SU890358A1 - Цифрова динамическа след ща система - Google Patents

Description

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к следящим системам управления и фильтрации, в частности к следящим фильтрам для выделения _ сигналов на фоне помех. ^э

Известны цифровые следящие системы с промежуточным преобразованием кода в напряжение для перестройки управляемого генератора [1] и [2] .

Недостатком таких устройств явля- '^и ется высокий уровень собственных шумов управляемого генератора, не позволяющий обеспечить минимально возможную ошибку оценки частоты выделяемого сигнала. 15

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является цифровая динамическая следящая система с непосредственным цифровым преобразованием 20 кода в частоту, содержащая последовательно соединенные первый смеситель, усилитель промежуточной частоты, цифровой дискриминатор и цифровой фильтр-экстраполятор, а также и после<5 довательно соединенные блок опорных частот, делитель с переменным коэффициентом деления, второй смеситель, соответствующий вход которого соединен со вторым выходом блока опорных 30 частот, и полосовой фильтр., выход которого соединен со входом первого смесителя [3].

Недостатком подобной цифровой следящей системы является неудовлетворительная точность работы при увеличении диапазона перестройки частоты преобразователя код-частота, так как при этом возрастает ошибка дискретности, уменьшение которой за счет увеличения коэффициента деления управляемого делителя уменьшает диапазон перестройки частоты преобразователя код-частота. Кроме того, нелинейность перестройки преобразователя, обусловлена переменным шагом установки частоты в преобразователе.

Цель изобретения — повышение точности слежения во всем диапазоне изменения частоты входного сигнала.

Цель достигается тем, что в устройство введены последовательно соединенные интерполятор и блок сравнения, левый выход которого подключен к управляющему входу делителя с переменным коэффициентом деления, а соответствующий вход подключен к первому выходу цифрового фильтра-экстраполятора, второй выход которого соединен с первым выходом интерполя тора, второй вход которого соединен с соответствующим выходом блока опорных частот.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Цифровая динамическая следящая сиссистема содержит первый смеситель 1, на выходе которого установлен усилитель промежуточной частоты 2, выход которого подключен ко второму входу смесителя' 1 через последовательно соединенные цифровой дискрименатор 3, цифровой фильтр-экстраполятор 4, интерполятор 5, блок сравнения 6, второй вход которого соединен со знаковым выходом цифрового фильтра-экстраполятора 4, делитель с переменным коэффициентом деления 7, второй смеситель 8 и полосовой фильтр 9. Вторые входы интерполятора 5, делителя с переменным коэффициентом деления 7 и второго смесителя 8 соответственносоединены с выходами блока опорных частот 10. Выход знака цифрового фильтра-экстраполятора 4 соединен со входом блока сравнения 6.

Цифровая динамическая следящая система работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на первый вход первого смесителя· 1, на второй вход которого через последовательно соединенные делитель с переменным коэффициентом 7, второй смеситель 8 и полосовой фильтр 9поступает выходной сигнал блока опорных частот 10, второй выход которого подключен ко второму входу второго смесителя 8, в результате чего на выходе усилителя промежуточной частоты, поступающий на вход цифрового частотного (фазового) дискрименатора 3, где в цифровой форме выделяется ве10 личина рассогласования по частоте дд (фазе) .

После обработки этого сигнала в цифровом фильтре-экстраполяторе 4 результирующее двоичное число выдается в интерполятор 5, на второй вход которого из блока опорных частот 10 “ поступает сигнал с частотой, преобразующий это число в частоту следования импульсов.

• Эти импульсы поступают в блок сравнения 6, куда одновременно с выхо-50 да цифрового фильтра-экстраполятора ‘4 поступает информация. В блоке сравнения 6 формируется управляющее воздействие, которое устанавливает соответствующий коэффициент деления де- 55 лителя с переменным коэффициентом деления 7.

Интерполятор 5 представляет собой преобразователь двоичного кода в число-импульсный, где каждому двоичному символу поставлены в соответствие распределенные по временной оси импульсы.

Благодаря такому преобразованию на выходе делителя с переменным коэффициентом деления 7 удалось получить изменение частоты (фазы) по линейному закону. Установка соответствующих 'коэффициентов деления позволит изменять модуляцию выходной частоты бло~ка 7 по фазе равномерно по, всей временной оси.

Выходной сигнал делится делителем с переменным коэффициентом деления 7, и, сформированный тем самым в симметрированный меандр, поступает на второй смеситель 8, на выходе которого с помощью второго выходного сигнала блока опорных частот 10 формируется суммарный сигнал, который через .полосовой фильтр 9 выдается на второй вход первого смесителя 1.

При одинаковых полосах перестройки предлагаемая система позволяет уменьшить шаг (ошибку) дискретности установки частоты в 7 раз и увеличить число дискретных установок частоты в 5 раз.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к радиотехнике , а именно к след щим системам управлени  и фильтрации, в частности к след щим фильтрам дл  выделени  сигналов на фоне помех. Известны цифровые след щие системы с промежуточным преобразованием кода в напр жение дл  перестройки уп равл емого генератора 1 и 2, Недостатком таких устройств  вл етс  высокий уровень собственных шумов управл емого генератора, не позвол ющий обеспечить минимально возможную ошибку оценки частоты выдел е мого сигнала. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемо му результату  вл етс  цифрова  динамическа  след ща  система с непосредственным цифровым преобразованием кода в частоту, содержаща  последовательно соединенные первый смесител усилитель промежуточной частоты, циф ровой дискриминатор и цифровой фильтр-экстрапол тор, а также и посл довательно соединенные блок опорных частот, делитель с переменным коэффи циентом делени , второй смеситель, соответствующий вход которого соединен со вторым выходом блока опорных частот, и полосовой фильтр., выхлд которого соединен со входом первого смесител  3 .. Недостатком подобной цифровой след щей системы  вл етс  неудовлетворительна  точность работы при увеличении диапазона перестройки частоты преобразовател  код-частота, так как при этом возрастает ошибка дискретности , уменьшение которой за счет увеличени  коэффициента делени  управл 1; .мого делител  уменьшает диапазон перестройки частоты преобразовател  код-частота. Кроме того, нелинейность перестройки преобразовател , обусловлена переменным шагом установки частоты в преобразователе. Цель изобретени  - повышение точности слежени  .во всем диапазоне изменени  частоты входного сигнала. Цель достигаетс  тем, что в устройство введены последовательно соединенные интерпол тор и блок сравнени , певый выход которого подключен к управл ющему входу делител  с переменным коэффициентом делени , а соответствующий вход подключен к первому выходу цифрового фильтра-экстрапол тора , второй выход которого соединен с первым выходом Интерполатора , второй вход которого соединен с соответствующим выходом блока опор ных частот. На чертеже приведена блок-схема устройства. Цифрова  динамическа  след ща  си система содержит первый смеситель 1 на выходе которого установлен усилитель промежуточной частоты 2, выход которого подключен ко второму входу смесител  1 через последовательно соединенные цифровой дискрименатор 3 цифровой фильтр-экстрапол тор 4, интерпол тор 5, блок сравнени  б, второй вход которого соединен со знаковым выходом цифрового фильтра-экстра пол тора 4, делитель с переменным коэффициентом делени  7, второй смеситель 8 и полосовой фильтр 9. Вторы входы интерпол тора 5, делител  с пе ремениьм коэффициентом делени  7 и второго смесител  8 соответственносоединены с выходами блока опорных частот 10. Выход знака цифрового фильтра-экстрапол тора 4 соединен со входом блока сравнени  6. Цифрова  динамическа  след ща  система работает следующим образом. Входной сигнал поступает на первый вход первого смесител - 1, на вто рой вход которого через последовательно соединенные делитель с переменным коэффициентом 7, второй смеситель 8 и полосовой фильтр 9поступает выходной сигнал блока опорных частот 30, второй выход которого под ключен ко второму входу второго смесител  8, в результате чего на выходе усилител  промежуточной частоты поступающий на вход цифрового часто ного (фазового) дискрименатора 3, где в цифровой форме выдел етс  величина рассогласовани  по частоте (фазе). После обработки этого сигнала в цифровом фильтре-экстрапол торе 4 результирующее двоичное число выдаетс  в интерпол тор 5, на второй вх которого из блока опорных частот 10 поступает сигнал с частотой, преобр зующий это число в частоту следован импульсой. Эти импульсы поступают в блок сравнени  6, куда одновременно с вых да цифрового фильтра-экстрапол тора 4 поступает информаци . В блоке сра нени  6 формируетс  управл ющее воз действие, которое устанавливает соответствующий коэффициент делени  д лител  с переменным коэффициентом д лени  7. Интерпол тор 5 представл ет собо преобразователь двоичного кода в чи ло-импульсный, где каждому двоичном символу поставлены в соответствие распределенные по временной оси импульсы . , Благодар  такому преобразованию на выходе делител  с переменным коэффициентом делени  7 удалось получить изменение частоты (фазы) по линейному закону. Установка соответствующих коэффициентов делени  позволит измен ть модул цию выходной частоты блока 7 по фазе равномерно по, всей временной оси. Выходной сигнал делитс  делителем с переменным коэффициентом делени  7, и, сформированный тем самым в симметрированный кеандр, поступает на второй смеситель 8, на выходе которого с помощью второго выходного сигнала блока опорных частот 10 формируетс  суммарный сигнал, который через .полосовой фильтр 9 выдаетс  на второй вход цервого смесител  1. При одинаковых полосах перестройки предлагаема  система позвол ет уменьшить шаг (ошибку) дискретности установки частоты в 7 раз и увеличить число дискретных установок частоты в 5 раз. Формула изобретени  Цифрова  динамическа  след ща  система, содержаща  последовательно соединенные первый смеситель, усилитель промежуточной частоты, цифровой дискриминатор и цифровой фильтр-экстрапол тор , а также последовательно соединенные блок опорных частот, делитель с переменным коэффициентом делени , второй смеситель, соответствующий вход которого соединен с соответствующим выходом блока опорных част.от, и полосовой фильтр, выход которого соединен со входом первого смесител , отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности системы, она содержит последовательно соединенные интерпол тор и блок сравнени , первый выход которого подключен к управл ющему входу делител  с переменным коэффициентом делени , а соответствующий вход подключен к первому выходу цифрового фильтра-экстрапол тора , второй выход которого соединен с первым входом интерпол тора , второй вход которого соединен с соответствующим выходом блока опорных частот. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе свидетельство СССР 1.Авторское 05 В 13/02, 1970. № 328430, кл. G свидетельство СССР
2. 2.Авторское 03 В 3/04, 1975. № 537432, кл. Н свидетельство СССР
3. 3.Авторское 05 В 11/14, 1970 № 348979, кл. G (прототип).