SU915273A1 - Частотный демодулятор 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах передачи информации.

Известен частотный демодулятор, содержащий последовательно соединенные формирователь импульсов, блок ⁵ выделения фронтов импульсов, регистрирующий счетчик, согласующий регистр и блок управления согласующим регистром, выход которого подключен к сооуI ветствующему входу согласующего регистра, а также опорный генератор и блок управления, первый выход которого соединен с первым входом формирующего счетчика, выход которого соединен с первым входом блока управления и первым входом регистрирующего блока 14

Однако известный демодулятор имеет недостаточную помехоустойчивость — при асинхронном режиме работы.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при асинхронном режиме работы.

2

Поставленная цель достигается тем, что в частотный демодулятор, содержащий последовательно соединенные формирователь импульсов, блок выделения фронтов импульсов, регистрирующий счетчик, согласующий регистр и блок управления согласующим регистром, выход которого подключен к соответствующему входу согласующего регистра, а также опорный генератор и блок управления, первый выход которого соединен с первым входом формирующего счетчика, выход которого соединен с первым входом блока управления и первым входом регистрирующего блока, введены два блока памяти и арифмети-’ ческий блок, выход которого подключен к одному входу первого блока памяти, выход которого соединен с вторым входом регистрирующего блока и первым входом арифметического блока, второй вход которого соединен с выходом второго блока памяти и с вторым входом формирующего счетчика,

3 915273 4

третий вход которого соединен с выходом опорного генератора, с вторым входом блока управления, с вторым входом блока выделения фронтов импульсов, с вторым входом регистрирую- ₅ щего счетчика и с вторым входом блока управления согласующего регистром, третий вход которого соединен с вторым выходом блока управления, одни выходы которого подключены к ,о одним входам второго блока памяти, другой вход которого соединен с вторым выходом согласующего регистра, причем другие выходы блока управле/ния подключены к другим входам пер- ,5 вого блока памяти, соответствующий выход блока выделения фронтов импульсов соединен с четвертым входом блока управления согласующим регистром, а третий выход блока управления 20 подключен к третьему входу арифметического блока.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого демодулятора; на фиг. 2 - временные 25

диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит опорный генератор 1, формирователь 2 импульсов, регистрирующий счетчик 3, регистрирующий блок 4, блок 5 выделения фрон- зо •тов импульсов, согласующий регистр 6, блок 7 управления, блок 8 памяти, арифметический блок 9, блок 10 памяти, блок 11 управления и формирующий счетчик 12. ₃₅

Демодулятор работает следующим образом.

Входной сигнал преобразуют-в прямоугольные импульсы, выделяют фронты этих импульсов, измеряют длитель- ⁴⁰ ности полупериодов входного сигнала, т.е. преобразуют временные интервалы, соответствующие полупериодам входно- . го сигнала в числа (код). Эти числа запоминают в порядке поступления полу.⁴⁵ периодов. Далее для каждого (2-го) полупериода (числа) рассчитывают длительность Т₂₍, , представляющую сумму длительностей Е~го и N соседних. с ним полупериодов, причем дли- ⁵⁰ тельность каждого (ί-го) из этих полупериодов берут с постоянным "весом"

, пропорциональным величине превышения чЛёла 0 ,$ вероятностью , вероятностью того, что !-ый полупери- 5£ од должен быть отнесен'к той же характеристической частоте, что и 1-ый полупериод. После расчета Т%(> аналигед Тзируют полученное число и вырабатывают "решение" о том, к какой из характеристических частот должен быть отнесен 2-ый полупериод, после чего преобразуют каждое ?-ое число в соответствующую длительность демодулированного сигнала.

"Решение" о том, к какой из характеристических частот должен быть отнесен 2-ый полупериод, вырабатывают по переменной составляющей числа.

Е+М/2

”1"^. о — 2ч ,

ί=ε~Νΐ2 0)

число, соответствующее длительности ί-го полупериода, "весовой" коэффициент при ΐ-том полупериоде.

= А(Р₁‘ -0,5), (2)

А - коэффициент пропорциональности выбираемый из соображений удоб ства реализации устройства.

Вероятность Р^· рассчитывают, используя априорные данные о сигнале, по

V!™

^С4

(Те+д-'Ъ), 6Ό

а. произвольное целое число, показывающее на сколько удален ΐ-тый полуперод от 2-го;

- среднеарифметическое длительностей полупериодов характеристических частот,

5|дп(х) - функция знака х, принимающая значения 1 или -1.

коэффициент,равный 1, если под знаком суммы произведение значений функции 51дп положительно, и равный 0 в противоположном случае.

вырабатывают отдельного каждому полупериоду входного ЧМ сигнала, отдельно каждый полупериод (число) преобразуют в соответствующую длительность демодулированного сигнала, кроме того, при выработке "решения" не используют каких-либо данных о смене характеристических частот. Все это позволяет жсгаользовать демодулятор как при синх[ровном^ так и при асинхронном спосоТаким образом, "решение"

5

915273

6

бе передачи. С другой стороны, каждое "решение" вырабатывают по длительности соответствующего и N соседних полупериодов. Это позволяет увеличить разность чисел, по которым вы- 5 рабатывают "решения" для. полупериодов одной и другой характеристической частоты и одновременно усреднить воздействие помех, т.е. в конечном счете получить высокую помехоустойчи- · вость приема.

Таким образом, частотно-модулированный (ЧМ) сигнал (фиг. 26) с выхода полосового фильтра поступает на формирователь 2 импульсов, который усилением-ограничением преобразует входной сигнал в последовательность прямоугольных импульсов. Блок 5 выделяет фронты полученных импульсов в виде двух сдвинутых во времени и привязанных к частоте опорного генератора импульсов - импульса считывания ИС и импульса установки ИУ. С )приходом каждого ИС^в блок 7 управления согласующим регистром 6 последний переписывает к-разрядное число из регистрирующего счетчика 3 в сог ласующий регистр 6, после чего регистрирующий счетчик 3 устанавливается ИУ в исходное состояние и затем зо производит измерение длительности следующего полупериода. Согласующий регистр 6 представляет из себя регистр сдвига^ на р к+1 -разрядных двоичных чисел (слов)(к+1-й^разряд использу- ₃₅ ется для записи информации о занятости соответствующего слова). Согласующий регистр 6 совместно с блоком 7 управления производит постановку на очередность обработки чисел _4су (полупериодов), поступающих с регистрирующего счетчика 3, и тем самым согласует скорость поступления чисел с этого счетчика со скоростью их даль-? нейшей обработки в демодуляторе. При ₄₅ приеме сигнала с помехой согласующий регистр 6 заполнен числами в среднем

наполовину. ·

ί

После записи числа из регистрирующего счетчика 3 в согласующий ре- ⁵⁰ гистр 6 оно переписывается блоком 7 управления в крайний правый свободный столбец триггеров. Из согласующего регистра 6 числа по команде блока 11 управления переписываются 55 блоком 7 управления в блок 8 памяти, при этом все информация, записанная в согласующем регистре 6, сдвигается вправо. В блоке 8 памяти всегда находится не менее, чем Ν+1 число (полупериод). Последовательность чисел Т-, соответствующая длительностям ϊ-тым полупериодов, представлена на фиг. 2в. Арифметический блок 9, взаимодействуя с первым 8 и вторым ГО блоками памяти, а также с блоком 11 управления (с которого Ю подаются числа, соответствующие

коэффициентам С₄, и сигналы управления), для каждого В~го полупериода рассчитывает значение Τ,,,ρ (1). На

фиг. 2г представлена зависимость пе15 ременной части ΔΤ^ρ чисел Тэд (точки непрерывной линии, которая отражает общий закон изменения чисел Числа Т^грпоступают на вход регистрирующего блока 4. По величине чис20 ла Тэд блок 1+ принимает "решение" по каждому Р-му полупериоду (1 или 0)(фиг, 2д). Пусть в начальный момент времени в блоке 4 получено "решение" гр_₄ по ?-1-му полулерио25 ДУ, выходной триггер блока 4 установлен в состояние, соответствующее Ρ-1-му полупериоду, и в формирующий счетчик 12 блоком 11 управления записано Ε.-1-е число из блока 8 памяти. Формирующий счетчик 12 собран таким образом, что при поступлении на его счетный вход одного импульса число, записанное в нем, уменьшается на 1, при поступлении двух импульсов - на 2 и т.д. (вычитающий счетчик). Так как на счетные входы регистрирующего 3 и формирующего 12 счетчиков поданы импульсы одной частоты, то число Тр_₄, записанное в формирующем счетчике, уменьшено до нуля за время, равное длительности 2-1-го полупериода. В течение

о

этого времени арифметический блок 9, взаимодействуя с блоками 8 и 10 памяти, а также с блоком 11 управления, рассчитывает очередное значение числа Тэд. В блоке 4 получают "решение" Γθ по С-му полупериоду. При принятии формирующим счетчиком 12 нулевого состояние его выходная схема формирует импульс, который устанавлива-< ет выходной триггер блока 4 в состояние, соответствующее В-му "решению" и запускает блок 11 управления на следующий ( 1 -й) цикл работы. Таким

образом, на выходе формирующего счетчика 12 получена последовательность импульсов, соответствующих моментам пересечения сигналом нулевого уров7 915273 8

ня, и задержанная относительно входных, моментов пересечения на некоторое время. Эта последовательность импульсов подана на управляющий вход регистрирующего блока 4. К моменту действия каждого импульса последовательности на основной вход блока 4 подано число , соответствующее следующему за этим импульсом полупериоду, и в блоке 4 получено соответствующее "решение". Это "решение" устанавливает выходной триггер блока 4 в момент действия импульса с формирующего счетчика в состояние, соответствующее принимаемому символу. На фиг. 2е показаны демодулировзнный сигнал, соответствующий переданному (фиг.2а)(постоянная временная задержка не показана).

Таким образом, использование в предлагаемом демодуляторе принятия . "решения" о переданном символе на длительности каждого.полупериода, принятие его на основе анализа длительностей этого и близлежащих с ним полупериодов, преобразование каждого полупериода, записанного в виде числа, в соответствующий отрезок демодуированного сигнала позволяет

предлагаемый демодулятор использовать 30 как в синхронном, так и в асинхронном режиме передачи и получить высокую помехоустойчивость приема.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Частотный демодулятор, содержащий последовательно соединенные формирователь импульсов, блок выделения фронтов импульсов, регистрирующий счетчик, согласующий регистр и блок управления согласующим регистром, выход которого подключен к соответствующему входу согласующего регистра, а также опорный генератор и блок управления, первый выход которого соединен с первым входом формирующего счетчика, выход которого соединен 5 с первым входом блока управления и первым входом регистрирующего блока, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при асинхронном режиме работы, ю введены два блока памяти и арифметический блок, выход которого подключен к одному входу первого блока памяти, выход которого соединен с вторым входом оегистрирующего блока и 15 первым входом арифметического блока, второй вход которого соединен с выходом второго блока памяти и вторым входом формирующего счетчика, третий вход которого соединен с выходом опор 20 ного генератора, с вторым входом блока управления, с вторым входом блока выделения фронтов импульсов, с вторым входом регистрирующего счетчика и с вторым входом блока управления 25 согласующим регистром, третий вход которого соединен с вторым выходом блока управления, одни выходы которого подключены к одним входам второго блока памяти, другой вход которого соединен с вторым выходом согласующего регистра, причем другие выходы бло ка управления подключены к другим входам первого блока памяти, соответствующий выход блока выделения фрон тов импульсов соединен с четвертым входом блока управления согласующим регистром, а третий выход блока управ ления подключен к третьему входу ариф метического блока.