SU1037422A1 - Цифровой частотный дискриминатор - Google Patents

Abstract

ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР , содержащий цифровой измеритель длительности й1«1ульсов, выполненный в виде соединенных последо вательно генератора опорных импульсов ключа и реверсивного счетчика iwпульсов , выходы крторого подключены к вхоДс1М элемента сравнени , формирователь импульсов, Фо1 1ирователь входного сигнала, выход которого подключен к первому входу.делител  частоты, второй вход которого соединен с выходом генератора опорных . импульсов, расширитель -импульсов. вход которого соединен.с выходом формировател  импульсов, а выход -с вторэм входом ключа и первым входом логического блока, второй вход которого соединен с выходом элеивента сравнени , первый выход с вторым входом реверсивного счетчика импульсов, второй выход - с выходной иганой, а третий вход - с третьим входом реверсивного счетчиKia импульсов., от л и ч а ю щ и йс   тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости, в него введены дешифр1а1тор и выделитель фронтов 1О4пу.льсов, вход которого соединен с выходом формировател  входного сигнала, первый выход - с первьм входом формировател  импульсов, (/ а второй выход - с третьим входом делител  частоты, первый выход С которого соединен с вторым входо формировател  импульсов, а дешифратор включен между вторым выходом и четвертым входом делител  частоты .

Description

Изобретение относитс  к импульсой технике и может быть использовано в С -темах передачи дискретной информации.

Известно устройство дл  измереи  длительности импульсов, содер- 5 ащее формирователь входного сигна- а и соединенные последовательно ифровой измеритель длительности мпульсов, элемент пам ти и индикатор , а также триггер, два ждущих 10 ультивибратора, делитель частоты, умматор .и элемент сравнени  двух исел; причем вход триггера соединен с основным входом цифрового измерител  длительности импульсов 5 и с входом первого мультивибратора выход которого Соединен с входом второго мультивибратора, входом елител  частоты и управл ющим входом элемента сравнени , выход ,„ второго мультивибратора соединен с входом сброса цифрового измерител  лительности импульсов, выход делител  частоты соединен с первым входом сумматора, выход элемента сравнени  -.,. с вторым входом сумматора, выход cyм 1aтopa -- с входом записи элемента пам ти и входом сброса делител  частоты , причем к суммирующим входам элемента сравнени  подключены выходы цифрового измерител  длительноети импульсгов, а к вычитающим входам элемента сравнени  подключены выходы элемента пам ти ll.

Недостатком данного устройства  вл етс  недостаточна  чувствительност: 35 не позвол юща  определить разность периодов меньше периода тактового импульса.

Наиболее близким по технической . сущности и достигаемому результату 40 к предлагаемому  вл етс  цифровой частотный дискриминатор, содержащий цифровой измеритель длительности импульсов, выполненный ,в виде соеди ненных последовательно генератора 45 опорных импульсов, ключа и реверсивного счетчика импyльqoв, выходы которого подключены к входам элемента сравнени , формирователь импульсов, формирователь входного сигнала, выход„ которого подключен к первому входу делител  частоты, второй вход кото- рого соединен с выходом генератора опорных импульсов, расширитель импульсов , вход которого соединен с выходом формировател  импульсов, а вы- 55 ход - с вторым входом ключа и первым входом логического блока, второй вход которого соединен с выходом элемента сравнени , первый выход с вторым входом реверсивного счетчика i 60 импульсов, второй выход - с выход- ; ной шиной, а тре,тий вход - с третьим входом реверсивного счетчика импульсов и делител  частоты и выходом триггера, вход которого соединен

с выходом формировател  входного сигнала и входом формировател  импульсов T2J.

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность демодул ции передаваемых импульсов, что снижает помехоустойчивость передачи информации .

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости, достигаемое путем повышени  точности демодул ции передаваемых импульсов.

Дл  достижени  этой цели В устройство , содержащее цифровой изме ритель длительности импульсов, выполненный в виде соединенных последовательно генератора опорных импульсов , ключа и реверсивного счетчика импульсов, выходы которого подклюены к входам элемента сравнени , ормирователь импульсов, формирователь входного сигнала, выход котоого подключен к первому входу делител  частоты, второй вход которого соединен с выходом генератора опорных импульсов, расширитель импульсов, вход которого соединен с выходом форировател  импульсов, а выход - с втоым входом ключа и первым входом лоического блока, второй вход которого соединен с выходом элемента сравнени , первый выход - с вторым входом реверсивного счетчика импульсов, второй выход - с выходной шиной, а третий вход - с третьим входом реверсивного счетчика импульсов,.введены дешифратор и вьщелитель фронтов импульсов, вход которого соединен с выходом формировател  входного сигнала , первый выход - с первым входом формировател .импульсов, а второй выход - с третьим входом делител  частоты, первый выход которого соединен с вторым входом формировател  импульсов, а дешифратор включен между вторым выходом и четвертым входом делител  частоты.

На фиг.1 приведена структурна  эле.ктрическа  схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.

Цифровой частотный дискриминатор содержит цифровой измеритель 1 длительности импульсов, выполненный в виде соединенных последовательно генератора 2 опорных импульсов , ключа 3 и реверсивного счетчика 4 импульсбв, выходы которого подключены к входам элемента 5 сравнени , формирователь б входного сигнала, который через выделитель 7 фронтов импульсов, формирователь 8 импульсов подключен к входу расширител  9 импульсов, В1)Код которого соединен с вторым входом ключа 3 и первым входом логического блока 10, втО рой вход которого подключен к выходу элемента 5 сравнени , первый выход логического блока 10 соединен с вто рым входом реверсивного счетчика 4, второй - с выходной шиной, а третий .вход логического блока 10 - с выходом формировател  б, с первым входо делител  11 частоты и третьим входом реверсивного счетчика 4, второй вход делител  11 соединен с выходом генератора 2, третий вход - с вторы выходом вьщелител  7, первый выход делител  11 соединен с вторым входо формировател  8, а второй выход через дегдифратор 12 соединен с четв тым входом делител  11. Устройство работает следующим об разом. Пусть на передаюпей стороне сист мы св зи импульсч от источника инфо мации (фиг,2а ) управл ют работой ча тотного модул тора. На приемной сто роне системы св зи на входную шину устройства поступает частотно-манип лированное колебание (фиг.2б, кото рое преобразуетс  формирователем 6 в пр моугольные импульсы, следую1цие с частотой входного сигнала i (фиг.2в ). В момент прихода положите ного переп-ада напр жени  входного сигнала вьаделитель 7 формирует на первом выходе короткие отрицательны импульсы (фиг,2 г), которые управл ют работой формировател  8 (фиг. 2 устанавлива  его в состо ние 1. Эти импульсы имеют частоту где ti -. целое число, а f ср средн   частота манипул ции, и сдвинуты относительно положительного фронта запуска делител  11 (фиг.2ж ) на вре м  t . Величина t выбираетс  из Т. т услови  ,7- «Л. , где L-..--максиb / 2 2 JMMKv. мальный период частотно-манипулироIванного колебани  , Т,, „- минимальный период частотно-манипулированного колебани , а величина п выбираетс  с таким расчетом, чтобы, с одной стороны, делитель 11 получилс  минимальных .размеров, и, с другой стороны, чтобы период ,получившийс  на выходе частоты, был больше вели:чины .макс. с учетом 2.2 несинхронности входной частоты и ча тоты генератора 2. В момент прихода отрицательного перепада входного напр жени  (фиг.2 мен етс  направление счета в реверсивном счетчике 4, на выходе вьщели тел  7 по вл етс  отрицательный импульс , по которому формирователь 8 снова устанавливаетс  в состо ние 1, а первым импульсом с делител  11 (фиг. 2д)возвра1цаетс  в состо ние О. При совпадении отрицательного импульса с выхода формировател  б (фиг.2в| и импульса с дешифратора 12 (фиГ.2и вход делител  11 закрываетс  и делитель 11 находитс  . в таком состо нии до прихода сигна- ла установки н исходное досто ние (фиг.2е К На другом выходе выделител  7 формируютс  короткие отрицательные импульсы (фиг.2е ) только в моменты . прихода положительного перепада напр жени  с формировател  6. Эти импульсы служат дл  установки в исходное состо ние делител  11. Одновременно в момент прихода положительного перепада напр жени  с формировател  6 (фиг.2вГ разрешаетс  деление опорной частоты делителем 11 (фиг.2ж . Выходной сигнал формировател  б управл ет направлением счета реверсивного счетчика 4. Если выход формировател  6 находитс  в состо нии 1, то реверсивный счетчик 4 работает в режиме сложени , если в состо нии О - в режиме вычитани . Делитель 11 вырабатывает импульсы отрицательной пол рности (фиг.2з), поступающие на вход сброса формировател  8. Таким образом, на выходе формировател  8 каждые полперйода входного колебани  по вл етс  импульс, положительный фронт которого совпадает с перепадом напр жени  входного частотно-манипулированного колебани , а отрицательный фронт - с первым импульсом на выходе делител  11 частота на выходе которого пропорциональна средней частоте манипул ции. Сформированные таким образом импульсы {фиг,2д) поступают на вход расширител  9, где их длительность увеличиваетс  в m раз (фиг.2к. Выходной импульс расширител  9 подаетс  на управл ющий вход ключа 3 дл  пропуска на вход реверсивного счетчика 4 серии импульсов генератора 2, частота которого много больше и кратна средней частоте входного частотно-манипулированного колебани . . Серию иг.тульсов, сформированную состо нии 1 формировател  б фиг.2в), реверсивный счетчик 4 счиает в пр мом направлении, а серию мпульсов, сформированную в состо ии О - в обратном направлении. случае равенства входной часточы астотно-манипулированного колебаи  средней частоте оба ш-тульса а выходе формировател  8 (фиг.2д) авны по длительности и по окончаии счета в обратном направлении а выходе реверсивного счетчика 4 станавливаетс  исходное значение. ели входна  частота равна f „,„,втоой импульс на выходе формировате вого на величину (liiJSSSr  8 короче первого

-}

}, I а на выходе расширител  9 .- -Se. и число

на вели.ину m

На выходе реверсивного счётчика 4 по окончании счета больше исходного значени . Если входна  частота равisf cKttciTO второй импульс расширител  9 больше первого на величину т(1бВ. TV- - 2

1„ число на выходе реверсивного счетчика 4 меньше исходного значени .

По окончании счета в обратном направлении в блоке 10 происходит формирование импульса записи (фиг.2л| который разрешает запись полученной с выхода элемента 5 сравнени  информации (фиг.2м ) на выход логического блока 10 и устанавливает на реверсивном счетчике 4 исходное значение. Элемент 5 сравнени  производит посто нное сравнение полученного числа с исходным значением на выходах реверсивного счетчика 4, и на выходе по вл етс  либо О либо 1, в зависимости от того больше или меньше записанного числа текущее значение .

Следовательно, импульс записи в логическом блоке 10(фиг.2л)и результат сравнени  чисел на выходе элемента 5 по вл ютс  в конце каждо го периода входного частотно-манипулированного колебани  (фиг,26)/, а не в конце двух 1териодов, как в известном устройстве. Поэтому аппаратурные искажени  длительности демодулированных импульсов в предлагаемом устрой лвкс

стве не превышают велечины:

в то врем  как в известном эта ве- личина составл ет (Т„„.),

Использование предлагаемого устройства уменьшает аппаратурную погрешность при цифровой обработке сигналов в системах передачи дискретной информации и повышает точность демодул ции , что повышает их помехоустойчивость . Цри равных несущих частотах и требовани х к искажени м импульсов использование устройства позвол ет увеличить скорость передачи инфор- мации .

Claims (1)

1. ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР, содержащий цифровой измеритель длительности импульсов, выполненный в виде соединенных носледо-’ вательно генератора опорных импульсов, ключа и реверсивного счетчика импульсов , выходы крторого подключены к входам элемента сравнения, формирователь импульсов, формирователь входного сигнала, выход которого подключен к первому входу делителя частоты, второй вход которого соединен с выходом генератора опорных . импульсов, расширитель импульсов, вход которого соединен.с выходом формирователя импульсов, а выход с вторым входом ключа и первым входом логического блока, второй вхсщ которого соединен с выходом > элемента сравнения, первый выход с вторым входом реверсивного счетчика импульсов, второй выход - с : выходной шиной, а третий вход - с : третьим входом реверсивного счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены дешифратор и выделитель фронтов импульсов, вход которого соединен с выходом формирователя входного сигнала, первый выход - с первые входом формирователя импульсов, а второй выход - с третьим входом делителя частоты, первый выход которого соединен с вторым входо^ формирователя импульсов, а дешифратор включен между вторым выходом и четвертым входом делителя частоты.

   в

   Ё с

   о м

   N3 КЗ

   103742^