SU375772A1 - Цифровое устройство фазовой автоподстройки - Google Patents

Description

1

изобретение относитс  к области радиосв зи .

Известно цифровое устройство фазовой автбподстрбйки , содержащее каскад фильтраций , фазовый дискриминатор, опорный генератор , управл емый делитель частоты, блок усреднени  фазовых ошибок, блок усреднени  частотных ошибок, узел коммутации и частотный дискриминатор.

Цель изобретени  - расширение полосы захвата без уменьшени  точности подстройки при снижении частоты опорного генератора.

Цель достигаетс  тем, что узкополосный выход каскада фильтрации подключен через корректор частоты и частотный дискриминатор Ко входу блока усреднени  частотных ошибок, а выходы добавлени  и исключени  узла коммутации подключены через узел пам ти ко входам добавлени  и исключени  управл емого делител , при этом ко входу опроса узла пам ти подключен выход импульса коррекции блока усреднени  фазовых ошибок. КрЬме того, корректор частоты выполнен в виде анализатора длительности периода принимаемого колебани , выходы превышени  минимального и максимального периодов которого подключены, соответственно, ко входу сброса формировател  сигнала отклонени  и через  чейку объединени , св занную с узкополосным выходом каскада фильтрации - ко

входу установки формировател  сигнала отклонени , подключенного к последовательному входу счетчика формировани  выходных импульсов , а параллельный вход счетчика формИровани  выходных импульсов подсоединен к узкополосному выходу каскада фильтрации.

На чертеже приведена функциональна  схема устройства. Устройство содержит каскад / фильтрации,

фазовый дискриминатор 2, опорный генератор 3, управл емый делитель 4 со входом 5 добавлени  и входом 6 исключени , усреднитель 7 фазовых ошибок, частотный дискриминатор 8, коллектор 9 частоты, усреднитель 10 частотных ошибок, узел 11 коммутации с выходами 12 и 13 добавлени  и исключени , соответственно , узел 14 пам ти со входом 15 опроса, анализатор 16 длительности периода принимаемого колебани  с выходом 17 превышени 

минимального периода и с выходом 18 превышени  максимального периода, формирователь 19 сигнала отклонени ,  чейку 20 объединени  и счетчик 21 формировани  выходных импульсов.

Сигнал несушего колебани  с выхода радиоприемника поступает на каскад 1 фильтрации, содержащий широкополосный фильтр 22 и узкополосный фильтр 23, подключенные к риггерам 24 и 25 Шмидта, соответственно. Полоса пропускани  широкополосного фильтра 22 устанавливаетс  такой, чтобы фаза сигнала на широкополосном выходе 26 мало отличалась от фазы сигнала на входе устройства. Полоса пропускани  узкополосного фильтра выбираетс  из услови  максимизации отношени  сигнал/шум. Прн этом смещение фазы сигнала на узкополосном выходе, определ емое фазовой характеристикой узкополосного фильтра и значением частоты входного сигнала , не вли ет на работу устройства. Фазовый дискриминатор 2, подключенный к широкополосному выходу 26 каскада 1 фильтрации, опорный генератор 3, первые s разр дов управл емого делител  4 и усреднитель 7 фазовых ошибок образуют известное цифровое коррекционное устройство, осуществл ющее подстройку фазы местной последовательности импульсов, вырабатываемой на выходе 27 управл емого делител , под фазу принимаемого сигнала. При этом выход 28 импульсов добавлени  усреднител  7 фазовых ошибок подсоединен ко входу 5 добавлени  управл емого делител  4 через  чейку 29 «ИЛИ, а выход 30 импульсов исключени  подсоединен ко входу 6 исключени  управл емого делител  через  чейку 31 «ИЛИ. Кольцо частотной автоподстройки включает в себ  корректор 9 частоты, частотный дискриминатор 8, усреднитель 10 частотных ошибок, узел 11 коммутации, узел 14 пам ти и управл емый делитель 4. Импульсы принимаемого сигнала с узкополосного выхода 32 каскада / фильтрации через корректор 9 частоты проход т на частотный дискриминатор 8, представл ющий собой .полусумматор, на другой вход которого подаетс  местна  последовательность импульсов с выхода 27 управл емого делител . Если импульс по вл етс  одновременно на обоих входах дискриминатора 8, то на его выходе, подсоединенном к счетному входу усреднител  10 частотных ощибок, импульс отсутствует. Усреднитель 10 частотных ощибок выполнен в виде реверсивного счетчика, на вход знака которого подаетс  местна  последовательность импульсов. Поэтому при поступлении импульса принимаемого сигнала число в реверсивном счетчике увеличиваетс , а при приходе импульса местной последовательности-уменьщаетс . Таким образом, число в реверсивном счетчике пропорционально разности частот принимаемой и местной последовательностей импульсов . Узел 11 коммутации содержит две линейки по г  чеек 55 и 34 совпадени  кажда . Импульсные входы  чеек 55 и 34 совпадени  подсоединены к выходам г старших разр дов управл емого делител  4, начина  с К- -1-то до /С+/-го, на которых формируютс  импульсы при переходе соотвегствующего разр да из состо ни  «нуль в состо ние «единица. Потенциальные входы  чеек 55 совпадени  под .соединены к выходам единиц, а  чеек 34 - к .выходам нулей с т-|-1-го по m+r-ый разр д усреднител  10, содержащего (m+r+1) разр д . Выходы г  чеек 55 объедин ютс   чейкой 35 «ИЛИ, котора  подключена к  чейке 36 «И. Потенциальный выход  чейки 55 «И св зан с выходом единиц старщего разр да усреднител  10 частотных ощибок. При нахождении в старщем разр де усреднител  10 единицы () и в (m-f-l) - ()-ом разр дах числа У на выходе  чейки 36 «И за врем  по влени  2 импульсов на выходе k-ro разр да управл емого делител  4 вырабатываетс  р импульсов добавлени . Аналогично выходы  чеек 34 через  чейки 57 «ИЛИ подключены к  чейке 38 «И, потенциальный вход которой св зан с выходом нулей старшего разр да усреднител  10 частоты ошибок. При нахождеНИИ в старшем разр де усреднител  10 нул  (а 0) и в () - (т4-)-ом разр дах числа (2--1 - R) на выходе  чейки 58 «И за врем  по влени  2 им-пульсов на выходе k-ro разр да управл емого делител  4 вырабатываетс  R импульсов исключени . Число первых т разр дов усреднител  10 частотных ошибок определ ет степень подавлени  помех в кольце частотной автоподстройки . Выход 12 добавлени  узла коммутации подсоединен ко входу 5 добавлени  управл емого делител  через элементы узла 14 пам ти ( триггер 39, элемент 40 задержки,  чейка 41 совпадени ) и  чейку 29 «ИЛИ. Поступающий импульс добавлени  устанавливает триггер 39, который через элемент 40 задержки открывает  чейку 41 совпадени . В момент, когда усреднитель 7 фазовых ошибок не вырабатывает имнульса коррекции, с него по цепи 42 на вход опроса узла 15 пам ти, а значит и на  чейку 41, подаетс  разрешающий потенциал . Тогда импульс с выхода опорного генератора 5 проходит через  чейку 41 на вход 5 добавлени  управл емого делител  и сброс триггера 39. Аналогичным образом проходит импульс исключени  через триггер 43, элемент 44 задержки и  чейку 45 совпадени . Поэтому из 2 интервалов между импульсами на выходе k-ro разр да управл емого делител  4 (2 - R) интервалов имеют длительность , где То - период повторени  импульсов на выходе опорного генератора 5; R интервалов имеют длительность Гй+ 2 - 1 при а 1 И Гй при а -О Тогда средн   длительность периода местной последовательности импульсов на выходе 7 s-ro.разр да управл емого делител  4 ,, --)+(--1) 2Г при а 1; 2(2--/) + (2- + 1)/ 2Г ,р , 0,, . Число разр дов управл емого делител  .выбираетс  из услови  обеспечени  заданной точности установки частоты (при отсутствии помех) где Ги- номинальное значение частоты принимаемого сигнала, а число младших разр дов - из услови  обеспечени  заданного значени  полосы захвата частоты. Эффект подавлени  сигнала шумом в частотном дискриминаторе 8 определ етс : наличием перескока фазы принимаемого колебани , когда интервал между импульсами Тмин (возникновение ложных импульсов) или т Тмакс (пропадание импульсов). Дл  компенсации таких интервалов служит корректор частоты 9. Он содержит анализа тор 16 длительности периода принимаемого колебани , образованный счетчиком 45 с коэф ,,, т,,„, фициентом делени  , где П, - максимально возможный период принимаемого колебани  при воздействии помех, дешифратором 47 минимального периода, настроенным па число , и дешифратором 48 максимального периода, настроенным на число Формирователь 19 сигнала отклонени  выполнен на триггере, выход которого через  чейку 49 «И подсоединен к последовательному входу счетчика 21 формировани  выходных импульсов с коэффициентом делепи  N 2-. Если Тмии т Тмакс, то каждый принимаемый импульс с узкополосного выхода 32 каскада фильтрации проходит через корректор 9 частоты на дискриминатор 8, причем, 45 число в счетчике 21 -г остаетс  неизменным. Это обеспечиваетс  тем, что принимаемый импульс с выхода 32 подаетс  на сброс в нуль счетчика 46, на установку формировател  19 через  чейку 20 и на параллельный вход счетчика 21 дл  увеличени  наход щегос  в нем числа на величину (Л/ - Пмин). В результате установки формировател  19 открываетс   чейка 49 «И и на последовательный вход счетчика 21 проход т импульсы 55 с опорного генератора 5. Одновременно увеличивает свое показание счетчик 46, счетный вход которого непосредственно св зан с опорным генератором 3. Если следующий принимаемый импульс поступает через интервал , то срабатывает дешифратор 47, импульс с выхода 17 превышени  минимального периода которого проходит на сброс формировател  19. При этом прекращаетс  поступление импульсов па последовательный вход счет- 65 40 60 чика 21, в который проходит Птш импульсов. При.этом, с учетом записи по параллельном входу, число в счетчике 21 возрастет на величину Л. Если т ;тмакс, то дешифратор 48 не срабатывает , а потому за интервал между двум  принимаемыми импульсами на выходе счетчика 21 вырабатываетс  один импульс, а его состо ние к моменту нрихода последующего импульса такое же, как в момент прихода предыдущего . Если же ,„,, то к моменту нрихода последующего импульса число в счетчике увеличиваетс  на величину (N - Пмин), где t п -. Таким образом, при наличии нескольких интервалов с T :TMIIH число имнульсов на выходе счетчика 21 оказываетс  меньще, чем число принимаемых импульсов, что компенсирует возникновение ложных импульсов. Если т Гмакс, то на выходе 18 превышени  максимального периода деншфратора 48 по вл етс  имнульс, который через  чейку 20 и формирователь 19 обеспечивает поступление импульсов на последовательный вход счетчика .2/. Та образом, к моменту прихода последующего принимаемого импульса число в счетчике 21 возрастает на величину М-}-п-«максТогда при наличии нескольких интервалов с (с число импульсов на выходе счетчика 21 оказываетс  больше, чем число принимаемых импульсов, что компенсирует пропадание импульсов. Предмет изобретен и   1. Цифровое устройство фазовой автоподстройки , содержащее каскад фильтрации, фазовый дискриминатор, опорный генератор, управл емый делитель частоты, блок усреднени  фазовых ошибок, блок усреднени  частотных ошибок, узел коммутации, частотный дискриминатор , отличающеес  тем, что, с целью расширени  полосы захвата без уменьшени  точности подстройки при снижении частоты опорного генератора, узконолосныи выход каскада фильтрации подключен через корректор частоты и частотный дискриминатор ко входу блока усреднени  частотных ошибок, а выходы добавлени  и исключени  узла коммутации подключены через узел пам ти ко входам добавлени  и исключени  управл емого делител , при этом ко входу опроса узла пам ти подключей выход импульса коррекции блока усреднени  фазовых ошибок. 2. Устройство но п. 1, отличающеес  тем, что корректор частоты выполнен в виде анализатора длительности периода принимаемого колебани , выходы превышени  минимального и максимального периодов которого подключены , соответственно, ко входу сброса формировател  сигнала отклонени  и через  чейку объединени , св занную с узкополосным выходом каскада фильтрации - ко входу установки формировател  сигнала отклонени , подключенного к последовательному входу счетчика формировани  выходных импульсов, а параллельный вход счетчика формировани  выходных импульсов подсоединен к узкЬполосйому выходу каскада фильтрации.

rjiTzzn i