SU780154A1 - Дискриминатор нулевых биений - Google Patents

Description

(54) ДИСКРИМИНАТОР НУЛЕВЫХ БИЕНИЙ Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в устрой ствах автоматической по.цстройкй час тоты, в частности в след щих измери-тел х допплеровских частот. : Известен дискриминатор нулевых биений, содержаний синфазный и квадратурный каналы с последовательно включенными в каждом канале смесителем , фильтром нижних частоти усилителем-ограничителем , а также общие дл  обоих каналов перестраиваемый генератор и блок управлени  tl Однако известный дискриминатор имеет сравнительно невысокую точност и ограниченный динамический диапазон Целью изобретени   вл етс  повышение точности и расширение динамического диапазона вхо,цных сигналов. Дл  этого в дискриминатор нулевых биений, содержащий синфазный и квадратурный каналы.с последовательно -включенными в каждом .канале смесителем , фильтром нижних частот и усилителем-ограничителем , а также общие дл  обоих каналов перестраиваемый ге нератор и 6Л.ОК управлени , в каждый канал дискриминатора введены регистр сдвига, два элемента совпадени  и RS-триггер, а также общие дл  обоих каналов блок задержки и делитель частоты , причем информационные входы регистров сдвиг а соединены с выходами усилителей-ограничителей,:пр мые и инверсные выходы каждого разр да регистра сдвига соединены соответственно с входами первого и второго эле ментовсовпадени , выходы которых соединены с входами RS-ТрИггера, а выходы RS-триггеров каждого канала соединены с входами блока управлени , выходы которого соединены с входс1ми перестраиваемого генератора, при этом выход перестраиваемого генератора соединен через блок задержки с входами элементов совпадени  и соединен непосредственно с входами синхронизации регистров сдвига и с входом делител  частоты, выход которого соединен с смесителем синфазного канала и фазовращателем кващратурного канала. На чертеже приведена структурна  электрическа  схема предложенного дискриминатора. Дискриминатор нулевых биений содержит синфазный канал, включающий смеситель 1, фильтр 2 нижних частот, усилитель-ограничитель 3, регистр 4 сдвига, элементы 5, 6 совпадени  и RS-триггер 7, квадратурный канал.

включающий смеситель 8, фильтр 9 нижних часто , усилитель-ограничитель 10, регистр 11 сдвига, элементы 12, 13 совладени  и RS-триггер 14, а также фазовращатель 15, блок 16 управлени , перестраиваемый генератор, 17, делитель 18 частоты и блок 19 задержки .

Дискриминатор работает следующим оСЗразом..

ВхЬдной сигнал преобразуетс  смесител ми 1, 8 в сигнал нулевых биений Вследствие того, что гетеродинный сигнал с делител  18 подаетс  на смеси .тель 1 непосредственно, а на смеситель 8 через фазовращатель 15,. сигнал нулевых биений на выходахсмесителей 1, 8, а также на выходах фильтров 2, .9, оказываютс  взаимно сдвинутыми на iSO- в зависимости от знака разности частот входного сигнала и гетеродинного сигнала, поступающего с выхода делител  18, , , .

Далее сигналы нулевых биений предельно ограничиваютс  усилител ми-ограничител ми 3, 10 и одновременно преобразуютс  по уровню, например, таКИМ образом, что положительной пол рности на входах усилителей-ограничителей 3, 10 соответствует уровень логической единицы на их выходах, а отрицательной - уровень логического нул .

в случае, если сигнал нулевых биений больше других составл ющих, к6торые также имеют место на входах усиЛителей-ограничителей 3, 10 вследстви неидеальности работы смесителей 1, 8, фильтров 2, 9 и воздействи  наводок, и, если ограничение симметричное, то выходной сигнал усилителей-ограничителей 3, 10 имеет форму меандр (в виде чередовани  уровней логической единицы и нул ),

По вление уровн  логической единицы на; выходе усилител -ограничител  3 фиксируетс  с задержкой Tj по вление импульса на выходе элемента 5, входы которого подключены к пр мым выходам регистра 4. Задержка пр мо пропорциональна разр дности регистра 4 й периоду повторени  импульсов на входе синхронизации регистра 4. По вление уровн  логического нул  на выходе усилител -ограничител  3 фиксируетс с такой же задержкой по влением импульса на выходе элемента 6j входы которого подключены к инверсным выходом регистра 4. Дл  исключени  возможности срабатывани  элементов 5, б в момент смены информации на регистре 4, на входы элементов 5, б подаетс , сигнал сблока 19, формирующего сдвиг выходного сигнала относительно входнего на врем , большее времени смены информации на регистре 4.

Элементы 5 и б управл ют работой RS-триггера 7. Выходной сигнал RS-триггера 7 с задержкой tj повто780154

р ет сигнал на выходе усилител -огра- ничител  3. Аналогичным образом работает квадратурный канал. Одинакова  задержка в каналах не измен ет взаимного фазового соотношени  между колебани ми на выходах RS-триггеров 7, 14, т.е. не сказываетс  на точности работы дискриминатора.

В случае, если сигнал нулевых биений достаточно мал,возрастает вли ние нежелательных составл ющих на входе усилителей-ограничителей 3, 10. В большинстве своем их частота значительно превышает частоту составл ющих нулевых биений. Наличие нежелательных составл ющих про вл етс  в том, что смена уровней происходит не однократно, а посредством многократного чередовани  с более высокой частотой .

Если частоту сигнала синхронизации регистров 4, 11 выбрать не менее,.чем вдвое выше частоты наиболее высоко-частотной составл ющей на их информационных входах, то чередование уровней на входах регистров 4, 11 вызовет продвижение вдоль них чередующихс  между собой уровней единиц и нулей, что исключает возможность срабатывани  элементов 5, б, 12, 13. Условием срабатывани  элементов 5, 12  вл етс  наличие ца всех пр мых выходах регистров 4, 11 уровней единиц . Аналогично, условием срабатывани  элементов б, 13  вл етс  наличие уровн  единиц на всех инверсных выходах регистров 4, 11. Это равносильно сохранению на входах регистров 4, 11 уровней единицы или нул  . в течение времени, р авного или боль- шего 3 Следовательно, наивысша  частота биений, котора может быть выделена элементами 5, б, 12, 13 не превышает I/(2К,) , При наличии многократного чередовани  уровней эта частота оказываетс  еще ниже. В общем случае эффективное выделение низкочастотных составл ющий происходит до тех пор, пока за период биений, хот  бы один раз, врем , как уровн  единицы , так и уровн  нул , превьгшает %.

Claims (1)

1. Выполнение указанного услови  обеспечивает переключение RS-триггеров 7, 14 в каналах точно с частотой и взаимной фазой колебаний нулевых биени-й. В случае отсутстви  входного сигнала вообще и в случае весьма малого входного сигнала вследствие быстрого чередовани  уровней на одном или нескольких входах элементов 5, б, 12, 13 присутствует уровень логического нул . Элементы 5, б, 12, 13 в резульате не вырабатывают выходных импульов и RS-триггеры 7, 14 не переключатс . Поскольку блок 16 чувствителен переключени м уровней входных сигналов , постольку формирование-импульов рассогласовани  на его выходах не происходит. Это свойство дискриминатора обеспечивает сохранение его точностных характеристик не только при малом уровне входного сигнала, но и при его пропадании и замирании. Предложенный дискриминатор позвол ет понизить мощность излучаемого сигнала и обладает улучшенными точнос ными характеристиками. Формула изобретени  Дискриминатор нулевых биений, содержсцций синфазный и квадратурный каналы с последовательно включенными в Каждом канале смесителем, фильтром, нижних частот и усилителем-ограничите лем, а также общие дл  обоих канаЯов перестраиваемый генератор и блок управлени , отличающи и С;  .те что, с целью пов.ышени  точности и рас ширени  динамического диапазона, входных сигналов, в каждый канал дискриминатора введены регистр сдвига, два элемента совпадени  и RS-тритгер, а также общие дл  обоих каналов блок задержки и делитель частоты, причем информационные входы регистров сдвига соединены с выходами усилителей-ограничителей , пр мые и инверсные выходы каждого разр да регистра сдвига соединены соответственно с входами первого и второго элементов совпадени , выходы которых соединены с входами RS-триггера, а выходы RS-триггеров. каждого канала соединены с входами блока управлени , выходы которого соединены с входами перестраиваемого генератора , при этом выход перестраиваемого генератора соединен через блок задержки с входами элементов совпадени  и соединен непосредственно с входами синхронизации регистров сдвига и с входом делител  частоты, которого соединен с смесителем синфазного канала и фазовращателем квадратурного канала. Источники информации, прин ть е во внимание при эксперт изе 1. Авторское свидетельство СССР № 403013, кл, Н 03 О 13/00, 1971 (проТС1ЯЦЩ ) ,