SU1559416A1 - Демодул тор частотно-модулированного стереосигнала в системе с пол рной модул цией - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике и св зи и может использоватьс  в высококачественной приемной аппаратуре. Цель изобретени  - повышение точности демодул ции сигнала. Демодул тор содержит блок 1 выделени  поднесущей частоты, аналоговый коммутатор (АК) 2, корректирующий суммарно-разностный блок (КСРБ) 3 и формирователь 4 импульсов поднесущей частоты. На вход демодул тора поступает стереосигнал с выхода усилител  промежуточной частоты. Формирователь 4 преобразует входной частотно-модулированный стереосигнал с пол рной модул цией в последовательность импульсов с нормированными амплитудой и длительностью. Эта последовательность импульсов  вл етс  частотно-импульсно-модулированным (ЧИМ) сигналом. Блок 1 выдел ет из ЧИМ сигнала сигнал поднесущей частоты. Этот сигнал поступает на информационный вход АК 2, на управл ющий вход которого поступает ЧИМ сигнал. В результате прохождени  сигнала через АК 2 происходит сдвиг его спектра. Преобразованный спектр сигнала содержит в звуковом диапазоне разностный сигнал A-B. КСРБ 3 преобразует суммарный сигнал A+B (ЧИМ сигнал) и разностный сигнал A-B в сигналы левого и правого канала A и B с одновременной низкочастотной коррекцией разностного сигнала. 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

Description

(21)4068066/24-09

(22)29.05.86

(46) 23.04.90. Вюл. № 15

(72) О.И.М ртенс, К.И.М ртенс,

Т.В.Сильдам и Х.М.Трамп рк

(53)621.396.97 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1172028, кл. Н 04 Н 5/00, 1981.

(54)ДЕМОДУЛЯТОР ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННОГО СТЕРЕОСИГНАЛА В СИСТЕМЕ С ПОЛЯРНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

(57)Изобретение относитс  к радиотехнике и св зи и может использоватьс  в высококачественной приемной аппаратуре . Цель изобретени  - повышение точности демодул ции сигнала.Демодул тор содержит блок 1 выделени  поднесущей частоты, аналоговый коммутатор (АК) 2, корректирующий суммарно-разностный блок (КСРБ) 3 и формирователь 4 импульсов поднесущей частоты. На вход демодул тора поступает стереосигнал с выхода усилител 

промежуточной частоты. Формирователь 4 преобразует входной частотно-модулированный стереосигнал с пол рной модул цией в последовательность импульсов с нормированными амплитудой и длительностью. Эта последовательность импульсов  вл етс  частотно- импульсно-модулированным (ЧИМ) сигналом . Блок 1 выдел ет из ЧИМ-сигна- ла сигнал поднесущей частоты. Этот сигнал поступает на информационный вход АК 2, на управл ющий вход которого поступает ЧИМ-сигнал. В результате прохождени  сигнала через АК 2 происходит сдвиг его спектра. Преобразованный спектр сигнала содержит в звуковом диапазоне разностный сигнал А-В. КСРБ 3 преобразует суммарный сигнал А + В (ЧИМ-сигнал) и разностный сигнал А-В в сигналы левого и правого каналов Аи В с одновременной низкочастотной коррекцией разностного сигнала. 12 з.п. ф-лы,12 ил.

(Л

Изобретение относитс  к радиотехнике и св зи, в частности к стереовещанию , и может быть использовано в высококачественной приемной аппаратуре .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности демодул ции сигнала.

На фиг.1 приведена структурна  электрическа  схема демодул тора частотно-модулированного стереосигнала в системе с пол рной модул цией; на фиг. 2 - 5 - структурные электрические схемы аналогового коммутатора , варианты; на фиг. 6 - 9 структурные электрические схемы корректирующего суммарно-разностного блока, варианты; на фиг. 10 и 11 - структурные электрические схемы блока вьщелени  поднесущей частоты, варианты; на фиг,12 - спектры сигналов в сечени х демодул тора.

Демодул тор частотно-модулированного стереосигнала в системе с пол рной модул цией содержит блок 1 выделени  поднесущей частоты, аналоговый коммутатор 2, корректирующий суммарно-разностный блок 3, к выходам которого подключены первый и второй

ел ел

Ј Јь

0

фильтры нижних частот, и формирователь 4 импульсов поднесущей частоты. Аналоговый коммутатор 2 содержит первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 аналоговые ключи, корректирующий суммарно-разностный блок 3 - блок 9 коррекции и суммарно-разностный преобразователь 10, состо щий из перво- го 11 и второго 12 сумматоров.Блок 1 выделени  поднесущей частоты содержит фильтр 13 нижних частот, управл емый генератор 14 синусоидальных колебаний и первый 15 и второй 16 аналоговые ключи.

Демодул тор частотно-модулированного стереосигнала в системе с пол рной модул цией работает следующим образом.

Формирователь 4 преобразует входной частотно-модулированный (ЧМ) . стереосигнал с пол рной модул цией ((ПМ), спектр этого сигнала изображен на фиг,12а, который поступает на вход демодул тора с выхода усилител  промежуточной частоты ЧМ-приемника, в последовательность импульсов с нормированными амплитудой и длительностью Эта последовательность импульсов  вл етс  частотно-импульсно-модулиро- ванным (ЧИМ) сигналом, спектр которого , кроме составл ющих вокруг промежуточной частоты и его гармоник, содержит низкочастотный спектр час- тотно-демодулированного стереосигнала- (фиг0126). Блок 1 выдел ет из ЧИМ-сигналасигнал поднесущей частоты f-H (фиг.12в), поступающий на сигнальный вход аналогового коммутатора 2, Так как на управл ющий вход аналогового коммутатора 2 посту пает ЧИМ-сигнал (фиг. 1 26), то в результате коммутации происходит сдвиг спектра, а на выходе аналогового коммутатора 2 преобразованный спектр сигнала (фиг,12г) содержит в звуковом диапазоне разностный сигнал А-В, который в области низких частот на передающей стороне частично подавлен.

Корректирующий суммарно-разлост- ный блок 3 преобразует суммарный сигнал А + В, поступающий с выхода формировател  4, и разностный сигнал А - В с выхода аналогового коммутатора 2 в сигналы левого и правого каналов А и В с одновременной низкочастотной коррекцией разностного сигнала. Корректирующий суммарно-раз

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ностный блок 3 содержит суммарно- разностный преобразователь 10, корригировать низкие частоты можно с помощью блока 9 как в разностном канале до суммарно-разностного преобразовател  10 (фиг.6), так и после выделени  каналов А и В в суммарно- разностном преобразователе 10 (фиг.7). В последнем случае корригируют в каналах А и В дифференциально противофазную низкочастотную часть спектра. Выходные сигналы корректирующего суммарно-разностного блока 3 после преобразовани  в первом и втором фильтрах нижних частот  вл ютс  сигналами А и В (левый и правый каналы).

Аналоговый коммутатор 2 может представл ть собой один первый аналоговый ключ 5 (фиг.1), так как коэффициент передачи такого аналогового коммутатора измен етс  дискретно между нулем и единицей, то он выполн ет функцию однополупериодного детектора , а на его выходе, кроме преобразованного полезного спектра,возникает и пр мой сигнал с выхода блока 1, т.е. колебани  с поднесущей частотой. От этой составл ющей можно избавитьс , использу  в аналоговом коммутаторе 2 второй аналоговый ключ 6, выход которого соединен .с выходом первого аналогового ключа 5, на сигнальный вход которого подаетс  поднесуща  в противофазе и который управл етс  противофазно относительно первого аналогового ключа 5 (фиг.2). Так как коэффициент передачи такого аналогового ключа имеет дискретные значени  -1 и +1, на его выходе действует только преобразованный спектр, а на выходе устройства , следовательно, уменьшенное значение колебаний поднесущей частоты.

Аналоговый коммутатор 2 может содержать, кроме выхода разностного А-В сигнала, дополнительный противофазный выход разностного сигнала В - А, получаемый с выхода второго аналогового ключа 6, сигнальный вход которого соединен с сигнальным входом первого аналогового ключа 5 и который управл етс  противофазно относительно первого аналогового ключа (фиг.З) или который управл етс  в одной фазе с первым аналоговым ключом 5, но на сигнальный вход которого с блока 1 подаетс  сигнал в противофазе (фиг. 4) . Проникновение поднесущей частоты на дополнительный противофазный выход разностного сигнала , как и на основной выход аналогового коммутатора 2, можно предотвратить (аналогично фиг,2), использу  в нем дополнительные третий 7 и четвертый 8 аналоговые ключи,которые вместо выключени  сигнала поднесущей коммутируют этот сигнал в противо- фазе (фиг.5).

Если корректирующий суммарно-разностный блок 2 имеет третий дополнительный вход, то может быть реализован с применением блока 9 и двух двухвходовых сумматоров 11 и 12 (фиг. 8 и 9). В корректирующем суммарно-разностном блоке возможно корригировать подавленную низкочастотную часть как в разностном канале (фиг.8), так и после выделени  каналов А и В (фиг.9). В обоих случа х корригируют дифференциально противофазную низкочастотную часть спектр в сигнале.

На выходе одного (первого) сумматора 11, а следовательно, и на одном выходе устройства получаем сумму суммарного сигнала А + В, получаемого с выхода формировател  4, и разностного сигнала А - В, получаемого с выхода аналогового коммутатора,т.е сигнал одного канала (А + В) + (А - - В) 2А, и аналогично на выходе второго сумматора 12, дл  чего разностный сигнал получаем с дополнительного противофазного выхода аналогового коммутатора 2, - сигнал другого канала (А + В) 4 (В - А) 2В. Дл  подавлени  высокочастотных составл ющих сигнала на выходе устройств с частотами промежуточной частоты и выше целесообразно примен ть фильтры низких частот.

Блок 1 может быть реализован по принципу фазовой автоподстройки (ФАПЧ).

При подаче импульсной последовательности от формировател  4, содержщей в своем спектре колебани  поднесущей частоты 31, 25 кГц, на управл ющий вход аналогового ключа 15 и синусоидального напр жени  от первого выхода управл емого генератора 14, близкого по частоте к поднесущей частоте , на сигнальный вход аналогового ключа 15 на его выходе вырабатываетс  напр жение рассогласовани ,св занное с разностью фаз и частот двух

сигналов. Напр жение сигнала рассогласовани  далее фильтруетс  в фильт-- ре 13 и подаетс  на вход управл емого генератора 14. Под действием сигнала рассогласовани  частота управл емого генератора 14 измен етс  так, что уменьшаетс  разность частот между частотами поднесущей частоты входного сигнала и его частотой. Если частота поднесущей частоты входного сигнала достаточно близка к частоте управл емого генератора 14, то действие обратной св зи оказываетс 

синхронизированным или захваченным входным сигналом. После того, когда захват осуществлен, частота выходного сигнала управл емого генератора 14 становитс  равной частоте пбднесущей частоты входного сигнала, а разность фаз между поднесущей частотой входного сигнала и сигнала первого выхода управл емого генератора 14 приближаетс  к 90°. Таким образом , последний должен вырабатывать на втором выходе сигнал, сдвинутый на 90° относительно сигнала на первом своем выходе.

Блок 1 может содержать, кроме

первого аналогового ключа 15 (фиг.10), и дополнительный второй аналоговый ключ 16 (фиг„11), на сигнальный и управл ющие входы которого подают противофазные сигналы относительно соответствующих сигналов на первом аналоговом ключе 15. В последнем случае сигнал рассогласовани  содержит меньше побочных составл ющих (аналогично двухполупериодному детектированию относительно полупериодного).

Claims (11)

1. Демодул тор частотно-модулиро- ванного стереосигнала в системе с пол рной модул цией, содержащий блок выделени  поднесущей частоты и корректирующий суммарно-разностный блок, первый вход которого объединен с входом блока выделени  поднесущей частоты, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности демодул ции сигнала, введены формирователь импульсов промежуточной час- тоты и аналоговый коммутатор,включенный между выходом блока выделени  поднесущей частоты и вторым входом корректирующего суммарно-разностного блока, а выход формировател 

715

импульсов промежуточной частоты подключен к объединенным входу блока выделени  поднесущей частоты и управл ющему входу аналогового коммутатора .

2,Демодул тор по п., отличающийс  тем,что аналоговый коммутатор содержит первый и второй аналоговые ключи, выходы которых объединены и  вл ютс  выходом аналогового коммутатора, управл ющим входом которого  вл ютс  объединенные управл ющий вход первого аналогового ключа и инверсный управл ющий

вход второго аналогового ключа,входы первого и второго аналоговых ключей  вл ютс  соответственно входом « дополнительным входом аналогового коммутатора, причем его дополни- тельный вход соединен с вторым выходом блока выделени  поднесущей частоты .

3,Демодул тор поп.1, отличающийс  тем, что корректи- рующий суммарно-разностный блок содержит суммарно-разностный преобразователь , первый и второй выходы которого  вл ютс  соответственно первым

и вторым выходами корректирующего суммарно-разностного блока, первым входом которого  вл етс  первый вход суммарно-разностного преобразовател , второй вход которого через блок коррекции соединен с вторым входом корректирующего суммарно-разностного блока,

4,Демодул тор поп.1, отличающийс  тем, что корректирующий суммарно-разностный блок со- держит суммарно-разностный преобразователь , первый и второй выходы которого через блок коррекции подключены соответственно к первому и второму выходам корректирующего суммарно- разностного блока, первым и вторым входами которого  вл ютс  соответственно первый и второй входы суммарно разностного преобразовател ,

5,Демодул тор по п.1, о т л и- чающийс  тем, что аналоговый коммутатор содержит дополнительный выход, подключенный к третьему входу корректирующего суммарно-разностного блока.

6,Демодул тор по пп. 1 и 5, о т личающийс  тем, что аналоговый коммутатор содержит первый и второй аналоговые ключи, входы кото

5

941

Q

0

5

Q

,Q «

35

55

68

рых объединены и  вл ютс  входом аналогового коммутатора, выходом и дополнительным выходом которого  вл ютс  соответственно выходы первого и второго аналоговых ключей, управл ющий вход первого аналогового ключа и инверсный управл ющий вход второго -аналогового ключа объединены и  вл ютс  управл ющим входом аналого во- го коммутатора.

7.Демодул тор по пп. 1 и 5, отличающийс  тем., что аналоговый коммутатор содержит первьй и второй аналоговые ключи, входы которых  вл ютс  соответственно входом и дополнительным входом аналогового коммутатора , управл ющим входом которого  вл ютс  объединенные управл ющие входы первого и второго аналоговых ключей, выходы которых  вл ютс  соответственно выходом и дополнительным выходом аналогового коммутатора,причем инверсный выход блока выделени  поднесущей частоты подключен к дополнительному входу аналогового коммутатора .

8.Демодул тор по пп. 1 и 5, отличающийс  тем, что аналоговый коммутатор содержит первый, второй, третий и четвертый аналоговые ключи, причем объединенные входы первого и четвертого аналоговых ключей и объединенные входы второго и третьего аналоговых ключей  вл ютс  соответственно входом и дополнительным входом аналогового коммутатора, выходом и дополнительным выходом которого  вл ютс  соответственно объединенные выходы первого и третьего аналоговых ключей и объединенные выходы второго и четвертого аналоговых ключей, управл ющие входы первого и второго аналоговых ключей, объединенные с инверсными управл ющими входами третьего и четвертого аналоговых ключей,  вл ютс  управл ющим входом аналогового коммутатора, дополнительный вход которого подключен к дополнительному выходу блока выделени  поднесущей частоты.

9.Демодул тор попп, 1 и5, отличающийс  тем, что корректирующий суммарно-разностный блок содержит первый и второй сумматоры, первые входы которых объединены и  вл ютс  первым входом корректирующего суммарно-разностного блока,вторым и третьим входами которого  вл 

91

ютс  соответственно первый и второй входы блока коррекции, первый и второй выходы которого подключены к втрым входам соответственно первого и второго сумматоров,выходы которых  вл ютс  первым и вторым выходами корректирующего суммарно-разностно- |го блока.

10. Демодул тор по пп. 1 и 5, отличающийс  тем, что корректирующий суммарно-разностный блок содержит первый и второй сумматоры , выходы которых через блок коррекции подключены соответственно к первому и второму выходам корректирующего суммарно-разностного блока, первым входом которого  вл ютс  объединенные первые входы первого и второго сумматоров, вторые входы которых  вл ютс  соответственно вторым и третьим входами корректирующего суммарно-разностного блока .

11. Демодул тор по п.1, о т л и

чающийс  тем, что к первому и второму выходам корректирующего суммарно-разностного блока подключе

0

4

5

5

0

5

16Ю

ны соответственно первый и второй фильтры нижних частот.

12„ Демодул тор по п.1, о т л и - чающийс  тем, что блок выделени  поднесущей частоты содержит последовательно соединенные первый аналоговый ключ, фильтр нижних частот и управл емый генератор синусоидальных колебаний, первый выход которого  вл етс  выходом блока выделени  поднесущей частоты, входом которого  вл етс  управл ющий вход аналогового ключа, сигнальный вход которого соединен со вторым выходом управл емого генератора синусоидальных колебаний,

13„ Демодул тор по пп. I и 2f отличающийс  тем, что в блок выделени  поднесущей частоты введен второй аналоговый ключ,сигнальный вход которого соединен с третьим выходом генератора синусоидальных колебаний, а управл ющий вход и выход второго аналогового ключа объединены соответственно с управл ющим входом и выходом первого аналогового ключа.

фиг. 2

if

и

8

фиг. 5

Фие-4

В

фиг. 5

Фиг. 6

10

ФигЯ

фиг.8

Фиг.9

faeW

I

W

no1

Фиг