SU595842A1 - Устройство дл восстановлени несущей частоты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в устройствах фазовой маиииул ции .

Известно устройство дл  восстановлени  несущей частоты, иснользуемое в каналах с фазовой манипул цией, содержащее квадратурный преобразователь фазоманинулированного сигнала в вндеочастотиый и последовательно соединеииые фильтр нижних частот и управл емый генератор, выход которого подключен к другому входу квадратурного нреобразовател  фазоманипулироваиного сигнала в видеочастотиый. Ирн этом квадратурный нреобразователь фазоманипулированного сигнала в вндеочастотный вынолнен в виде двух параллельно соединенных по входам каналов, один из которых содержит последовательно соединенные синфазный фазовый детектор, узел оптимальной обработки и решающий узел, а другой - последовательно соединенные линии задержки и квадратурный фазовый детектор. Выходы узла оптимальной обработки и квадратурного фазового детектора соединены с входами иеремиожител  1.

Недостатком известного устройства  вл етс  мала  полоса захвата, иричем в нем расширение нолосы захвата св зано с ухудшением помехоустойчивости.

Целью изобретени   вл етс  расширение

полосы захвата и повышение помехоустойчивости .

Дл  этого в устройство дл  восстановлени  иесушей частоты, содержащее квадратуриый преобразователь фазомаиппулироваииого сигпала в видеочастотиыГ и последовательно соединенные фильтр нижних частот н управл емый генератор, выход которого подключеп к другому входу квадратурного нреобразовател  фазоманииулироваппого сигнала в видеочастотный , между выходом квадратурного преобразовател  фазоманппулнрованного сигнала в видеочастотный и входом фи.тьтра нижиих частот включен пороговый ограпичитель скорости измененн  иаир жепи .

Квадратурный преобразователь фазомапипулированпого сигнала в видеочастотиый может быть выиолнеи в виде параллельно соединенных по входам квадратурного и синхронного фазовых детекторов и перемиожител , один вход которого соединен с выходом квадратурного фазового детектора, а другой - через усплитель-ограничнтель с выходом синхронного фазового детектора.

Квадратурный преобразователь фазоманппулпрованного сигнала в видеочастотный может быть выполнен в виде двух параллельпо соединенных по входам капалов с вычитателем на выходе, каждый из которых содержит последовательпо включеииые фазовый детек3

тор, фильтр нижних частот, усилитель и персмножитель , ирн этом между другим входом исремиожитсл  одиого ка.иала и выходом фи.пьтра нижних частот другого канала включен ограничитель .

Квадратурный преобразоватс.чь фазоманииулирс )1 анно10 С1нт-1ала в зидсочастот11Ы1 может быть выиолиен в виде соеднненных иараллельно ио входам квадратурного и синхрониого фазовых детекторов, выходы которых нодключены соответственио через ;IHHHIO задержкн и иоследователыю включенные узел онтимальио обработки н решаюгцнй узел к входам нерс-множнтел .

Пороговый О1раннчитель скорости изменении может быть выиолиен в виде оиерацнониого уеилител , в цеин отрнцатс;1ьиой обработки KOTOpoio иоследовательио 15ключены днфференцнрующа  RC-цень и встрсчио-нара .|, елы10 включенные диоды с соответств )оHuiMH нсточникамн напр жени  смегдеин .

Ма фнг. 1 ноказана функциональна  схема нредлагаемого устро ства; на фнг. 2--5 -- варн;;нты нреоб)азовате.т  фазоманн11улн1Юванного сигнала в видеочасточтнлй; иа фиг. G --пороговый огранич1гге.ть скоростн нзмененн  напр жений; на с|)иг. 7 -- временные днаграммы в режи.ме бненнй.

Вход 1 устройства (ф)п-. 1) соединен с квадратурным нреобразователем 2 фазоманннулнрованного снгнала в видсочастотный, выхо;г 3 которого через иоеледовательио соединенные нороговый ограничитель 4 скоростн из.мененн  напр жени , фнльтр 5 нижних частот н управл емый генератор б соединен е другим входом 7 квадратурного нреобразовател  2. Прн этом квадратуриьп нреобразователь 2 содержит иодк.чючениые через фазовращате;1ь 8 на гг/2 к его другому входу 7 синхронный фазовьи детектор 9 н квадратурный фазорллй детектор 10, нервый из которых соедннен с входом HCIIOере .,ствеиио, а второй -- через линню задержк ,н 11 на врем , равное длнтслглюетн элеЛКмь та сипгала. Выход квадратурного фазового детектора 10 нодключеи к входу иеремножн:ел  12 неносредственио, а выход еннхронного фазового детектора 9 нодключен к другому входу неремножител  12 через носледовательно соединенные узел 13 оитимальной обработки н решающий узел 14, вторые входы которого соединены с входом 15 тактовых нмнульеов. Устройство дл  восстановлени  несущей частоты работает следующим образом.

Работа устройства нллюетрнруете  временHBiNiH днаграммамн (фнг. 7), ноказаннымн дл  случа , когда на вход устройства ностуиает синусондальньтй неманннулированный сигнал. Поскольку нанр жение с уиравл емого генератора 6 иостунает на енихронный фазовый детектор 9 н квадратурный фазовый детектор 113 СО сдвигом на л/2, то на выходах этих детекторов синусоиды разностной частоты (фиг. 7, а, в н () будут также нметь между еобой сдвиг на +.Т/2. Причем в зависимости от знака 1л стотной расстройки этот сдвнг будет рав4

ным лнбо +Л/2, лнбо -л:/2, н но OTIIOHJCHHIO к нанр женню (фнг. 7, а) нанр жение на выходе квадратурного фазового детектора 10 будет сд1ЯН1уго при одиом знаке частотной расстройки в сторону онережени  на л/2 (фиг. 7, е), а нрн другом знаке частотной расстройки - на столько же в сторону отставани  (фнг. 7, е). При этом на выходе неремножител  12 носле нере.множенн  снмволов (фнг. 7, б, в) образуетс  наир женне биенш, скачки фазы на д каждые но.тнериода частоты биеннй, н)нче.м в завнснмосИ ог знака частотно расстро п и эти скачки нронсход т лнбо от максимального отрндательно1-о до максимального 15 НОЛОЖНТС./1Ы1ОГО значенг   (фиг. 7, г), либо наоборот , or : акснмалыюго ноложнтелвного до макснма.тьного отрннательного значенн  (фн1 7, ж) нрн нном знаке чаетотной расет )Ю11КН.

20 Разлнчие в скоростн нзмененн  нанр женн  на выходе неремножнтел  12 дл  отрезков сниуеонды нанр женн  бненнй н дл  скачков нанр жений иснользуетс  в нороговом ограничителе 4 cKopocTi нз:,1сненн  нанр жени , ко5 торьн не1)едает на вход фнльтра 5 ннжннх чаciOT без изменени  участки и.тавно измен юН1 ,егос  наир женн  на г.ыходе неремножнте.т  12 н ограничивает скорс сть нзмененн  нанр жени  во врем  екачков (фиг. 7, д, з. В ре0 зультате на вхс)де фнльтра 5 нижних частот ьо вл етс  иосто нна  составл юща  нанр женн , имеюща  разный знак зависимости от знака частотио расстройки. Это носто нное нанр жение нроходнт на вход уиравленн  ча5 стогой управл емого генератора 6 н уменьщает частоту бнений. Когда частотна  расстройка хменьшаетс  до величины, б.тизкой к нолоее захвата уст)ойства -- и)ототина, встуиает li дейс вге обычный механизм захвата снстем :) фазово автонодстройкн частоты; нолуволиа наир жений биений, еоответетв}юн.а  уменьН1енню час1оты бнеиий, рает гнваетс , а друга  нолу юл11а - сжимаетс , что н вызывает выработку унра15л юн 1,его нанр женн . После 5 вхожденн  в сн хроннзм биенн  исчезают, и устройство 1)аботает так же, как н устройство, не нмеющее в евоем составе норогового ограничител  4 скоростн изменени  нанр жений. Благодар  введению норогового ограничител  Э 4 екорости измеиени  нанр женнй вырабатываетс  корректирующее частоту уиравл емого генератора 6 нанр женне Е (фиг. 7), что приводнт к расн:нренню нолосы захвата, а также к новышенню номехоустойчнвостн, так как 5 флуктуационные выбросы н нмнульсные иомехн , имеюицгее  на выходе неремножнтел  12, будут сглаж1Н атьс .

Работа нредлагаемого устройства нрн нода0 чс иа вход I фазомаи;шулированного сигнала практически не отлнчаетс  от рассмотренной, так как фазова  м;1нннул нн  входного снгнала еннмаете  в неремножителе 12. Поэтому фо)ма нанр женн  на выходе неремножнтел  5 (фнг. 7, г, ж) остаетс  без нзмененн , как и

напр жение на выходе порогового ограничител  4 скорости изменени  напр жени .

На фиг. 2 синхронный 9 н квадратурный 10 фазовые детекторы соединены наралле.льно но входам, а перемножитель 12 соединен с выходом квадратурного фазового детектора 10 непосредственно , а с выходом синхронного фазового детектора 9 - через усилитель-ограничитель 16.

Квадратурный преобразователь фазоманнпулнрованного сигнала в видеочастотный, показанный на фнг. 3, предназначен дл  работы с сигналами, имегощимн четыре варианта фаз (разности фаз), и состоит нз двух параллельно соединенных но входам каналов 17 с вычитателем 18 на выходе. Каждый канал состоит из последовательно включенных фазового детектора 19, фильтра 20 нижних частот, усплнтел  21 н перемножител  12, нри этом между другим входом неремножител  12 одного канала и выходом фильтра 20 нижних частот другого канала включен огрант1читель 22.

На фиг. 4 показан квадратурный преобразователь фазоманнпулированного сигнала в видеочастотный, отлнчаюгцнйс  от аналогичного преобразовател  устройства на фиг. 1 тем, что лини  задержки 11 включена выходами квадратурного фазового детектора 10 и перемножител  12.

На фиг. 5 квадратурный преобразователь отличаетс  от ноказанного на фиг. 3 тем, что перемножитель 12 включен между входом 1 устройства н входом квадратурного фазового детектора 10, выход которого  вл етс  выходом 3 УПОМЯНУТОГО преобразовател .

Пороговый огра1шчитель 4 скорости изменени  напр жений (фиг. 6) вынолиен в внде онераиионного усилител  23. пень линейной отрнцательной обратной св зи которого состоит из делител  выходного наип жеии , образованного резисторами 24 и 25, а нелинейна  отринательна  обратна  св зь образована подключенной к выходу онерапнонного лсилтттел  дифференцирующей цепью, состо щей из конденсатора 26 и резистора 27, выход которой соединен с входом усилител  через встречнопараллельно включениые диоды 28 и 29 с соответствуюнитми источниками 30 н 31 запирающего напр жени  смещени .

Если СКОРОСТЬ изменени  напр жени  на входе порогового ограничител  не нревьппаег ДОПУСТИМУЮ, то узел работает как линейный усилитель наир жени , охваченный отрнцательной обратной св зью по цепи. состо и1ей из резисторов 24 и 25. При этом нанр женне с выхода дифференцирующей цепи не ноступает на вход операционного усилител .

Если скорость изменени  наир жени  превыщает допустнмую, то на выходе дифференцирующей цеии образ етс  напр жение, открывающее в зависимости от знака частотной расстройки один из диодов 28 или 29. При этом цепь обратной отрицательной св зи включаетс , и скорость изменени  напр жени  ограничиваетс , что и приводит к эффекту увелнчени  управл юи1его напр жеин  на выходе ограннчнтел  прн данной частоте бнентн в устройстве.

Примеиетпш нредложенного устройства позвол ет снизить требовани  к частотной стабильности ВЧ тракта, повысить помехозангиИ1 ,енностъ и рлсишрить полосу захвата устройства .

Фор м у л а и 3 о б р е т е и н  

0

Claims (5)

1.Устройство дл  восстановлени  несущей частоты, содержащее квадратурный преобразовлтель фазоматпшулированного сигнала в нт1деогастотный н последовательно соединен5 ные фильтр 11ИЖТП1Х частот тт пpaв. генератор , выход которого подключеи к другому входу кр.адрптупного нреобразовате.т  фазоманнпллтровапного сигнал  в видеочастотньтй, Г) т л и ч а ю Ио с с   тем. что. с нелью расит,-0 ренн  полоси захвата тт повыатетттт  помехоустойчттвости , между выходом квадратурттото преобразовател  фазоманттпултфованного снгттала в видеочастптит тй тт входом фильтра ттижттттх частот включет-т пор01 овый ограттнчи5 тель скоросттт Т1змеиени  иапр жентт .

2.Устройство по п. 1. от л тт ч а то ттт; е е с   тслт, что т вадпатурт1ьтт т ппеобрпзовлтель фазоманипллтфоврнттого в вттдеочастотттт тй выполттен р виде параллельтю соедттнетттп тх по

0 входам квадратурного тт сттттхроттного фазовтлх детекторов Т перелттто тТ1тел , одитт вход т оторого соедннетт с вТ)Тходом кватрптуртюго фазового детотхторл. а другой - через лсттлительограттичттель с вт1тходо т сттттхронно о фазового

5 детектора.

3.Устройство по п. 1, о т л тт ч а то TTI. е е с   телт. что т вплрлтлрнТ)1Й преобразователь фазолглнт п Липор . ст1гт4алг в т тгдеочпстотттый рыиолиетт в втде дплх тгараллсльтю соедгтттсттHT ix по входам т атталов с вт тчтттателем тта BTiTходо . каждт,ти из КОТОРЫХ содержит последователт тто вк.тточеттттт тс Фазотм тй .детектор, фнльтр П11Ж1ТИХ частот, лтттлтттель TI пере тножттте.ть, иртт лгожд входом псрелпюжтттел  одтюго клнл.та тт вт тходом фттльтра нттжттттх частот дрлгого каттала втчлючен ограттичтттель.

4.Устройство по п. 1. от л п ч а то Hie е с   тем. что квадпатупттый преобразователь фазолтапичулттроватптого сттгттала в вттдеочастотттый т т тполнен в соедттттеттттт-)ТХ ттара.летьпо по пхода т квадратурного тт сттнхпот-ттюго фазовт- тх детекторов, вт.тходы которт-,тх потт лточстп.т соотт стственпо через лтттттпо задержктт тт последоттлтельно втхлточеттт ые узел oпттт тлльт oй об5 рапотктт Т рстт1птоттт, узел к входам перелтножт1тел .

5.Устройство но пи. 1-4. от л тт ч а то н,е ес   телг. что попоговт тй ограттттчтттель скоросттт изметтетттт  ттлпр жснтш .тттен в вттде опеРЯЦ1ТОТПТПГО лсттлтттел , т ттептт отрттиателтлтой обраттгой св зи т оторого послоповательтто p,K.iTO4eHTiT дттффсреттцттрующа  RC-цепь тт встречно-параллельно вт лточенные дттодт 1 с соответствутощимн истсчнтткамн напр жентт  :мещент  . 78

PIcTOiHUKH информации, прин тые 150 впнманне при эксисртнзс

1. Обнаружение двончных ФМ-сигналов си-Экснресс-ннформанп . BHHPITI-i. Передача

схемой ФАПЧ с решающей обратной св зью.- информацин, JNs 22, 1969.

595842

2S

-0

26

JO 28 IWx 2;

27 HI14Фиг . 7