RU2012120466A

RU2012120466A - Способ демодуляции фазомодулированных и частотно-модулированных сигналов и устройство его реализации

Info

Publication number: RU2012120466A
Application number: RU2012120466/08A
Authority: RU
Inventors: Александр Афанасьевич Головков; Владимир Александрович Головков
Priority date: 2012-05-17
Filing date: 2012-05-17
Publication date: 2013-11-27
Also published as: RU2504898C1

Abstract

1. Способ демодуляции фазомодулированных и частотно-модулированных сигналов, состоящий в том, что фазомодулированный или частотно-модулированный сигнал подают на демодулятор, выполненный из четырехполюсника, нелинейного элемента, фильтра нижних частот, разделительной емкости и низкочастотной нагрузки, фазомодулированный сигнал преобразовывают в амплитудно-фазомодулированный сигнал, частотно-модулированный сигнал преобразуют в амплитудно-частотно-модулированный сигнал, преобразование фазомодулированного сигнала в амплитудно-фазомодулированный сигнал и частотно-модулированного сигнала в амплитудно-частотно-модулированный сигнал осуществляют путем подачи этих сигналов на левый склон АЧХ демодулятора, с помощью нелинейного элемента разрушают спектр амплитудно-фазомодулированного сигнала и амплитудно-частотно-модулированного сигнала на высокочастотные и низкочастотные составляющие, низкочастотную составляющую подают на интегрирующую цепь-фильтр нижних частот, с помощью фильтра нижних частот выделяют информационный низкочастотный сигнал, амплитуда которого изменяется по закону изменения фазы фазомодулированного входного сигнала или по закону изменения частоты частотно-модулированного сигнала, с помощью разделительной емкости устраняют постоянную составляющую, отличающийся тем, что в качестве нелинейного элемента используют трехполюсный нелинейный элемент, четырехполюсник выполняют комплексным из реактивных и резистивных элементов, трехполюсный нелинейный элемент включают между источником фазомодулированного или частотно-модулированного сигнала и входом четырехполюсника по сх�

Claims

1. Способ демодуляции фазомодулированных и частотно-модулированных сигналов, состоящий в том, что фазомодулированный или частотно-модулированный сигнал подают на демодулятор, выполненный из четырехполюсника, нелинейного элемента, фильтра нижних частот, разделительной емкости и низкочастотной нагрузки, фазомодулированный сигнал преобразовывают в амплитудно-фазомодулированный сигнал, частотно-модулированный сигнал преобразуют в амплитудно-частотно-модулированный сигнал, преобразование фазомодулированного сигнала в амплитудно-фазомодулированный сигнал и частотно-модулированного сигнала в амплитудно-частотно-модулированный сигнал осуществляют путем подачи этих сигналов на левый склон АЧХ демодулятора, с помощью нелинейного элемента разрушают спектр амплитудно-фазомодулированного сигнала и амплитудно-частотно-модулированного сигнала на высокочастотные и низкочастотные составляющие, низкочастотную составляющую подают на интегрирующую цепь-фильтр нижних частот, с помощью фильтра нижних частот выделяют информационный низкочастотный сигнал, амплитуда которого изменяется по закону изменения фазы фазомодулированного входного сигнала или по закону изменения частоты частотно-модулированного сигнала, с помощью разделительной емкости устраняют постоянную составляющую, отличающийся тем, что в качестве нелинейного элемента используют трехполюсный нелинейный элемент, четырехполюсник выполняют комплексным из реактивных и резистивных элементов, трехполюсный нелинейный элемент включают между источником фазомодулированного или частотно-модулированного сигнала и входом четырехполюсника по схеме с общим одним из трех электродов, между выходом четырехполюсника и фильтром нижних частот включают в поперечную цепь введенную высокочастотную нагрузку, заданные зависимости модуля передаточной функции высокочастотной части демодулятора от частоты в интересах формирования заданного склона амплитудно-частотной характеристики обеспечивают за счет выбора зависимости элемента z₂₂ матрицы сопротивлений комплексного четырехполюсника от частоты с помощью следующего математического выражения:

,

где

;

; z₂₁, z₁₁ - заданные зависимости соответствующих элементов матрицы сопротивлений комплексного четырехполюсника от частоты в заданной полосе частот; m₂₁, φ₂₁ - заданные зависимости модуля и фазы передаточной функции от частоты в заданной полосе частот;

,

- заданные зависимости комплексных элементов матрицы сопротивлений трехполюсного нелинейного элемента от частоты в заданной полосе частот; z₀, z_n - заданные зависимости комплексных сопротивлений источника фазомодулированного или частотно-модулированного сигнала и высокочастотной нагрузки от частоты в заданной полосе частот.

2. Устройство демодуляции фазомодулированных и частотно-модулированных сигналов, состоящее из источника фазомодулированного и частотно-модулированного сигнала, четырехполюсника, нелинейного элемента, фильтра нижних частот, разделительной емкости и низкочастотной нагрузки, отличающееся тем, что четырехполюсник выполнен комплексным в виде Г-образного соединения двух комплексных двухполюсников, в качестве нелинейного элемента использован трехполюсный нелинейный элемент, нелинейный элемент включен между источником фазомодулированного или частотно-модулированного сигнала и входом четырехполюсника по схеме с общим одним из трех электродов, между выходом четырехполюсника и фильтром нижних частот в поперечную цепь включена введенная высокочастотная нагрузка, первый двухполюсник Г-образного соединения сформирован из последовательно соединенных первого резистивного двухполюсника с сопротивлением R₁, первого конденсатора с емкостью C₁, реактивного двухполюсника с заданными сопротивлениями X₀, X₀₂ на двух заданных частотах и параллельно соединенных между собой второго резистивного двухполюсника с сопротивлением R₂ и второго конденсатора с емкостью C₂, а значения параметров первого двухполюсника Г-образного соединения определены в соответствии со следующими математическими выражениями:

;

'

где A=(x₁-X₀₁)²[(r₁-r₂)²+(x₁-X₀₁)²]; B=-2(x₁-X₀₁)(x₂-X₀₂)[(r₁-r₂)²+2(x₁-X₀₁)²];

D=-2(x₁-X₀₁)(x₂-X₀₂)[(r₁-r₂)²+2(x₂-X₀₂)²]; E=(x₂-X₀₂)[(r₁-r₂)²+2(x₂-X₀₂)²];

;

r₁, r₂, x₁, x₂ - оптимальные значения действительных и мнимых составляющих сопротивления первого комплексного двухполюсника Г- образного соединения на двух частотах;

- оптимальные значения комплексного сопротивления первого комплексного двухполюсника Г-образного соединения на двух частотах;

;

; Z_2n - заданные значения комплексного сопротивления второго комплексного двухполюсника Г-образного соединения на двух частотах; m_21n, φ_21n - заданные значения модулей и фаз передаточной функции высокочастотной части демодулятора на двух частотах;

,

- заданные значения комплексных элементов матрицы сопротивлений трехполюсного нелинейного элемента на двух частотах; z_0n, z_nn - заданные значения комплексных сопротивлений источника фазомодулированного и частотно-модулированного сигнала и высокочастотной нагрузки на двух частотах; ω_1,2=2πƒ_1,2; n=1, 2 - номера заданных двух частот ƒ_1,2.