Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в уст ройствах приема и обработки узкопоглосных радиосигналов. Известен цифровой квадратурный пр образователь, в котором входной сигнал поступает на два канала, каждый из которых выполнен в виде после довательно соединенных умножител , фильтра нижних частот и аналого-цифр вого преобразовател , причем на вторые входы умножителей поступает сигнал с выхода генератора опорного нап жени в первом канале непосредственн и через фазовращатель 90°во втором канале . Недостатком данного цифрового ква ратурного преобразовател вл етс н личие двух умножителей, неидентичность параметров которых приводит к образованию ошибок выделени отсчетов квадратурных составл ющих сигнал Наиболее близким техническим реше нием к изобретению вл етс цифровой квадратурный преобразователь, содержащий последовательно соединенные входной перемножитель, фильтр нижних частот, временной дискретизатор и переключатель, управл ющий вход которого соединен с управл ющим входом временного дискретизатора, входом делител частоты и выходом генератора тактовых импульсов, опорный генератор гармонического сигнала, выход которого подключен к-второму входу перемножител , а также два канала обработки сигнала, подключенных соответственно к первому и второму выходам переключател , сумматор во втором канале, выход которого вл етс выходом второго канала, а также дополнительный переключатель, при этом сигнальный и опорный входы перемножител подключены соответственно к источнику входного сигнала и опорному генератору гармонического сигнала, выход фильтра нижних частот подключен к сигнальному входу временного дискретизатора, вхЬды дополнительного переключател подключены соответственно к выходам дискретизатора и ге- нератора тактовьгх импульсов, а выходы - к ггорым входам переключателей каждого из каналов обработки сигналов выходы рпверторов которых подключены к вторым входам сумматоров 2. Недостатком известного цифрового квадратурното преобразовател вл етс относительно низка точность выделени квадратурных составл ющих, обусловленна внесением в отсчеты квадратурных составл ющих методической ошибки в процессе их формировани . Эта ошибка образуетс вследствие наличи временного сдвига выходных отсчетов квадратурных составл ющих на величину периода дискретизации поднесущей частоты выгодного сигнала , образующейс в процессе сортировки и инвертировани отсчетов поднесущей частоты. Целью изобретени вл етс повышение точности выделени квадратур. Цель достигаетс тем, что в цифровой квадратурный преобразователь, содержащий последовательно соединенные входной перемножитель, фильтр нижних частот, временной дискретизатор и переключатель, управл ющий вход которого соединен с управл ющим входом временного дискретизатора , входом делител частоты и выходом генератора тактовых импульсов, опорный генератор гармонического сигнала, выход которого подключен к второму входу перемножител , а также два канала обработки сигнала, подключенных соответственно к первому и второму выходам переключател , сумматор во втором канале, выход которого вл етс выходом второго канала, введены в первый канал последовательно соединенные первый и второй параллельные регистры , а во второй канал - первый сдвиговый регистр и последовательно соединенные последовательный регистр, и второй сдвиговьм регистр, выход которого подключен к сумматору, выполненному цифровым, второй вход которого подключен к выходу первого сдвигового регистра, при этом выход генератора тактовых импульсов подключен к управл ющим входам сумматора, первого и второго сдвиговых регистров, второго параллельного регистра, к первому управл ющему входу первого параллельного регистра, второй управл ющий вход которого подключен к выходу делител частоты и второму управл ющему входу последовательного регистра, вход которого подключен к второму выходу переключател , первый выход которого соединен с входом первого параллельного регистра, а выход второго параллельного регистра вл етс выходом первого канала. На фиг.1 приведена структурна электрическа схема предлагаемого цифрового квадратурного преобразовател , на фиг.2 - спектр узкополосного сигнала, на фиг.З - эпюры, по сн ющие работу предлагаемого цифрового квадратурного преобразовател . Цифровой квадратурный преобразователь содержит перемножитель 1, опорный генератор 2 гармонического сигнала, фильтр 3 нижних частот, временной дискретизатор 4, переключатель 5, генератор 6 тактовых ttnпульсов , делитель 7 частоты, паралАельные регистры 8 и 9, сдвиговые регистры 10 и 11, последовательный регистр . 1 2 и сутчматор 13. Цифровой квадратурный преобразова тель работает следующим образом. Узкополосный сигнал X(t), описываемый соотношением X(t)rc(t)((t) , (Я где ci(t) , -(t) - соответственно амплитуда и фаза узкополосного сигна ла, поступает на первый вход перемно жител 1, на второй вход которого с выхода опорного генератора 2 гармонического сигнала поступает сигнал с частотой 5р . Примерный вид спектра S(f 1 узкополосного сигнала X(t) представлен на фиг.2а, где F - ширина спектра входного узкополосного сигна ла представлена на фиг.За. В результ те перемножени входного сигнала и гармонического сигнала опорного- гене ратора 2 гармонического сигнала и последующей фильтрации фильтром 3 нижних частот образуетс узкополосный сигнал с поднесущей частотой F fg- f . Значение поднесущей час тоты выбираетс таким образом, чтобы спектры преобразованного узкополосно го сигнала X(t) располагались на оси частот так, как показано на фиг.26, т.е. составл ющие спектра на положительных и отрицательных частотах не прекрывались бы на нулевой частоте. Сигнал на выходе фильтра нижних частот имеет вид X(((t|cos 2JrF+4{t) . (г) Эпюра сигнала M-t) представлена на фиг.Зб. Ширина спектра сигнала V(-t) (фиг.26) составл ет 2РГц, поэтому при его дискретизации дл выполнени услови применимости теоремы Котельникова должна производитьс с периодом ДТ 1/4F. (3) 1 34 Дискретизаци осуществл етс временным дискретизатюром 4-, управл емым генератором 6 тактовых-импульсов , импульсы с выхода которого следуют с дискретом 4Е (фиг.Зв). На выходе дискретизатора 4 образуютс импульсы , пол рность и значени амплитуд которых соответствуют значени м отсчетов сигнала X(i, , вз тым с дискретом ДС(фИг.Зг). Дискретный сигнал X (йСп ) учетом выражений (2) и (3) имеют вид Х(,(лГ) п.Ч(,(лГ„). (.-c(4,)(4g sin|n/ ( 4). где ,1,2,...+ со -5-ПИ51Г,|- ..мать только три значени -1,0,+1, причем . Поэтому, как следует из выражени 4 значени отсчетов функции с точностью до знака совпадают, со значени ми искомых отсчетов квадратурных составл ющих комплексной огибающей входного узкополосного сигналй p(tj cx(t)co3M(t) . (t)o(tlsinl/(t , а именно: entierl а(лГ„)со5р(лГ)Н) PK)H1 , ecAu n-четное , «ras № h)Hi K)H) .если п-нечетноа. Таким образом, дл выделени отсчетов квадратур р{2плт) и (2п + 1) uf необходимо, во-первых, разделить последовательности импульсов X (ЛСn ) Д последовательности четных и нечетных импульсов и, во-вторых, инвертировать каждый второй импульс соответственно последовательностей четных и нечетных импульсов. Получающиес при этом отсчеты квадратур р(2Ло|)и (2п IJAfj, как сно из формулы 6, оказываютс сдвинутыми друг относительно друга во времени на величину ut Поэтому дл приведени отсчетов квадратур к одному моменту времени необходимо произвести интерпол цию какой-либо одной из по.следовательностей импульсов в середину интервала ее дискретизации. Указанные операции в предлагаемом цифровом квадратурном преобразователе осуществл ютс временным дискретизатором 4, переключателем 5, параллельными регистрами 8 и 9, сдвиговыми регистрами 10 и 11, :последовательным регистром 12 и сумматором 13, управление работой ко торых производитс генератором 6 так товых импульсов и делителем 7 частоты , вырабатывающих необходимые управл ющие сигналы. Последовательность отсчетов сигнала X (4Tf ) (фиг.Зв) с выхода времен ного дискретизатора 4 поступает на вход переключател 5, на вторые входы каждого из которых подаютс управ л ющие импульсы с выхода генератора 6 тактовых импульсов (фиг.Зе). Переключаталь 5 осуществлет сортировку отсчетов сигнала четные и- нечетные последовательностей отсчетов (фиг.Зг, з). Последовательность четных отсчетов с выхода переключате л 5 подаетс на первый вход параллельного регистра 8, на второй и третий входы которого подаютс управ л ющие импульсы соответственно с выходов генератора 6 тактовых импульсов и делител 7 частоты (фиг.Зе, ж) Последовательность нечетных отсчетов со второго выхода переключател 5 подаетс на первые входы первого сдв гового регистра 10 и последовательно го регистра 12, на вторые входы каждого из которых подаютс управл ющие импульсы с выходов генератора 6 тактовых импульсов, а на третий вход последовательного регистра 12 - с вы хода делител 7 частоты. Первый сдвиговый регистр 10, второй сдвиговый регистр 11, последо вательный регистр 12 и сумматор 13 обеспечивают изменение знака каждого второго отсчета в последовательности нечетных отсчетов, а также выполнение линейной интерпол ции указанной последовательности в середину интервала ее дискретизации. Изменение знака каждого второго отсчета осуществл етс в, первом сдвиговом регистре 10 и последовательном регистре 12, обеспечивающих изменение содержани знаковых разр дов указанных регистров, О на 1 или 1 на 0. Линейна интерпол ци осуществл етс следующим образом. Так как последовательный регистр 12 одновременно играет роль цифровой линии задержки на один отсчет (фиг.Зи) то в первый и второй сдвиговые регистры 10 и 11 осуществл етс запись двух соседних отсчетов квадратуры (у (;2 пйТ). В каждом из сдвиговых регистров 10 и 11 осуществл етс сдвиг записанных в них чисел на один разр д вправо, что эквивалентно делению их на 2. Эти последовательности отсчетов квадратуры (2пДС)поступают на входы сумматора 13, на выходе которого формируетс последовательность отсчетов , каждый отсчет которой соответствует значению интерпол ционной оценки, получаемой линейной интерпол цией , отсчетов квадратуры а-(п1 (фиг.Зк) в середину интервала ее дискретизации, т.е. в моменты времени синхронные с моментами времени фиксации отсчетов квадратуры р(), Параллельные регистры 8 и 9 служат дл задержки отсчетов квадратуры р(2пЛГ) на два дискрета с целью обеспечени формировани на выходе цифрового квадратурного преобразовател отсчетов квадратурных составл ющих р{2пДС) и q;-(2 п л Т) , соответствующих одним и тем же мо- ментам времени (фиг.3д,к). Таким образом, предложенный цифровой квадратурный преобразователь позвол ет исключить методическую ошибку, возникающую в процессе формировани квадратурньк составл ющих и обусловленную относительным временным сдвигом выходных отсчетов квадратурных составл ющих на величину периода дискретизации входного узкоолосного сигнала.The invention relates to radio engineering and can be used in devices for receiving and processing narrow-band radio signals. A digital quadrature digital sensor is known in which the input signal is fed to two channels, each of which is made in the form of sequentially connected multipliers, a low-pass filter and an analog-to-digital converter, and the signal from the output of the reference voltage generator is fed to the second inputs of the multipliers. the first channel directly through the phase shifter 90 ° in the second channel. The disadvantage of this digital square converter is the presence of two multipliers, the nonidentity of the parameters of which leads to errors in extracting the samples of the quadrature components of the signal. The closest technical solution to the invention is a digital quadrature converter containing a series-connected input multiplier, a low-pass filter sampler and switch, the control input of which is connected to the control input of the time sampler, input d frequency clock and clock generator output, a reference harmonic signal generator whose output is connected to the second multiplier input, as well as two signal processing channels connected respectively to the first and second switch outputs, an adder in the second channel whose output is the output of the second channel , as well as an additional switch, with the signal and reference inputs of the multiplier connected respectively to the input source and the reference harmonic signal generator, the output the low-pass filter is connected to the signal input of the time sampler, additional switches are connected respectively to the outputs of the sampler and clock pulse generator, and the outputs are connected to the inputs of switches of each of the signal processing channels whose outputs of the inverters are connected to the second inputs of the adders 2. A disadvantage of the known digital the quadrature converter is the relatively low accuracy of the quadrature components due to the quadrature components of the methodological error in the process of their formation. This error is generated due to the time shift of the output samples of the quadrature components by the magnitude of the subcarrier frequency sampling period of the advantageous signal formed during the sorting and inversion of the subcarrier frequency samples. The aim of the invention is to improve the accuracy of quadrature selection. The goal is achieved in that a digital quadrature converter containing a serially connected input multiplier, a low-pass filter, a time sampler and a switch, the control input of which is connected to the control input of the time sampler, the input of the frequency divider and the clock generator output whose output is connected to the second input of the multiplier, and also two channels of signal processing, connected respectively to the first and second output switch, the adder in the second channel, the output of which is the output of the second channel, is entered into the first channel serially connected first and second parallel registers, and in the second channel - the first shift register and serially connected serial register, and the second shift register, the output of which is connected to an adder, made digital, the second input of which is connected to the output of the first shift register, while the output of the clock generator is connected to the control inputs of the adder, the first and the second shift register, the second parallel register, to the first control input of the first parallel register, the second control input of which is connected to the output of the frequency divider and the second control input of the serial register, the input of which is connected to the second output of the switch, the first output of which is connected to the input the first parallel register, and the output of the second parallel register is the output of the first channel. Fig. 1 shows the structural electrical circuit of the proposed digital quadrature converter, Fig. 2 shows the spectrum of the narrowband signal, and Fig. 3 shows diagrams explaining the operation of the proposed digital quadrature converter. Digital quadrature converter contains multiplier 1, reference oscillator 2 harmonic signal, low-pass filter 3, time sampler 4, switch 5, oscillator 6 clock ttn pulses, frequency divider 7, parallel registers 8 and 9, shift registers 10 and 11, sequential register. 1 2 and the sensor 13. The digital quadrature converter works as follows. The narrowband signal X (t), described by the relation X (t) rc (t) ((t), (I where ci (t), - (t) is the amplitude and phase of the narrowband signal, respectively), is fed to the first input of the alternator 1 The second input from the output of the reference oscillator 2 of the harmonic signal receives a signal with a frequency of 5p. The approximate spectrum S (f 1 narrowband signal X (t) is shown in Fig. 2a, where F is the width of the spectrum of the input narrowband signal presented in Fig. 2). Z. As a result of multiplying the input signal and the harmonic signal of the reference generator 2 of the harmonic signal A narrowband signal with a subcarrier frequency F fg-f is formed and then filtered by the low-pass filter 3. The subcarrier frequency value is chosen so that the spectra of the converted narrowband signal X (t) are located on the frequency axis as shown in Fig.26, i.e., the spectral components at positive and negative frequencies would not be blocked at zero frequency. The signal at the output of the low-pass filter has the form X (((t | cos 2JrF + 4 (t). (d) The signal plot M-t) is shown in FIG. 3b. The spectral width of the signal V (-t) (Fig. 26) is 2RHz, therefore, when it is sampled, the Kotelnikov theorem must be produced with a period of DT 1 / 4F to satisfy the condition of applicability of the theorem. (3) 1 34 The sampling is performed by time sampling 4-, controlled by a generator of 6 clock pulses, the pulses from the output of which follow discrete 4E (Fig. 3b). At the output of sampler 4, pulses are generated, the polarity and amplitude values of which correspond to the values of the samples of the signal X (i, taken with a discrete DS (phI3g). The discrete signal X (iСп), taking into account expressions (2) and (3), have type X (, (lH) p.CH (, (lH "). (.-c (4,) (4g sin | n / (4). where, 1,2, ... + with -5-ПИ51Г , | - .. only three values -1.0, + 1, and, therefore, as follows from the expression 4, the values of the samples of the function coincide with the accuracy of the sign, with the values of the desired samples of the quadrature components of the complex envelope of the input narrowband signal p ( tj cx (t) co3M (t). (t) o (tlsinl / (t, and variable: entierl а (лГ „) co5р (лГ) H) PK) H1, ecAu n-even," ras no. h) Hi K) H). if n-odd. Thus, for the selection of quadratures p (2plt) and (2n + 1) uf it is necessary, first, to separate the sequence of pulses X (LSn) D of the sequence of even and odd pulses and, second, to invert every second pulse, respectively, of sequences of even and odd pulses. The resulting quadrature samples p (2Lo |) and (2n IJAfj, as is clear from Formula 6, are shifted relative to each other in time by the value ut. Therefore, to bring the quadrature samples to one moment in time, .sequences of pulses in the middle of its sampling interval. The operations indicated in the proposed digital quadrature converter are performed by time sampler 4, switch 5, parallel registers 8 and 9, shift registers 10 and 11, : a sequential register 12 and an adder 13, whose operation is controlled by a generator of 6 time pulses and a frequency divider 7, producing the necessary control signals. The sequence of samples of the signal X (4Tf) (Fig. Dv) from the output of the time sampler 4 is fed to the input switch 5, to the second inputs of each of which control pulses are output from the generator of 6 clock pulses (Fig. Ze). Switch 5 will sort the signal samples of even and odd sample sequences (phi Propulsion, h). The sequence of even samples from the output of the switch 5 is fed to the first input of the parallel register 8, the second and third inputs of which are supplied with control pulses, respectively, from the generator outputs 6 clock pulses and frequency divider 7 (FIG. Ze, g) The sequence of odd samples from the second the output of the switch 5 is fed to the first inputs of the first shift register 10 and sequential register 12, to the second inputs of each of which control pulses are fed from the generator outputs 6 clock pulses, and to tert th input serial register 12 - with you stroke divider 7 frequency. The first shift register 10, the second shift register 11, the serial register 12 and the adder 13 provide a change in the sign of each second sample in a sequence of odd samples, as well as performing linear interpolation of the specified sequence in the middle of its sampling interval. The change of the sign of each second reference is made in the first shift register 10 and the successive register 12, which provide a change in the content of the sign bits of the specified registers, O by 1 or 1 by 0. Linear interpolation is performed as follows. Since the serial register 12 simultaneously plays the role of a digital delay line for one sample (Fig. 3i), two adjacent quadrature samples (y (; 2 pT)) are recorded in the first and second shift registers 10 and 11. In each of the shift registers 10 and 11 shifts the numbers written in them by one bit to the right, which is equivalent to dividing them by 2. These quadrature sample sequences (2 PTS) are fed to the inputs of the adder 13, at the output of which a sequence of samples is formed, each count of which corresponds to interpolation estimates obtained by linear interpolation, quadrature readings a- (n1 (Fig.Зк) in the middle of its sampling interval, i.e. at time instants synchronous with fixation times of quadrature p (), Parallel registers 8 and 9 serve to delay the quadrature readings of the p (2πЛГ) by two samples in order to ensure the formation at the output of the digital quadrature readout of the quadrature components of the p {2pDS) and q ;- (2 pl T) corresponding to the same time points ( figd, k). Thus, the proposed digital quadrature converter makes it possible to eliminate the method error that occurs during the formation of quadrature components and is due to the relative time shift of the output samples of the quadrature components by the sampling period of the input narrowband signal.
Фиг. 7FIG. 7