FR2599575A1 - Method of receiving frequency-modulated analog signals with digital processing and device for carrying out this method - Google Patents
Method of receiving frequency-modulated analog signals with digital processing and device for carrying out this method Download PDFInfo
- Publication number
- FR2599575A1 FR2599575A1 FR8707522A FR8707522A FR2599575A1 FR 2599575 A1 FR2599575 A1 FR 2599575A1 FR 8707522 A FR8707522 A FR 8707522A FR 8707522 A FR8707522 A FR 8707522A FR 2599575 A1 FR2599575 A1 FR 2599575A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- frequency
- signal
- intermediate frequency
- modulated
- analog
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/79—Processing of colour television signals in connection with recording
- H04N9/80—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback
- H04N9/802—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback involving processing of the sound signal
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D3/00—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/04—Systems for the transmission of one television signal, i.e. both picture and sound, by a single carrier
- H04N7/045—Systems for the transmission of one television signal, i.e. both picture and sound, by a single carrier the carrier being frequency modulated
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Stereo-Broadcasting Methods (AREA)
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Abstract
Description
PROCEDE DE RECEPTIOIM DE SIGNAUX AI#:ALOGIQUES
MODULES EN FREQUENCE AVEC TRAITEI3SC NUMERIQUE
ET DISPOSITIF POUR LA REALISATION DE CE PROCEDE
La présente invention se rapporte à la technigue de réception radio-électrique et plus précisément, elle a pour objet un procédé de réception de signaux analogiques modulés en fréquence avec traitement numérique ainsi qu'un dispositif pour la réalisation de ce procédé.PROCESS FOR RECEIVING AI #: ALOGICAL SIGNALS
FREQUENCY MODULES WITH DIGITAL PROCESSING
AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS PROCESS
The present invention relates to radio reception technology and more specifically, it relates to a method for receiving frequency modulated analog signals with digital processing and a device for carrying out this method.
La présente invention est applicable b la conception des récepteurs de signaux modulés en fréquence, pour la démodulation des sous-porteuses de différence de couleurs dans le système SECAM, aussi bien que pour la démodulation de signaux à modulation de fréquence dans un système d'enregistrement vidéo, faisant appel à de tels signaux. The present invention is applicable to the design of frequency modulated signal receivers for the demodulation of color difference subcarriers in the SECAM system, as well as for the demodulation of frequency modulated signals in a recording system. video, using such signals.
Le procédé conventionnel de conversion d'un signal modulé en fréquence en signal sonore (Kononovitch L.M.,
Radiodiffusion stéréophonique. Moscou, Maison d'édition "Sviaz", 1974 , pI.12) prévoit la conversion d'un signal de fréquence de réception en un signal de fréquence intermédiaire, suivie de la détection et de l'amplification des signaux à fréquences de son. Lorsqu'il s'agit de la réception stéréophonique, on procède à une opération supplémentaire: après la démodulation on réalise la séparation des signaux en présence pour obtenir des composantes qui correspondent à la voie gauche et à la voie droite.The conventional process of converting a frequency modulated signal into a sound signal (Kononovitch LM,
Stereophonic broadcasting. Moscow, "Sviaz" Publishing House, 1974, pI.12) provides for the conversion of a receiving frequency signal into an intermediate frequency signal, followed by the detection and amplification of signals with sound frequencies. When it comes to stereophonic reception, an additional operation is carried out: after demodulation, the signals present are separated to obtain components which correspond to the left and right channels.
Le procédé décrit est simple, mais avec ce procédé de conversion le signal sonore s'avère entaché de distorsions dues aux dispositions de principe qui sont propres à la démodulation de fréquence et à l'amplification des fréquences sonores. The method described is simple, but with this conversion method the sound signal turns out to be tainted by distortions due to the principle provisions which are specific to frequency demodulation and to the amplification of sound frequencies.
On connaît un procédé de réception de signaux analogiques modulés en fréquence, décrit dans l'article "Ein digitaler Demodulator fuer aequidistant abgetotele FMs ignale", qui a paru dans la revue "#achri- chten Technische Leitschrift", Bd 36, (1983), Refit 12. A method of receiving analog frequency-modulated signals is known, described in the article "Ein digitaler Demodulator fuer aequidistant abgetotele FMs ignale", which appeared in the review "# achrichten Technische Leitschrift", Bd 36, (1983) , Refit 12.
Conformément à ce procédé le signal analogique modulé en fréquence est converti en un signal de fréquence intermédiaire: f=fo+ ta f (1) où f, est la fréquence non modulée d'un signal de fréquence intermédiaire, et
ssf est la déviation du signal de fréquence intermé
diaire.In accordance with this process, the frequency modulated analog signal is converted into an intermediate frequency signal: f = fo + ta f (1) where f, is the unmodulated frequency of an intermediate frequency signal, and
ssf is the deviation of the intermediate frequency signal
diary.
Le signal de fréquence intermédiaire subit une oonversion analogique-numérique et, en une seule période de fréquence intermédiaire, il faut effectivement réaliser au moins trois conversions de ce type (échantillonnages). Ceci étant, on obtient ainsi un signal numé rique qui est traité conformément à l'expression suivante::
où W = 2#.f est la fréquence instantanée pour la pé
riode td d1 échantillonnage,
td est la période, s'écoulant entre deux échantil
lonnages consécutifs , c'est-à-dire la
période d'échantSlonnage,
A 29 A3 sont les valeurs du code des trois
échantillonnages séquentiels consécutifs
Ensuite, le signal est soumis à une conversion inverse numérique-analogique, après quoi il peut être utilisé directement pour l'écoute par l'intermédiaire de haut-parleurs.The intermediate frequency signal undergoes an analog-digital conversion and, in a single period of intermediate frequency, it is indeed necessary to carry out at least three conversions of this type (samplings). This being so, a digital signal is thus obtained which is processed according to the following expression:
where W = 2 # .f is the instantaneous frequency for the pe
rid td of sampling,
td is the period, between two samples
consecutive lonnages, i.e. the
sample period,
A 29 A3 are the three code values
consecutive sequential samplings
Then the signal is subjected to reverse digital-to-analog conversion, after which it can be used directly for listening through speakers.
En vue d'obtenir un signal numérique en utilisant le procédé du type connu, le signal de fréquence intermédiaire - fait l'objet de deux conversions: la conversion analogique-numérique, dont les résultats dependent non seulement de la fréquence, mais aussi de la forme du signal envoyé à l'entrée du convertisseur analogique numérique.Ensuite, en se fondant sur les résultats de trois échantillonnages, ré alisés à la sortie du convertisseur analogique numérique, on calcule la valeur instantanée de la fréquence conformément à l'expression (2).Du fait qu'à la sortie du convertisseur analogique-numérique la forme du signal ne correspond pas à la forme sinusotdale idéale car il comporté des distorsions harmoniques, des fluctuations de l'amplitude dues aux bruits etc., les calculs réalisés à l'aide de l'expression(2) aboutissent à des résultats erronés et, par conséquent à des distorsions dans le signal démodulé. In order to obtain a digital signal using the method of the known type, the intermediate frequency signal - is the subject of two conversions: analog-digital conversion, the results of which depend not only on the frequency, but also on the form of the signal sent to the input of the analog-to-digital converter. Then, based on the results of three samplings, performed at the output of the analog-to-digital converter, the instantaneous value of the frequency is calculated according to the expression (2 Due to the fact that at the output of the analog-digital converter the shape of the signal does not correspond to the ideal sine shape because it contains harmonic distortions, fluctuations in the amplitude due to noise etc., the calculations carried out at l using expression (2) results in erroneous results and therefore distortions in the demodulated signal.
En plus, pour réduire la différence entre la forme du signal de sortie de la fréquence intermédiaire et la forme sinusoidale, la conversion se fait à une haute fréquence intermédiaire allant de 4 à Il mHz. C'est pour cette raison que, pour obtenir une bonne précision de mesure de la déviation, il est nécessaire d'avoir un nombre élevé de bits dans le code numérique, alors que les informations utiles ne seront que dans les bits de poids faible dudit code numérique. In addition, to reduce the difference between the form of the intermediate frequency output signal and the sinusoidal form, the conversion is done at a high intermediate frequency ranging from 4 to 11 mHz. It is for this reason that, in order to obtain a good accuracy of measurement of the deviation, it is necessary to have a high number of bits in the digital code, while the useful information will only be in the least significant bits of said numeric code.
On connai#t un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de réception de signaux analogiques modulés en fréquence (voir l'article "Ein digitaler Dsmodula tor fur aegudistant abgetatele FM Hzignare", paru dans la revue Nachricbten Technische Leitschrift" Bd 36 (1983) Heft 12), qui comporte un convertisseur de signal analogique modulé en fréquence et possède aussi en série un convertisseur analogique-numérique, un processeur et un convertisseur n umérigue-analogi que. A device is known for implementing the method for receiving analog frequency modulated signals (see the article "Ein digitaler Dsmodula tor fur aegudistant abgetatele FM Hzignare", published in the review Nachricbten Technische Leitschrift "Bd 36 (1983 ) Heft 12), which includes a frequency modulated analog signal converter and also has an analog to digital converter, a processor and a digital to analog converter in series.
Le signal analogique modulé en fréquence, issu de la sortie du changeur, se dirige vers l'entrée d'un convertisseur analogique-numérique qui en fait un signal numérique. Ensuite le signal numérique est traité dans le processeur conformément à l'expression (2) et subit tout de suite après une conversion inverse numérigueanalogique. The frequency modulated analog signal from the changer output goes to the input of an analog to digital converter which makes it a digital signal. Then the digital signal is processed in the processor in accordance with expression (2) and undergoes immediately after an inverse digital analog conversion.
Le dispositif du tgpe connu se caractérise par une précision de mesure peu élevée due
aux erreurs résultant du calcul de la CD à l'aide de l'expression 2, par suite de la forme si nusoidale non idéale du signal analogique de la fréquence intermédiaire soumis à la conversion analogique numérique et à un faible pourcentage d'information utile dans le signal démodulé. Par ailleurs, la nécessité de fonctionner à de hautes fréquences, s'étalant de 4 à Il mHz, rend le dispositif plus complexe et plus onéreux.The known tgpe device is characterized by a low measurement accuracy due to
errors resulting from the calculation of the CD using expression 2, owing to the non-ideal non-ideal form of the analog signal of the intermediate frequency subjected to analog to digital conversion and to a small percentage of useful information in the demodulated signal. Furthermore, the need to operate at high frequencies, ranging from 4 to 11 mHz, makes the device more complex and more expensive.
La présente invention vise à créer un procédé de réception de signaux analogiques modulés en fréquence avec traitement numérique dans lequel la conversion directe de la déviation d'un signal de fréquence intermédiaire en un code et l'usage de méthodes strictement numériques de traitement de signaux permettraient de réduire des distorsions, intervenant dans le signal démodulé, et à mettre au point un dispositif pour la réalisation de ce procédé, dont la configuration des circuits permettrait de réaliser de façon optimale ledit procédé, de simplifier le dispositif, d'améliorer la précision de mesure et de rendre moins élevé le coùt du dispositif en question. The present invention aims to create a method for receiving frequency modulated analog signals with digital processing in which the direct conversion of the deflection of an intermediate frequency signal into a code and the use of strictly digital methods of signal processing would allow to reduce distortions, intervening in the demodulated signal, and to develop a device for carrying out this method, the configuration of the circuits of which would make it possible to optimally carry out said method, to simplify the device, to improve the precision of measure and lower the cost of the device in question.
Le problème posé est résolu au moyen d' un un procédé de réception de signaux analogiques modulés en fréquence avec traitement numérique, du type dans lequel signal analogique modulé en fréquence est converti en ur signal analogique de fréquence intermédiaire égale à:
f = fo t Af (1) ou f, est la fréquence non modulée du signal de
fréquence intermédiaire, et
est la déviation du signal de fréquence in
termédiaire, et, à son tour, le signal analo
gigue de fréquence intermédiaire est converti en
signal nuirigue caract#nsé en ce que, selon l'invention, pour obtenir ledit sigal numérique, on convertit le signal analogique de fréquence intermédiaire en une séquence d'impulsions dont la fréquence de récurrence est égale à la fréquence intermédiaire; en ce qu'on divise de façon cyclique par K la fréquence de la séquence d'impulsions obtenue pour obtenir ainsi une nouvelle sé
quence d'impulsions, la durée desdites impulsions étant égale à T = t#X, Où t t f est la valeur courante de la période de fréquence intermédiaire, en commen çant chaque cycle de division au moment correspondant au début de chaque nouvelle période d' échan tillonnage du signal analogique de fréquence intermédiaires; en ce que pour chacune des impulsions de la nouvelle
séquence on établit alors un code numérique qui correspond à la durée de chaque impulsion de la nouvelle
séquence et qui est converti ensuite en un code proportionnel à la fréquence, égale à f#, contormément a l'expression suivante::
KF t est le code qui est proportionnel à la fré
quence F =
est le code qui est proportionnel à la durée
de chaque impulsion de la nouvelle séquence,
m est le facteur d'échelle, et, ceci étant, en ce qu'on forme un code proportionnel à la déviation du signai de fréquence intermédiaire se présentant comme la différence des codes dont -1' un correspond à la fréquence égale a f# et l'autre correspond à la fréquence non modulée du signal de fréquence intermédiaire.The problem is solved by means of a method for receiving frequency modulated analog signals with digital processing, of the type in which the frequency modulated analog signal is converted into an analog signal of intermediate frequency equal to:
f = fo t Af (1) or f, is the unmodulated frequency of the signal
intermediate frequency, and
is the deviation of the frequency signal in
intermediate, and, in turn, the analog signal
intermediate frequency jitter is converted to
nuirigue signal caract # nsé in that, according to the invention, to obtain said digital sigal, the analog signal of intermediate frequency is converted into a sequence of pulses whose recurrence frequency is equal to the intermediate frequency; in that the frequency of the pulse sequence obtained is divided cyclically by K, thereby obtaining a new se
quence of pulses, the duration of said pulses being equal to T = t # X, where ttf is the current value of the intermediate frequency period, starting each division cycle at the time corresponding to the start of each new sample period analog signal intermediate frequency signaling; in that for each of the impulses of the new
sequence we then establish a digital code which corresponds to the duration of each pulse of the new
sequence and which is then converted into a code proportional to the frequency, equal to f #, in accordance with the following expression:
KF t is the code which is proportional to the fre
quence F =
is the code which is proportional to the duration
of each pulse in the new sequence,
m is the scale factor, and, this being so, in that we form a code proportional to the deviation of the intermediate frequency signal presenting itself as the difference of the codes of which -1 'one corresponds to the frequency equal af # and the other corresponds to the unmodulated frequency of the intermediate frequency signal.
Dans le cas où la réception de signaux stéréophoniques analogiques modulés en fréquence se fait dans un système à oscillations modulées par polarisation, la période d'échantillonnage du signal analogigue de fréquence intermédiaire est choisie égale à la demi-période de la sous-porteuse, la période d'échantillonnage est synchronisée avec les extréma de la sous-porteuse,et sur chaque période d'échantillonnage on forme un signal numérique. In the case where the reception of analog stereophonic signals modulated in frequency is done in a system with oscillations modulated by polarization, the sampling period of the analog signal of intermediate frequency is chosen equal to the half-period of the subcarrier, the sampling period is synchronized with the extrema of the subcarrier, and on each sampling period a digital signal is formed.
Dans le cas où la réception de signaux stéréophoniques analogiques modulés en fréquence se fait dans un système à ton pilote, on choisit la période d'échantillonnage du signal analogique de fréquence intermédiaire égale à un quart de la période du ton pilote, on effectue- la synchronisation de la période d'échantillonnage avec les extréma de la double fréquence du ton pilote et pour chaque période d'échantillonnage on forme un signal numérique. In the case where the reception of analog stereo signals modulated in frequency is done in a system with pilot tone, one chooses the sampling period of the analog signal of intermediate frequency equal to a quarter of the period of the pilot tone, one carries out it synchronization of the sampling period with the extremes of the double frequency of the pilot tone and for each sampling period a digital signal is formed.
Le problème posé est résolu également au moyen d'un dispositif pour réaliser le procédé de réception de signaux analogigues modulés en fréquence avec traitement numérique, comportant un convertisseur de signal analogique modulé en fréquence en signal de fréquence in teridiaire, dispositif caractérisé en ce que, selon l'invention, il possède un carparateur dont une entrée est reliée à la sortie du convertisseur de signal analogique modulé en fréquence en signal de fréquence intermédiairb et sa deuxième entrée est branchée sur un bus commun; un diviseur de fréquence, connecté par son entrée à la sortie du comparateur; une unité de mesure de la durée des impulsions dont ltent- rée d'information est réunie à la sortie du diviseur de fréquence; un processeur dont les entrées sont liées aux sorties de l'unité de mesure de la durée des impulsions; une unité de séparation de signal dont les entrées sont reliées aux sorties du processeur et les sorties sont les sorties du dispositif; et un générateur d'impulsions de synchronisation (une horloge) dont l'entrée de commande est reliée à la sortie du comparateur, une de ses sortiesdtant branchéeaux entrées de commande du diviseur de fréquence., de l'unité de mesure de la durée des impulsions et du processeur, tandis que les autres sorties dudit générateur d'impulsions de synchronisation sont reliées aux entrées d'horloge respectives de l'unité de séparation du signal. The problem posed is also solved by means of a device for carrying out the method of receiving analog frequency-modulated signals with digital processing, comprising an analog signal converter frequency-modulated into intermediate frequency signal, device characterized in that, according to the invention, it has a carparator, one input of which is connected to the output of the analog signal converter modulated in frequency into an intermediate frequency signal and its second input is connected to a common bus; a frequency divider, connected by its input to the output of the comparator; a unit for measuring the duration of the pulses, the input of which information is gathered at the output of the frequency divider; a processor whose inputs are linked to the outputs of the pulse duration measurement unit; a signal separation unit whose inputs are connected to the outputs of the processor and the outputs are the outputs of the device; and a synchronization pulse generator (a clock) whose control input is connected to the comparator output, one of its outputs being connected to the frequency divider control inputs., of the unit for measuring the duration of the pulses and the processor, while the other outputs of said synchronization pulse generator are connected to the respective clock inputs of the signal separation unit.
La présente invention permet de réaliser la conversion directe de la déviation du signal de fréquence intermédiaire en un code, aussi bien que de réduire les distorsions du signal démodulé, d'améliorer la précision de la conversion du signal analogique en signal numérique, de simplifier la structure et diminuer le coût du dispositif. The present invention makes it possible to carry out the direct conversion of the deviation of the intermediate frequency signal into a code, as well as to reduce the distortions of the demodulated signal, to improve the precision of the conversion of the analog signal into a digital signal, to simplify the structure and decrease the cost of the device.
Dans l'exposé qui suit, l'invention est expliquée par la description d'un exemple concret de sa mise en oeuvre avec référence aux dessins annexés, sur lesquels:
la figure 1 représente un organigramme d'un dispositif de réception de signaux analogiques modulés en fréquence avec traitement numérique, selon l'invention;
la figure 2 représente un organigramme d'un convertisseur de signal analogique modulé en fréquence en signal de fréquence intermédiaire selon l'invention;
la figure 3 représente un organigramme d'une unité de mesure de la durée des impulsions selon l'invention;
la figure 4 représente un organigramme d'un générateur d'impulsions de synchronisation (d'horloge) selon 1 ' invention;
la figure 5 représente des diagrammes temporels, expliquant le fonctionnement du dispositif, selon 1 'invention;;
la figure 6 représente des diagrammes temporels, illustrant le fonctionnement du générateur d'impulsions de synchronisation, selon l'invention.In the following description, the invention is explained by the description of a concrete example of its implementation with reference to the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 represents a flow diagram of a device for receiving frequency modulated analog signals with digital processing, according to the invention;
FIG. 2 represents a flow diagram of an analog signal converter frequency modulated into an intermediate frequency signal according to the invention;
FIG. 3 represents a flow diagram of a unit for measuring the duration of the pulses according to the invention;
FIG. 4 represents a flow diagram of a synchronization (clock) pulse generator according to the invention;
FIG. 5 represents time diagrams, explaining the operation of the device according to the invention;
FIG. 6 represents time diagrams, illustrating the operation of the synchronization pulse generator, according to the invention.
Le procédé proposé de réception de signaux analogiques modulés en fréquence avec traitement numérique consiste en ce qui suit. Le signal analogique d'entrée modulé en fréquence est converti en un signal de fréquence intermédiaire:
f = fo +flf , (1) où f est la fréquence non modulée du signal de fréquence intermédiaire, Af est la déviation du signal de fréquence intermé
diaire.The proposed method of receiving frequency modulated analog signals with digital processing consists of the following. The frequency modulated analog input signal is converted into an intermediate frequency signal:
f = fo + flf, (1) where f is the unmodulated frequency of the intermediate frequency signal, Af is the deviation of the intermediate frequency signal
diary.
Ceci fait, le signal analogique de fréquence
intermédiaire f est converti en une Séquence d'impul
sions, ayant la même fréquence, par exemple de forme
rectangulaire. Ensuite, on divise cycliquement par X
la fréquence de la séquence d'impulsions obtenue, le
facteur R, utilisé pour la division, étant choisi en
tenant compte de la condition suivante:
où Td est la période d'échantillonnage du signal de
fréquence intermédiaire f,
est la période maximale de la fréquence intermédiaire.This done, the analog frequency signal
intermediate f is converted to a Pulse Sequence
sions, having the same frequency, for example of shape
rectangular. Then we divide cyclically by X
the frequency of the pulse sequence obtained, the
R factor, used for division, being chosen in
taking into account the following condition:
where Td is the signal sampling period of
intermediate frequency f,
is the maximum period of the intermediate frequency.
Chaque cycle de division suivant commence au moment, -#orrespondant au début de la période d'échantillonnage Td qui arrive. Il en résulte une nouvelle Séquence d'impulsions qui se caractérise par la durée T = t-K et la période de recurrence égale à Ensuite, on mesure la durée d'impulsions T = t#K au cours de la période d'échantillonnage Td, où t = f est la valeur courante de la période de fréquence intermédiaire f, et on forme un code numérique binaire RT proportionnel à T. On convertit le code RT en code NF qui est proportionnel à la fréquence B = f/K et qui est lié à RT par la relation suivante:
où m = const. est le facteur dléchellew en faisant
en même temps la soustraction de la
constante de code N proportionnelle à la
valeur non modulée de la fréquence Fo
égale à f0#, c'est-à-dire
le signe de nm étant déterminé suivant l'écart que prend f par rapport à fO. Each subsequent division cycle begins at the time, - # corresponding to the start of the arriving Td sampling period. This results in a new pulse sequence which is characterized by the duration T = tK and the recurrence period equal to Then, the pulse duration T = t # K is measured during the sampling period Td, where t = f is the current value of the intermediate frequency period f, and we form a binary digital code RT proportional to T. We convert the RT code into NF code which is proportional to the frequency B = f / K and which is linked to RT by the following relation:
where m = const. is the scale factor by doing
at the same time subtracting the
code constant N proportional to the
unmodulated value of the frequency Fo
equal to f0 #, i.e.
the sign of nm being determined according to the difference that f takes from fO.
C'est ainsi qu'on voit se former un code qui est proportionnel à la déviation #f du signal de fréquence intermédiaire f. This is how we see a code being formed which is proportional to the deviation #f of the intermediate frequency signal f.
Dans le cas où la réception de signaux stéréophoniques analogiques modulés en fréquence se fait dans
un système à oscillations modulées par polarisation, on choisit la période d'échantillonnage Td comme étant égale à la moitié de la période Tp de la sous-porteuse, on la synchronise avec les extréma de la sous-porteuse, et l'information, obtenue sous forme de coder est répartie alternativement dans deux voies: la voie gauche et la voie droite.In the case where the reception of analog stereo signals modulated in frequency is done in
a system with oscillations modulated by polarization, the sampling period Td is chosen as being equal to half of the period Tp of the subcarrier, it is synchronized with the extremes of the subcarrier, and the information obtained in the form of coding is distributed alternately in two ways: the left way and the right way.
Dans le cas de réception de signal dans un système à ton pilote, on choisit la période d'échantillonnage Td comme étant écale à un quart de la période du ton pilote et on synchronise ladite période Td avec les extréma de la double fréquence du ton pilote. In the case of signal reception in a pilot tone system, the sampling period Td is chosen as being equal to a quarter of the period of the pilot tone and the said period Td is synchronized with the extremes of the double frequency of the pilot tone .
Maintenant il y a lieu de démontrer que le code #N N est proportionnel à Af. Now it is necessary to demonstrate that the code #N N is proportional to Af.
Soit
où NTmax, , NTmin sont les équivalents de code
correspondant aux valeurs maximale, optimale et minimale de la durée T d'impulsions,
tt1 est l'incrément de la période, correspondant à
f - df,
sst2 est l'incrément de la période, correspondant
à f bf,
to est la période de la fréquence non modulée p
tr la période de la fréquence de référence fr.Is
where NTmax,, NTmin are the code equivalents
corresponding to the maximum, optimal and minimum values of the duration T of pulses,
tt1 is the increment of the period, corresponding to
f - df,
sst2 is the increment of the period, corresponding
at f bf,
to is the period of the unmodulated frequency p
tr the period of the reference frequency fr.
Alors
où:
sont les équivalents de code, correspondant aux valeurs minimale fmin non modulée f0 et maximale f max de la fréquence f, m = const. est le facteur d'échelle qu'il est aisé de
choisir comme étant égal numériquement
or:
are the code equivalents, corresponding to the minimum unmodulated fmin and maximum f f values of the frequency f, m = const. is the scale factor that it's easy to
choose as numerically equal
est la fréquence du générateur de référence, fmin = fo - Af est la valeur minimale de la fré
quence f, fmax = fo + Af est la valeur maximale de la fréquen
ce f.
is the frequency of the reference generator, fmin = fo - Af is the minimum value of the fre
quence f, fmax = fo + Af is the maximum value of the frequency
this f.
Après la soustraction de la constante de code N proportionnelle à la fréquence non modulée f , l'ex- pression pour le code #N1 , pour le cas d'écart maxi mal positif de f , devient:
L'expression pour le code AN2, pour le cas d'écart maximal négatif de f , s'écrit:
Donc, on voit que les expressions pour #N1 et pour #N2 coincident, c'est-à-dire:
tN1 = #N2 =#N (11)
En désignant la constante
on obtient l'égalité suivante::
tN1 = # N2 = # N (11)
By designating the constant
we obtain the following equality:
Cette dernière égalité fait apparaître que le code tN est proportionnel à Af. La variation proportionnelle de la valeur du code #N en fonction de Af rend
compte du fait que dans le signal de sortie les distorsions non linéaires font défaut, lorsqu'on utilise le procédé, conforme à la présente invention. Si l'on prend en considération (8), l'expression définitive ur ur le code |#N| devient donc:
account for the fact that in the output signal non-linear distortions are lacking, when using the method according to the present invention. If we take into consideration (8), the definitive expression ur ur the code | #N | therefore becomes:
Ainsi, on obtient un signal numérique qui est proportionnel à la déviation Af du signal de fréquence intermédiaire f. Thus, a digital signal is obtained which is proportional to the deviation Af of the intermediate frequency signal f.
Le dispositif pour la réalisation du procédé comporte un convertisseur 7 (fig. 1) de signal analogique modulé en fréquence en signal de fréquence intermédiaire dont l'entrée représente l'entrée du dispositif et la sortie est reliée à une entrée 2 d'un comparateur 3, connecté par son entrée 4 à un bus commun. La sortie du comparateur 3 est branchée sur un diviseur de fréquence 5 dont l'entrée est reliée à une entrée d'information d'une unité 6 de mesure de la durée des impulsions. Le dispositif comprend également un processeur 7 dont les entrées sont reliées aux sorties de l'unité 6 de mesure
de la durée des impulsions et les sorties sont reliées aux entrées d'une unité 8 de division de signal dont les sorties représentent les sorties du dispositif.Les
blocus 1, 3, 5, 6,7, 8 , indiqués ci-dessus, se rapportent à la partie mesure du dispositif . La partie d'as- servissement du dispositif est représentée par un générateur 9 d'impulsions de synchronisation (d'horloge) dont l'entrée de commande est connectée à la sortie du comparateur 4, les sorties 10 et Il sont raccordées aux entrées d'horloge de l'unité 8 de division de signal, tandis que sa sortie 12 est raccordée aux entrées de commande du diviseur de fréquence 5, de l'unité 6 de mesure de la durée des impulsions et aussi du processeur 7.The device for carrying out the method comprises a converter 7 (fig. 1) of analog signal modulated in frequency into intermediate frequency signal whose input represents the input of the device and the output is connected to an input 2 of a comparator 3, connected by its input 4 to a common bus. The output of comparator 3 is connected to a frequency divider 5, the input of which is connected to an information input of a unit 6 for measuring the duration of the pulses. The device also includes a processor 7 whose inputs are connected to the outputs of the measurement unit 6
of the pulse duration and the outputs are connected to the inputs of a signal division unit 8, the outputs of which represent the outputs of the device.
blockades 1, 3, 5, 6,7, 8, indicated above, relate to the measurement part of the device. The servo portion of the device is represented by a generator 9 of synchronization (clock) pulses, the control input of which is connected to the output of the comparator 4, the outputs 10 and 11 are connected to the inputs d clock of the signal division unit 8, while its output 12 is connected to the control inputs of the frequency divider 5, of the pulse duration measurement unit 6 and also of the processor 7.
Le convertisseur 1 peut être réalisé comme l1in- digue, par exemple, la figure 2, c'est-à-dire comporter en série un convertisseur de fréquence 13 et un redres-
seur à deux alternances 14. Le convertisseur de fréquence 13 peut faire appel aux circuits (voir le livre de Palshkov V.V. "Dispositifs radio de réception" 1984, Maison d'édition "Radio i sviaz", p. 139, fig.The converter 1 can be made as an indicator, for example, in FIG. 2, that is to say comprising in series a frequency converter 13 and a rectifier.
two-wave alternator 14. The frequency converter 13 can make use of the circuits (see the book by Palshkov VV "Radio receiving devices" 1984, Publishing house "Radio i sviaz", p. 139, fig.
5.30 et 5.31), fonctionnant en tant que multiplicateurs de signaux (du signal d'entrée par le signal d'oscillateur local) avec sélection par fréquence ultérieure.5.30 and 5.31), operating as signal multipliers (from the input signal by the local oscillator signal) with selection by subsequent frequency.
Le redresseur 14, indispensable pour effeçtuer le doublement de la déviation, est décrit dans le même ouvrage à la page 189, fig. 6.32. The rectifier 14, essential for effecting the doubling of the deflection, is described in the same work on page 189, fig. 6.32.
En tant que comparateur 7 Cfig. 1), on peut utiliser les comparateurs décrits dans le livre de Nestérenko B.E. "Amplificateurs intégrateurs opérationnels" (notice d'exploitation), Energoizdat, 1982, p. 120. As a comparator 7 Cfig. 1), one can use the comparators described in the book by Nestérenko B.E. "Operational integrating amplifiers" (operating manual), Energoizdat, 1982, p. 120.
Le diviseur de fréquence 5 peut être réalisé de façon analogue, par exemplewpartun compteur à décalage avec E = n" qui fonctionne comme un compteur en anneau décrit dans le livre "Aide-mémoire" Microcircuits intégrés", publié sous la direction de Tarabarine B.V.,
Moscou, Maison d'édition "Energuia", 1981, p.717, fig. 5-216. Mais dans notre cas, le signal de sortie doit provenir de la sortie 9 , l'entrée d'information D de la première bascule doit etre connectée à la sortie Rhau lieu de la sortie Qn et le positionnement de toutes les bascules, la première compris, doit se faire par les entrées "R", à la différence de la figure 5-216 où l'état de la première bascule est établi par l'entrée "S".The frequency divider 5 can be produced in a similar manner, for example a shift counter with E = n "which functions as a ring counter described in the book" Aide-mémoire "Integrated microcircuits", published under the direction of Tarabarine BV,
Moscow, "Energuia" publishing house, 1981, p.717, fig. 5-216. But in our case, the output signal must come from output 9, the information input D of the first flip-flop must be connected to the output Rha instead of the output Qn and the positioning of all the flip-flops, the first included , must be done by the entries "R", unlike the figure 5-216 where the state of the first rocker is established by the entry "S".
Pour ce qui est de l'unité 6 de mesure de la durée des impulsions, une des variantes de sa réalisation est représentée à la figure 3. L'entrée d'information de l'unité 6 de mesure de la durée des impulsions est reliée directement aux entrées réunies 15 de portes "ET" 16, 17, 18, 19, aussi bien cutà l'entrée de mise en route d'un générateur d'impulsions de fréquence de référence 20. La sortie du générateur 20 est connectée directement à l'entrée 21 de la porte 16 1,ET" et à l'entrée des lignes à retard 22, montdes en série, chaque ligne à retard 22 étant reliée par sa sortie aux entrées 23 des portes "ET" 17, 18, 19. La sortie de la porte "ET" 16 est liée à l'entrée de comptage d'un compteur 24, et les sorties de toutes les autres portes "ET" 17, 18, 19 sont raccordées, respectivement, aux entrées S de bascules RS 25 dont les sorties directes sont connectées aux entrées d'un convertisseur 26 de code de Johnson en code binaire (cf. Recueil des micromontages intégrés" sous révision de D.V.Taraba rin, Loscou, Eaergia, 1c81, page 683, fig. 5-157). Les entrées R de positionnement de toutes les bascules
RS 25 sont réunies pour être raccordées à l'entrée de commande de l'unité 6. Les sorties du convertisseur 26 et les sorties du compteur 24 représentent les sorties d'information de l'unité 6.One of the variants of the pulse duration measurement unit 6 is shown in FIG. 3. The information input of the pulse duration measurement unit 6 is connected directly to the combined inputs 15 of "AND" gates 16, 17, 18, 19, as well as to the start input of a reference frequency pulse generator 20. The output of the generator 20 is connected directly to the input 21 of the gate 16 1, ET "and at the input of the delay lines 22, connected in series, each delay line 22 being connected by its output to the inputs 23 of the doors" AND "17, 18, 19 The output of the "AND" gate 16 is linked to the counting input of a counter 24, and the outputs of all the other "AND" gates 17, 18, 19 are connected, respectively, to the inputs S of flip-flops RS 25 whose direct outputs are connected to the inputs of a converter 26 from Johnson code to binary code (cf. Compendium of integrated micromounts "under revision of DVT araba rin, Loscou, Eaergia, 1c81, page 683, fig. 5-157). The R positioning inputs of all scales
RS 25 are combined to be connected to the control input of unit 6. The outputs of converter 26 and the outputs of counter 24 represent the information outputs of unit 6.
Le processeur 7 peut être réalisé sous forme d'une mémoire fixe preprogrammée (voir Aléxéenko A.G.,
Shagurin I.I. 1,La technique des microcircuits", Moscou,
Maison d'édition "Radio i sviaz", 1582, p. 27). S'il s'agit du matériel, le processeur 7 peut être réalisé, par exemple, sous forme d'un ensemble, comportant en série un multiplicateur, conçu autour d'une mémoire fixe et exécutant l'opération
(voir Belzda S. Processor 7 can be implemented in the form of a preprogrammed fixed memory (see Aléxéenko AG,
Shagurin II 1, The microcircuit technique ", Moscow,
Publishing house "Radio i sviaz", 1582, p. 27). In the case of hardware, the processor 7 can be produced, for example, in the form of an assembly, comprising in series a multiplier, designed around a fixed memory and executing the operation
(see Belzda S.
"Circuits intégrés. Technologie et applications",
Moscou, Maison d'édition "Mir", 1981, p. 160, fig. 5.34), et un additionneur combiné, fonctionnant en régime de soustraction (voir Goldsward V."Integrated circuits. Technology and applications",
Moscow, "Mir" publishing house, 1981, p. 160, fig. 5.34), and a combined adder, operating in subtraction mode (see Goldsward V.
"Conception des dispositifs logicues digitaux", Moscou,
Maison d'édition "Machinostroénié", 1985, p.66, fig. 4.7, fig. 4.7). A. la place du multiplicateur, organisé autour d'une mémoire fixe, il est possible d'avoir un automatisme opérationnel pour division (voir Mayorov S.A., Novikov G.I. "Principes d'organisation des machines digitales", Léningrad, Maison d'édition #Machinostroénié", 1974, p.305, fig. 8.10)."Design of digital logic devices", Moscow,
Publishing house "Machinostroénié", 1985, p.66, fig. 4.7, fig. 4.7). A. instead of the multiplier, organized around a fixed memory, it is possible to have an operational automation for division (see Mayorov SA, Novikov GI "Principles of organization of digital machines", Leningrad, Publishing house # Machinostroénié ", 1974, p.305, fig. 8.10).
L'unité 8 (fig. 1) de division de signal présente deux régistres identiques un pour la voie gauche et un pour la voie droite; les entrées d'information de chacun de ces régistres sont liées aux sorties du processeur 7 et leurs entrées d'horloge sont associées aux sorties respectives du générateur 9 d'lmpulsions de synchronisation Des registres < :e ce type sont décrits dans l'ouvrage "Aide-mémoire "Microcircuits intégrés", publié sous la direction de Tarabarine B.V., Moscou,
Maison d'édition "Energuia", 1981, p.725, fig. 5-228). The signal division unit 8 (fig. 1) has two identical registers, one for the left channel and one for the right channel; the information inputs of each of these registers are linked to the outputs of the processor 7 and their clock inputs are associated with the respective outputs of the synchronization pulse generator 9 Registers <: e this type are described in the work ""Integratedmicrocircuits" checklist, published under the supervision of Tarabarine BV, Moscow,
Publishing house "Energuia", 1981, p.725, fig. 5-228).
Le générateur 9 d'impulsions de synchronisation peut être réalisé, par exemple, comme il est montré à la figure 4. Dans ce cas il comporte en série un démodulateur de fréquence 27 dont l'entrée représente ltent- rée du générateur 9, un filtre 28 et un comparateur 29 dont la sortie directe est reliée aux entrées d'un multivibrateur bloqué 30 et d'un formateur d'impulsions courtes 31. La sortie inverseuse du comparateur 29 est reliée aux entrées d'un multivibrateur bloqué 32 et d'un formateur 33 d'impulsions courtes.Les sorties des multivibrateurs bloqués 32 et 30 représentent respectivement les sorties 10 et 11 du générateur 9, tandis que les sorties des formateurs d'impulsions courtes 31 et 33 sont reliées aux entrées d'une porte "OU" 34 dont la sortie représente la sortie 12 du générateur 9. The synchronization pulse generator 9 can be produced, for example, as shown in FIG. 4. In this case it comprises in series a frequency demodulator 27 whose input represents the input of the generator 9, a filter 28 and a comparator 29, the direct output of which is connected to the inputs of a blocked multivibrator 30 and of a short pulse trainer 31. The inverting output of comparator 29 is connected to the inputs of a blocked multivibrator 32 and of a short pulse trainer 33. The outputs of the blocked multivibrators 32 and 30 respectively represent the outputs 10 and 11 of the generator 9, while the outputs of the short pulse trainers 31 and 33 are connected to the inputs of an "OR" gate. 34 whose output represents the output 12 of the generator 9.
Le démodulateur de fréquence 27 peut être, par exemple, du type compteur d'impulsions, comme on le voit dans l'ouvrage de Palchkov V.V.; "Dispositifs radio de réception", Moscou, Maison d'édition radio i sviaz", 1984, p. 214, fig. 7.28
Le filtre 28 peut être réalisé, par exemple, comme il est indiqué dans l'ouvrage de P.L. Zhmurin "Déco àeurs stéréo", Moscou, Maison d'édition "Sviaz",1980, p. 22, fig. 4.7., c'est-à-dire que ledit filtre 28 est reglé sur la sous-porteuse.The frequency demodulator 27 can be, for example, of the pulse counter type, as seen in the work by Palchkov VV; "Radio receiving devices", Moscow, i sviaz radio publishing house ", 1984, p. 214, fig. 7.28
The filter 28 can be produced, for example, as indicated in PL Zhmurin's book "Deco àeurs stereo", Moscow, "Sviaz" publishing house, 1980, p. 22, fig. 4.7., That is to say that said filter 28 is adjusted on the subcarrier.
Le comparateur 29 peut être analogue au comp2ra- teur 2 (fig. 1). The comparator 29 can be analogous to the comp2rator 2 (fig. 1).
Les formateurs d'impulsions courtes 31, 33 (fig.4) peuvent utiliser un circuit de différentiation, à éléments logiques. Ce circuit de différentiation, par exemple, est décrit dans l'ouvrage de T.M.Agakhayan, Microcircuits intégrés", Moscou, Energolzdat, 1983, p. 442, fig. 10, 10a et s'avère valable à condition d'émployer une porte "ET" sans inversion. The short pulse trainers 31, 33 (fig. 4) can use a differentiation circuit, with logic elements. This differentiation circuit, for example, is described in the work by TMAgakhayan, Integrated microcircuits ", Moscow, Energolzdat, 1983, p. 442, fig. 10, 10a and is valid provided that a door is used" AND "without inversion.
Les multivibrateurs bloqués 30, 32 peuvent être réalisés comme il ressort de l'ouvrage de Kolm bet E.K. "Temporisateurs", Moscou, Maison d'édition "Radio i sviaz", 1983, n0 39, p.32, fig. 2.8. The blocked multivibrators 30, 32 can be produced as shown in the work by Kolm bet E.K. "Timers", Moscow, Publishing house "Radio i sviaz", 1983, n0 39, p.32, fig. 2.8.
La figure 5 fait apparaitre des chronogrammes expliquant le fonctionnement du dispositif selon l'invention. Lesdits chronogrammes représentent notamment:
a) le signal de sortie du comparateur 3 (fig. 1) présentant en soi une séquence d'impulsions rectangulaires dont la fréquence de récurrence est égale à la fréquence intermédiaire f;
b) le signal de sortie du diviseur de fréquence 5
(fig. 1) est une séquence d'impulsions rectangulaires d'une durée T;
c) est un signal de sortie, formé à la sortie 12
(fig. 1) du générateur 9 aux moments
et présentant une séquence d'impulsions rectangulaires courtes, espacées l'une par rapport à l'autre de Ta. Figure 5 shows the timing diagrams explaining the operation of the device according to the invention. Said chronograms represent in particular:
a) the output signal of the comparator 3 (fig. 1) having in itself a sequence of rectangular pulses whose recurrence frequency is equal to the intermediate frequency f;
b) the output signal of the frequency divider 5
(fig. 1) is a sequence of rectangular pulses of duration T;
c) is an output signal, formed at output 12
(fig. 1) of generator 9 at times
and having a sequence of short rectangular pulses, spaced apart from each other by Ta.
d, e) sont des signaux formés,respectivement, aux sorties 10 et 11 (fig. 1) du générateur 9 aux mo ments r1,r2 r2, #1, t2 , les moments r1 et r2 corres- pondant aux moments d'inscription de l'information de sortie dans le registre de la voie droite de l'unité de division de signal 8 (fig. 1) et les moments #1 et #2 (fig. 5 e) correspondant aux moments d'inscription de l'information de sortie dans le registre de la voie gauche de ladite unité 8, D étant l'intervalle de temps de chaque cycle de conversion. d, e) are signals formed, respectively, at the outputs 10 and 11 (fig. 1) of the generator 9 at the times r1, r2 r2, # 1, t2, the times r1 and r2 corresponding to the recording times of the output information in the register of the right channel of the signal division unit 8 (fig. 1) and the times # 1 and # 2 (fig. 5 e) corresponding to the recording times of the output information in the register of the left channel of said unit 8, D being the time interval of each conversion cycle.
La figure 6 représente des chronogrammes expliquant le fonctionnement du générateur d'impulsions de synchronisation 9 (fig. 1). Le chronogramme 6 a représente un signal arrivant à l'entrée du générateur 9 (fig. 1) en provenance de la sortie du comparateur 3 et reprdsen- tant en soi une séquence d'impulsions rectangulaires dont la fréquence de récurrence est égale à la fréquence intermédiaire f. FIG. 6 represents timing diagrams explaining the operation of the synchronization pulse generator 9 (fig. 1). The timing diagram 6 a represents a signal arriving at the input of the generator 9 (fig. 1) coming from the output of the comparator 3 and representing in itself a sequence of rectangular pulses whose recurrence frequency is equal to the frequency intermediate f.
Le chronogramme 6 b représente un signal délivré par la sortie du filtre 28 (fig. 4) et présentant une oscillation modulée par polarisation. The timing diagram 6 b represents a signal delivered by the output of the filter 28 (fig. 4) and having an oscillation modulated by polarization.
Sur les chronogrammes 6 c et 6 d on trouve des signaux formés par les sorties directe et inverse use du comparateur 29 (fig. 4) et- présentant une suite d'impulsions rectangulaires décalés de Td les unes par rapport aux autres. On the timing diagrams 6 c and 6 d there are signals formed by the direct and reverse uses of the comparator 29 (fig. 4) and - presenting a series of rectangular pulses offset by Td relative to each other.
Les chronogrammes 6 e, f, g montrent des signaux qui sont identiques à ceux représentés, respectivement, sur les chronogrammes 5 d, e, c. The timing diagrams 6 e, f, g show signals which are identical to those shown, respectively, on the timing diagrams 5 d, e, c.
Dans l'exposé qui suit on décrit le fonctionnemet en régime permanent du dispositif selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé de réception de signaux analogiques modulés en fréquence avec traitement numérique. L'exposé commence par la description de fonctionnement d'un dispositif effectuant la conversion de signaux stéréophoniques ce type de conversion étant considéré comme le plus prometteur, et ensuite, on en vient aux simplifications que l'on doit nécessairement adopter quand le dispositif fonctionne avec un signal mono. Pour une bonne compréhension du fonctionnement du dispositif on aborde séparément les modalités de travail de la partie mesure du dispositif et de la partie asservissement du dispositif. In the following description, the operation in steady state of the device according to the invention is described for the implementation of the method for receiving analog signals frequency modulated with digital processing. The presentation begins with the description of the operation of a device performing the conversion of stereophonic signals, this type of conversion being considered to be the most promising, and then comes the simplifications which must necessarily be adopted when the device operates with a mono signal. For a good understanding of the operation of the device, the working methods of the measurement part of the device and the servo-control part of the device are addressed separately.
Un signal analogique modulé en fréquence s 'ap- piquant à l'entrée du convertisseur 1 (fig. 1) se trouve converti par ledit convertisseur 1 en signal de fréquence intermédiaire f = p +Af qui, après
autre passé par le redresseur à deux alternances 14 (fig. 2), se présente à l'entrée du comparateur 3 (fig. 1) et de ce fait on peut obtenir à l'entrée du comparateur 3 un signal ayant une déviation double, c'est-à-dire que bfl =2 2 tf. A frequency modulated analog signal applied to the input of converter 1 (fig. 1) is converted by said converter 1 into an intermediate frequency signal f = p + Af which, after
another is passed through the two-wave rectifier 14 (fig. 2), is present at the input of comparator 3 (fig. 1) and therefore a signal having a double deflection can be obtained at the input of comparator 3, that is, bfl = 2 2 tf.
La sortie du comparateur 3 émet une séquence d'impulsions rectangulaires (fig. 5 a) dont les para mètres fréquentiels sont adéquats à ceux du signal d'entrée du comparateur 3 (fig. 1), tandis que l'amplitude de ces impulsions correspond aux niveaux de tension, indispensables pour assurer le fonctionnement des logiques, faisant partie des modules 5, 6, 7, 8, 9. Le signal, sortant du comparateur 3, est traité par le diviseur de fréquence 5, le facteur de division étant égal à E = const. La grandeur dudit facteur de division est à choisir en partant de la condition:
K ~ tmax < Td (14) où tmax est la durée maximale de l'impulsion de sortie
du comparateur 3.The output of comparator 3 emits a sequence of rectangular pulses (fig. 5 a) whose frequency parameters are adequate to those of the input signal of comparator 3 (fig. 1), while the amplitude of these pulses corresponds at the voltage levels, essential for ensuring the functioning of the logic, forming part of the modules 5, 6, 7, 8, 9. The signal, leaving the comparator 3, is processed by the frequency divider 5, the division factor being equal at E = const. The size of said division factor is to be chosen starting from the condition:
K ~ tmax <Td (14) where tmax is the maximum duration of the output pulse
of comparator 3.
Vers le début de chaque cycle suivant de division suivie de la mesure de la durée de l'impulsion le diviseur de fréquence 5 et l'unité 6 de mesure de la durée des impulsions s'avèrent chaque fois préparés par l'impulsion formée à la sortie 12 (fig. 1) du générateur 9 au moment 55o (fig. 5 c), la fréquence de répétition de ladite impulsion étant de
Lorsque l'impulsion indiquée ci-dessus attaque le diviseur de fréquence 5 (fig. 1), on voit démarrer le cycle de division suivant. Quand il y a E impulsions qui se présentent à son entrée au cours de la période d'échantillonnage Td , la sortie dudit diviseur 5 débite une impulsion de durée T.La durée T de cette impulsion est mesurée dans l'unité 6 par comptage pendant le temps T du nombre d'impulsions de fréquence de référence
Une fois les mesures terminées, la sortie de l'unité 6 fournit le code RT qui est proportionnel à la durée T.When the pulse indicated above attacks the frequency divider 5 (fig. 1), the next division cycle is seen to start. When there are E pulses which appear at its input during the sampling period Td, the output of said divider 5 delivers a pulse of duration T. The duration T of this pulse is measured in unit 6 by counting for the time T of the number of reference frequency pulses
Once the measurements are complete, the output of unit 6 provides the RT code which is proportional to the duration T.
Ce code NT arrive à l'entrée du processeur 7 qui, dans chaque cycle successif (pendant la période d'échantillonnage Td), réalise l'opération de conversion du type:
où m = const est le facteur d'échelle,
N = const est le code qui est proportionnel à
la fréquence non modulée f0 du signal
de fréquence intermédiaire f,
RT est le code qui est proportionnel à la durée
d'impulsion mesurée,
AN est le code qui est proportionnel à la dé
viation df du signal de fréquence in
termédiaire f.where m = const is the scale factor,
N = const is the code which is proportional to
the unmodulated frequency f0 of the signal
of intermediate frequency f,
RT is the code which is proportional to the duration
measured pulse,
AN is the code which is proportional to the dice
viation df of the frequency signal in
intermediate f.
Au cas où le processeur 7 est réalisé sous forme d'un ensemble comportant en série un multiplicateur et un additionneur composé , fonctionnant en régime de soustracteur; l'entrée du multiplicateur, exécutant l'opération
reçoit le code RT et sa sortie fournit, conformément à sa destination fonctionnelle, un code NF proportionnel à la valeur instantanée de la fréquence intermédiaire f pendant la période d'échantillonnage Td. Ensuite, l'additionneur soustrait le code N du code b . Le code N peut être obtenu à l'aide d'un ensemble de sources de tension continue dont les niveaux correspondent aux niveaux des "1" et "O" logigues des portes connectées aux entrées de l'additionneur dans l'ordre, correspondant à la valeur du code N.If the processor 7 is produced in the form of an assembly comprising in series a multiplier and a compound adder, operating in the subtractor regime; the input of the multiplier, executing the operation
receives the RT code and its output provides, in accordance with its functional destination, an NF code proportional to the instantaneous value of the intermediate frequency f during the sampling period Td. Then, the adder subtracts the code N from the code b. The code N can be obtained using a set of DC voltage sources, the levels of which correspond to the levels of the "1" and "O" logs of the doors connected to the inputs of the adder in order, corresponding to the value of code N.
Ainsi, au bout de chaque période d'échantillonnage
Td la sortie du processeur 7 délivre le code AN proportionnel à tf qui s'applique aux entrées d'information de l'unité de division de signal 8 constitué de deux registres : celui de la voie de droite et celui de la voie de gauche.Thus, at the end of each sampling period
Td the output of processor 7 delivers the code AN proportional to tf which applies to the information inputs of the signal division unit 8 consisting of two registers: that of the right channel and that of the left channel.
Suivant les impulsions, formées dans le générateur 9 (fig. 1) et débitées par ses sorties 10 et Il à la fréquence
les valeurs du code ss N s'incrivent alternativement dans lesdits registres. Le code AR constitue l'information de sortie du dispositif.According to the pulses, formed in the generator 9 (fig. 1) and delivered by its outputs 10 and Il at the frequency
the values of the code ss N are written alternately in said registers. The AR code constitutes the device output information.
Les opérations , indiquées ci-dessus, se répètent dans le cycle suivant à partir de l'apparition de l'impulsion au moment r1 (fig. 5 c). The operations indicated above are repeated in the following cycle from the appearance of the pulse at time r1 (fig. 5 c).
La durée D (fig. 5 d, e) ae l'intervalle au cours duquel s'effectue un cycle de conversion, est choisie en tenant compte de la condition suivante: K ~ tmax 4 D 4 Td (16)
Le fonctionnement de la partie d'asservissement du dispositif, c'est-à-dire le fonctionnement du générateur d'impulsions de synchronisation 9 (fig. 4) s'effectue de la façon suivante. L'entrée du générateur 9 réçoit en provenance de la sortie du comparateur 3 (fig. 1), un signal qui représente une séquence d'in- pulsions rectangulaires dont la fréquence de recurrence est égale à la fréquence intermédiaire f (fig.The duration D (fig. 5 d, e) at the interval during which a conversion cycle takes place, is chosen taking into account the following condition: K ~ tmax 4 D 4 Td (16)
The operation of the servo-control part of the device, that is to say the operation of the synchronization pulse generator 9 (FIG. 4) is carried out as follows. The input of the generator 9 receives from the output of the comparator 3 (fig. 1), a signal which represents a sequence of rectangular pulses whose recurrence frequency is equal to the intermediate frequency f (fig.
6 a). Après avoir été traité par le démodulateur de fréquence 27 (fig. 4) et par le filtre 28, le signal représente en soi une oscillation modulée par polarisation (fig. 6 b) . Ce signal parvient à l'entrée du comparateur 29 (fig. 4); les signaux, délivrés par les sorties directe et inverse use dudit comparateur 29, sont donnés à la figure 6 c, d. Le signal, fourni par la sortie directe du comparateur 29 (fig. 4), retardé de D (fig. 6 e) et ayant une largeur qui est réduite a une grandeur reguise à l'aide du multivibrateur bloqué 30 (fig. 4), se présente comme il est montré à la figure 6 e. Le signal fourni par la sortie inverse use du comparateur 30 (fig. 4) et traité de manière analogue par le multivibrateur bloqué 32, est donné sur la figure 6 f.Les deux signaux sont répartis dans le temps comme on le voit à la figure 6 e, f et constituent les impulsions qui assurent l'inscription de l'information de sortie dans les registres respectifs de l'unité 8 de division de signal (fig.1).6 a). After having been processed by the frequency demodulator 27 (fig. 4) and by the filter 28, the signal in itself represents an oscillation modulated by polarization (fig. 6 b). This signal reaches the input of comparator 29 (fig. 4); the signals, delivered by the direct and reverse use outputs of said comparator 29, are given in FIG. 6 c, d. The signal, supplied by the direct output of comparator 29 (fig. 4), delayed by D (fig. 6 e) and having a width which is reduced to a magnitude reguised using the blocked multivibrator 30 (fig. 4) , appears as shown in Figure 6 e. The signal provided by the reverse use output of the comparator 30 (fig. 4) and treated in an analogous manner by the blocked multivibrator 32, is given in FIG. 6 f. The two signals are distributed in time as seen in the figure 6 e, f and constitute the pulses which ensure the recording of the output information in the respective registers of the signal division unit 8 (FIG. 1).
Les signaux, engendrés par les sorties directe et inverseuse du comparateur 29 (fig. 4), s'appliquent sur les entrées respectives des formateurs producteurs d'impulsions courtes 31 et 33 et, en quittant ensuite les sorties desdits circuits 31 et 33, ils passent par la porte "QU't 34 pour se présenter à l'entrée 12 du générateur 9. Chacun de ces signaux s'emploie pour mettre en route le cycle suivant de fonctionnement du dispositif, objet de la présente invention.The signals, generated by the direct and inverting outputs of comparator 29 (fig. 4), apply to the respective inputs of the short pulse trainers 31 and 33 and, then leaving the outputs of said circuits 31 and 33, they pass through the door "QU't 34 to appear at the input 12 of the generator 9. Each of these signals is used to start the next cycle of operation of the device, object of the present invention.
La durée T5 des impulsions, produits par les sorties 10, 11, 12 du générateur 9, doit être négligeable pour que soit valable:
D + gS 4 Td (17)
Il y a lieu de signaler que la valeur minimale de la durée des impulsions est définie par la durée nécessaire pour réaliser l'inscription de l'information dans l'unité 8 (fig. 1) de division de signal et pour remettre à l'état initial le diviseur de fréquence 5 , l'uni- té 6 et le processeur 7.The duration T5 of the pulses, produced by the outputs 10, 11, 12 of the generator 9, must be negligible for it to be valid:
D + gS 4 Td (17)
It should be noted that the minimum value of the pulse duration is defined by the time necessary to register the information in the signal division unit 8 (fig. 1) and to reset initial state the frequency divider 5, the unit 6 and the processor 7.
Ainsi, ilrdsulte de la description qui vient d'être faite que dans tout cycle (pendant la période d'échantillonnage Td) la partie mesure du système détermine le code #N proportionnel à la valeur instantanée (ou- rant la période d'échantillonnage Td) de la déviation tf de la fréquence f par rapport à sa valeur f, non modulée, et la partie asservissement assure l'esécu- tion de chaque cycle successif de mesure dans les intervalles des demi-périodes de la sous-porteuse, se trouvant au voisinage de ses extréma. Thus, it follows from the description which has just been given that in any cycle (during the sampling period Td) the measurement part of the system determines the code #N proportional to the instantaneous value (during the sampling period Td ) of the deviation tf of the frequency f with respect to its unmodulated value f, and the servo-control part ensures the execution of each successive measurement cycle in the intervals of the half-periods of the subcarrier, being in the vicinity of its extremes.
La présentation ci-dessus se rapporte à la réception des signaux stéréophoniques. Quand la réception de signaux se fait dans un système à ton pilote le fonctionnement du dispositif s'effectue de la façon similaire. Mais lorsqu'il s'agit d'assurer la réception de signaux monophoniques, le dispositif passe au régime asynchrone de fonctionnement. La disposition dans le temps de tous les signaux d'horloge reste comme représenté sur les figures 5 et 6. The above presentation relates to the reception of stereophonic signals. When the reception of signals is done in a system to your pilot the operation of the device is carried out in a similar way. But when it comes to ensuring reception of monophonic signals, the device switches to asynchronous operating mode. The arrangement over time of all the clock signals remains as shown in FIGS. 5 and 6.
Dans le dispositif proposé, le signal numérique est formé directement à partir d'un signal de fréquence intermédiaire f. la suppression de l'une des conversions, notamment de la démodulation de fréquence, permet d'amélioler la précision des mesures de la dé viation #f f, de simplifier le dispositif et de réduire son coût. In the proposed device, the digital signal is formed directly from an intermediate frequency signal f. the elimination of one of the conversions, in particular of the frequency demodulation, makes it possible to improve the precision of the measurements of the deviation #f f, to simplify the device and to reduce its cost.
Dans l'exposé qui suit il s'agit d'un exemple qui est valable pour un système à oscillations modulées par polarisation et qui permet de définir la grandeur réelle de la fréquence fr pour les paramètres standards d'un signal modulé en fréquence et pour
Soit:
est l'équivalent de code proportion
nel à la déviation maximale #f,
n = 10 la longueur du code binaire numérique, Af = 50 x 1O3 Hz est la déviation de fréquence, To non la période modulée,
nage,
p = 8 est le nombre d'éléments à retard, fr est la féquence de référence,
tz est le temps de retard d'un seul élément à
retard.Is:
is the equivalent of proportion code
nel at maximum deviation #f,
n = 10 the length of the digital binary code, Af = 50 x 1O3 Hz is the frequency deviation, To not the modulated period,
swim,
p = 8 is the number of delay elements, fr is the reference frequency,
tz is the delay time of a single element to
delay.
Conformément à (4), on a:
Posons K = 5; ensuite, conformément à (13):
et on trouve:
ou en tenant compte de la double déviation
ce qui est tout à fait acceptable pour pouvoir réaliser un dispositif faisant appel à la logique à émetteur couplé.Let K = 5; then, in accordance with (13):
and we find:
or taking into account the double deviation
which is perfectly acceptable in order to be able to produce a device using coupled transmitter logic.
La valeur réelle de la fréquence de référence donc:
ce qui est tout-à-fait convenable pour réaliser un dispositif faisant appel à la logique toute à transistors et diodes Schottkg, alors que l'usage de logique à émetteur couplé permet d'améliorer la précision de mesure de la déviation Af au moins encore d'un bit pour porter ainsi le nombre de bits à n = 12.The actual value of the reference frequency therefore:
which is perfectly suitable for making a device using logic all of Schottkg transistors and diodes, while the use of coupled emitter logic makes it possible to improve the measurement accuracy of the deviation Af at least still of a bit to bring the number of bits to n = 12.
La présente invention peut etre utilisée dans la construction de récepteurs de signaux modulés en fréquence, pour la démodulation des sous-porteuses de différence de couleurs dans le système SECAM, aussi bien que pour la démodulation de signaux modulés en fréquence dans les systèmes d'enregistrement vidéo utilisant cette modulation. The present invention can be used in the construction of frequency modulated signal receivers, for the demodulation of color difference subcarriers in the SECAM system, as well as for the demodulation of frequency modulated signals in recording systems video using this modulation.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU864068346A SU1737737A1 (en) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | Device for conversion of frequency-modulated analog signal into digital one |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2599575A1 true FR2599575A1 (en) | 1987-12-04 |
Family
ID=21238012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8707522A Pending FR2599575A1 (en) | 1986-05-29 | 1987-05-27 | Method of receiving frequency-modulated analog signals with digital processing and device for carrying out this method |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2599575A1 (en) |
| IT (1) | IT1215460B (en) |
| SU (1) | SU1737737A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2101046A1 (en) * | 1969-01-13 | 1972-03-31 | Honeywell Inc | |
| FR2236306A1 (en) * | 1973-07-02 | 1975-01-31 | Siemens Ag | |
| FR2451661A1 (en) * | 1979-03-14 | 1980-10-10 | Itt | DIGITAL FREQUENCY DEMODULATION CIRCUIT FOR SOUND REPRODUCTION IN A RADIO OR TELEVISION RECEIVER, IN PARTICULAR A COLOR TELEVISION RECEIVER |
| FR2550671A1 (en) * | 1983-08-08 | 1985-02-15 | Rca Corp | ANALOGUE-DIGITAL CONVERTER CIRCUIT AND VIDEO SIGNAL DEMODULATOR MODULES IN ARGUMENT |
| GB2204201A (en) * | 1986-10-24 | 1988-11-02 | Vnii Radiovesh Priema Akustiki | Method and device for receiving frequency-modulated analog signals with digital processing |
-
1986
- 1986-05-29 SU SU864068346A patent/SU1737737A1/en active
-
1987
- 1987-05-06 IT IT8720413A patent/IT1215460B/en active
- 1987-05-27 FR FR8707522A patent/FR2599575A1/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2101046A1 (en) * | 1969-01-13 | 1972-03-31 | Honeywell Inc | |
| FR2236306A1 (en) * | 1973-07-02 | 1975-01-31 | Siemens Ag | |
| FR2451661A1 (en) * | 1979-03-14 | 1980-10-10 | Itt | DIGITAL FREQUENCY DEMODULATION CIRCUIT FOR SOUND REPRODUCTION IN A RADIO OR TELEVISION RECEIVER, IN PARTICULAR A COLOR TELEVISION RECEIVER |
| FR2550671A1 (en) * | 1983-08-08 | 1985-02-15 | Rca Corp | ANALOGUE-DIGITAL CONVERTER CIRCUIT AND VIDEO SIGNAL DEMODULATOR MODULES IN ARGUMENT |
| GB2204201A (en) * | 1986-10-24 | 1988-11-02 | Vnii Radiovesh Priema Akustiki | Method and device for receiving frequency-modulated analog signals with digital processing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SU1737737A1 (en) | 1992-05-30 |
| IT1215460B (en) | 1990-02-14 |
| IT8720413A0 (en) | 1987-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0091167B1 (en) | Method of correcting the frequency of the local carrier in the receiver of a data transmission system, and receiver utilizing this method | |
| EP0178720A1 (en) | Circuit arrangement for the reception of digital data with an adaptive clock recovery circuit | |
| FR2463964A1 (en) | INTERPOLATION DISPLAY DEVICE, IN PARTICULAR FOR A DIGITAL OSCILLOSCOPE | |
| FR2568014A1 (en) | PULSE-SHAPED PULSE DETECTION DEVICE AND PULSE-SHAPED PULSE SUPPRESSION DEVICE WITH PULSE-SHAPED DEVICE DETECTION DEVICE | |
| EP0018242B1 (en) | Method and device for stochastic demodulation of phase-shift keyed signals working in time division on several channels | |
| EP0709959A1 (en) | Correction of a frequency offset | |
| FR2510329A1 (en) | METHOD AND DIGITAL DEVICE FOR CORRECTING PHASE ERROR WHEN SAMPLING A SINUSOIDAL SIGNAL BY A CLOCK SIGNAL AND APPLICATION TO CORRECTION OF TELEVISION SIGNALS | |
| EP0071504B1 (en) | Device for measuring the phase angle between a sine signal and a periodic logic signal of the same frequency | |
| EP0863408B1 (en) | Device for noise reduction in a radar receiver | |
| EP0107884A1 (en) | Digital circuit for measuring the instantaneous frequency of a frequency-modulated or non modulated signal, as well as a television or radio receiver equipped with such a circuit | |
| EP0197801A2 (en) | Method and device for quickly setting the phase of a clock signal at a predetermined value | |
| FR2599575A1 (en) | Method of receiving frequency-modulated analog signals with digital processing and device for carrying out this method | |
| EP0094040B1 (en) | System for synchronous data transmission with the aid of a constant envelope amplitude-modulated carrier | |
| EP0589749B1 (en) | Analog-digital encoding circuit with zero-offset compensation | |
| FR2476935A1 (en) | METHOD OF ADJUSTING THE PHASE OF THE CLOCK OF A DIGITAL DATA RECEIVING SYSTEM, PHASE RECOVERY CIRCUIT FOR IMPLEMENTING SAID METHOD, AND DIGITAL DATA RECEIVING SYSTEM INCLUDING THE CIRCUIT. | |
| JPS61240706A (en) | Phase detecting circuit | |
| WO2008142226A2 (en) | Method of synchronous demodulation and recording medium for this method, synchronous demodulator and sensor incorporating this demodulator | |
| US4412302A (en) | Digital phase demodulation and correlation | |
| US3980971A (en) | Modulator for hybrid modulation by more and less significant digital signals in succession in each clock interval and counterpart demodulator | |
| FR2731800A1 (en) | METHOD FOR MEASURING DISTANCE AND DATA TRANSMISSION AND CORRESPONDING TERMINAL | |
| EP0934536A1 (en) | Method for measuring the doppler shift in a sensor system using ambiguous codes | |
| JPH01501111A (en) | Method for receiving frequency modulated analog signals with digital processing and apparatus for carrying out the same | |
| FR2478410A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR SYNCHRONIZING A BINARY DATA SIGNAL | |
| FR2729019A1 (en) | BIT RESTITUTION CIRCUIT TRANSMITTED BY A SERIAL SIGNAL | |
| EP1580893A1 (en) | Device and method for phase detection of a signal |