (ЧИМ-сигнал) и разностный сигнал А-В в сигналы левогои правого каналов Аи В с одновременной низкочастотной коррекцией разностного сигнала. 12 з.п, ф-лы,2 ил. структурные электрическиеректирующего суммарно-разиблока, варианты; на фиг, 1структурные электрическиеблока выделения поднесущейварианты; на фиг,12 - спеклов в сечениях демодуляторДемодулятор частотно-моного стереосигнала в систеной модуляцией содержит блления поднесущей частоты,коммутатор 2, корректирующино-разностный блок 3, к выхрого подключены первый и вФильтры нижних частот, и Формирователь 4 импульсов поднесущей частоты, Аналоговыйкоммутатор 2 содержит первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 аналоговые ключи, корректирующий суммарно-разностный блок 3 - блок 9 коррекции и суммарно-разяостный преобразователь 10, состоящий из перво го 11 и второго 12 сумматоров. Блок1 выделения поднесущей частоты содержит Фильтр 13 нижних частот, управляемый генератор 14 синусоидальных колебаний и первый 15 и второй 16 аналоговые ключи.15Демодулятор частотно-модулированного стереосигяала в системе с полярной модуляцией работает следующим образом.Формирователь 4 преобразует входной частотно-модулированный (ЧМ) . стереосигнал с полярной модуляцией ПМ), спектр этого сигнала изображен на фиг,12 а, который поступает на вход демодулятора с выхода усилителя промежуточной частоты ЧМ-приемника, в последовательность импульсов с нормированными амплитудой и длительностью.Эта последовательность импульсов является частотно-импульсно-модулиро 30ванным (ЧИМ) сигнапом, спектр которого, кроме составляющих вокруг промежуточной частоты и его гармоник,содержит низкочастотный спектр частотно-демодулированного стереосигвала. (Фиг,12 б). Блок 1 выцеляет из ЧИИ-сигналасигнал поднесущей частоты Г (фиг,12 в), поступающий насигнальный вход аналогового коммутатора 2, Так как на управляющий40 вход аналогового коммутатора 2 посту" пает ЧИМ-сигнал (фиг.12 б), то врезультате коммутации происходитсдвиг спектра, а яа выходе аналогового коммутатора 2 преоЪразованныйспектр сигнапа (фиг,12 г) содержит в звуковом диапазоне разностный сигнал А-В, который в области низких частот на передающей стороне частично подавлен.Корректирующий суммарно-разностный блок 3 преобразует суммарный сигнал А + В, поступающий с выхода Формирователя 4, и разностный сигнал А - В с выхода анапогового коммутатора 2 в сигналы левого и правого55 каналов А и В с одновременной низ" кочастотной коррекцией разностного сигнала. Корректирующий суммарно-раз-. ностный блок 3 содержит суммарнораэностный преобразователь 10, корригировать низкие частоты можно с помощью блока 9 как в разностном канале до суммарно-разностного преобразователя 10 (фиг,6), так и послевыделения каналов А и В в суммарноразностном преобразователе 10 (Фиг,7).В последнем случае корригируют в каналах А и В дифференциально противофазную низкочастотную часть спектра,Выходные сигналы корректирующего суммарно-разностного блока 3 после преобразования в первом и втором фильтрах нижних частот являются сигналамиА и В (левый и правый каналы),Аналоговый коммутатор 2 можетпредставлять собой один первый аналоговый ключ 5 (фиг,1), так как коэффициент передачи такого аналоговогокоммутатора изменяется дискретно между нулем и единицей, то он выполняет функцию однополупериодного детектора, а на его выходе, кроме преобразованного полезного спектра,возникает и прямой сигнал с выхода блока 1, т.е. колебания с поднесущейчастотой, От этой составляющей можно избавиться, используя в аналого"вом коммутаторе 2 второй аналоговыйключ 6, выход которого соединен,свыходом первого аналогового ключа 5,на сигнальный вход которого подается .подяесущая в противофазе и который управляется противофазно относительно первого аналогового ключа 5(фиг,2). Так как коэффициент передачи такого аналогового ключа имеетдискретные значения -1 и +1, на еговыходе действует только преобразованный спектр, а на выходе устройства, следовательно, уменьшенное значение колебаний поднесущей частоты,Аналоговый коммутатор 2 можетсодержать, кроме выхода разностногоА - В сигнала, дополнительный противофазный выход разностного сигналаВ - А, получаемый с выхода второгоаналогового ключа 6, сигнальныйвход которого соединен с сигнальнымвходом первого аналогового ключа 5и который управляется противофазноотносительно первого аналоговогоключа (фиг.3) или который управляется в одной фазе с первым аяапоговым ключом 5, но на сигнальный входкоторого с блока 1 подается сигнал в противофазе (фиг.4). Проникновение под9416 45 50 55 5 155несущей частоты на дополнительныйпротивофазный выход разностного сигнала, как и на основной выход аналогового коммутатора 2, можно предот-,вратить (аналогично фиг,2), используя в нем дополнительные третий 7 ичетвертый 8 аналоговые ключи, которыевместо выключения сигнала поднесущейкоммутируют этот сигнал в противофазе (фиг.5),Если корректирующий суммарно-разностный блок 2 имеет третий дополнительный вход, то может быть реализован с применением блока 9 и двухдвухвходовых сумматоров 11 и 12(фиг8 и 9). В корректирующем суммарно-разностном блоке возможно корригировать подавленную низкочастотную часть как в разностном канале(фиг,8), так и после выделения каналов А и В (фиг.9). В обоих случаяхкорригируют дифференциально противофазную низкочастотную часть спектрав сигнале.На выходе одного (первого) сумматора 11, а следовательно, и на одном выходе устройства получаем суммусуммарного сигнала А + В, получаемого с выхода формирователя 4, и разностного сигнала А - В, получаемогос выхода аналогового коммутатора,т.е,сигнал одного канала (А + В) + (А -- В) = 2 А, и аналогично на выходевторого сумматора 12, для чего разностный сигнал получаем с дополнительного противофазного выхода ана"логового коммутатора 2, - сигнал другого канала (А + В) + (В - А) = 2 В.Для подавления высокочастотных составляющих сигнала на выходе устройствас частотами промежуточной частоты ивьппе целесообразно применять фильтрынизких частот.Блок 1 может быть реапизован попринципу фазовой автоподстройки(ФАПЧ),При подаче импульсной последовательности от формирователя 4, содержащей в своем спектре колебания поднесущей частоты 31, 25 кГц, на управляющий вход аналогового ключа 15 и синусоидального напряжения от первоговыхода управляемого генератора 14,близкого по частоте к поднесущей частоте, на сигнальный вход аналоговогоключа 15 на его выходе вырабатывается напряжение рассогласования, связанное с разностью фаз и частот двух 10 15 20 25 30 35 40 сигналов. Напряжение сигнала рассогласования далее фильтруется в фильт-ре 13 и подается на вход управляемого генератора 14. Под действием сигнала рассогласования частота управляемого генератора 14 изменяется так,что уменьшается разность частот между частотами поднесущей частоты входного сигнала и его частотой, Если частота поднесущей частоты входногосигнала достаточно близка к частотеуправляемого генератора 14, то действие обратной связи оказываетсясицхронизированным или захваченнымвходным сигналом, После того, когдазахват осуществлен, частота выходного сигнала управляемого генератора14 становится равной частоте поднесущей частоты входного сигнала, аразность фаз между поднесущей частотой входного сигнала и сигнала первого выхода управляемого генератора14 приближается к 90 . Таким образом, последний должен вырабатыватьна втором выходе сигнал, сдвинутыйона 90 относительно сигнала на первом своем выходе,Блок 1 может содержать, кромепервого аналогового ключа 15 (фиг,10),и дополнительный второй аналоговыйключ 16 (фиг,11), на сигнальный и управляющие входы которого подают противофазные сигналы относительно соответствующих сигналов на первоманалоговом ключе 15. В последнем слу"чае сигнал рассогласования содержитменьше побочных составляющих (аналогично двухполупериодному детектированию относительно полупериодного). формула изобретения 1Демодулятор частотно-модулированного стереосигнала в системе с полярной модуляцией, содержащий блбк выделения поднесущей частоты и корректирующий суммарно-разностный блок, первый вход которого объединен с входом блока вьщеления поднесущей частоты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности демодуляции сигнала, введены формирователь импульсов промежуточной частоты и аналоговый коммутатор,включенный между выходом блока выделения поднесущей частоты и вторым входом корректирующего суммарно-разностного блока, а выход формирователя30 импульсов промежуточной частоты подключен к объединенным входу блока выделения поднесущей частоты и управляющему входу аналогового коммутатора,2. Демодулятор по п,1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем,что аналоговыйкоммутатор содержит первый и второйаналоговые ключи, выходы которых 10объединены и являются выходом аналогового коммутатора, управляющим входом которого являются объединенныеуправляющий вход первого аналогового ключа и инверсный управляющийвход второго аналогового ключа,вхо. -ды первого и второго аналоговыхключей являются соответственно входом и дополнительным входом аналого"вого коммутатора, причем его дополнительный вход соединен с вторым выходом блока выделения поднесущей частоты.3, Демодулятор по и.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что корректирующий суммарно-разностный блок содержит суммарно-разностный преобразователь, первый и второй выходы которогоявляются соответственно первыми вторым выходами корректирующегосуммарно-разностного блока, первымвходом которого является первый входсуммарно-разностного преобразователя, второй вход которого через блоккоррекции соединен с вторым входомкорректирующего суммарно-разностного блока,4, Демодулятор по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что корректи- .рующий суммарно-разностный блок содержит суммарно-разностный преобразователь, первый и второй выходы которого через блок коррекции подключены соответственно к первому и второму выходам корректирующего суммарноразностного блока, первым и вторымвходами которого являются соответственно первый и второй входы суммарноразностного преобразователя,.5, Демодулятор по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что аналоговыйкоммутатор содержит дополнительныйвыход, подключенный к третьему входукорректирующего суммарно-разностногоблока.6, Демодулятор по пп, 1 и 5, о тл и ч а ю щ н й с я тем, что аналоговый коммутатор содержит первый ивторой аналоговые ключи, входы которых объединены и являются входом аналогового коммутатора, выходом и дополнительным выходом которого явля- ются соответственно выходы первого и второго аналоговых ключей, управляющий вход первого аналогового ключа и инверсный управляющий вход второ-, го аналогового ключа объединены и являются управляющим входом аналогового коммутатора.7. Демодулятор по пп. 1 и 5, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что аналоговый коммутатор содержит первый и второй аналоговые ключи, входы которых являются соответственно входом и дополнительным входом аналогового коммутатора, управляющим входом которого являются объединенные управляющие входы первого и второго аналоговых ключей, выходы которых являются соответственно выходом и дополнительным выходом аналогового коммутатора,причем инверсный выход блока выделения поднесущей частоты подключен к дополнительному входу аналогового коммутатора.8. Демодулятор по пп, 1 и 5, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что аналоговый коммутатор содержит первый, второй третий и четвертый аналоговые ключи, причем объединенные входы первого и четвертого аналоговых ключей и объединенные входы второго и третьего аналоговых ключей являются соответственно входом и дополнительным входом аналогового коммутатора, выходом и дополнительным выходом которого являются соответственно объединенные выходы первого и третьего аналоговых ключей и объединенные выходы второго и четвертого аналоговых ключей, управляющие входы первого и второго аналоговых ключей, объединенные с инверсными управляющими вхо" дами третьего и четвертого аналоговых ключей, являются управляющим входом аналогового коммутатора, дополнительный вход которого подключен к дополнительному выходу блока выделения поднесущей частоты.9. Демодулятор по пп, 1 и 5, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что корректирующий суммарно-разностный блок содержит первый и второй сумматоры, первые входы которых объединены и являются первым входом корректирующего суммарно-разностного блока,вторым и третьим входами которого явля 155941610 ются соответственно первый и второймвходы блока коррекции, первый и второй выходы которого подключены к вторым входам соответственно первого ивторого сумматоров, выходы которыхявляются первым и вторым выходамикорректирующего суммарно-разностного блока.1 О. Демодулятор по пп,и 5,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтокорректирующий суммарно-разностныйблок содержит первый и второй сумматоры, выходы которых через блоккоррекции подключены соответствен 15но к первому и второму выходам корректирующего суммарно-разностногоблока, первым входом которого являются объединенные первые входы первого и второго сумматоров, вторыевходы которых являются соответствен 20но вторым и третьим входами корректирующего суммарно-разностного блока,11. Демодулятор по п.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что к первомуи второму выходам корректирующегосуммарно-разностного блока подключены соответственно первый и второйфильтры нижних частот,12, Демодулятор по п,1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что блок выделения поднесущей частоты содержитпоследовательно соединенные первыйаналоговый ключ, фильтр нижних частот и управляемый генератор синусоидальных колебаний, первый выход которого является выходом блока выделения поднесущей частоты, входом которого является управляющий входаналогового ключа, сигнальный входкоторого соединен со вторым выходомуправляемого генератора синусоидальных колебаний,13. Демодулятор по пп. 1 и 2,отличающийся тем, что вблок выдсления поднесущей частотывведен второй аналоговый ключ,сигнальный вход которого соединен стретьим выходом генератора синусоидальных колебаннй, а управляющий4вход и выход второго аналоговогоключа объединены соответственно суправляющим входом и выходом первогоаналогового ключа.