Демодулятор сигнала частотной телеграфии
Демодулятор сигналов частотной телеграфии относится к области радиотехники и предназначен для использования обработки сигналов частотной телеграфии. Демодулятор состоит из двух полосовых фильтров уровня логической единицы и логического нуля, фильтров нижних частот, инвертора, установленного перед суммирующим устройством, второго суммирующего устройства и перемножителя сигналов, причем оба суммирующих устройства входами подключены к соответствующим полосовым согласованным фильтрам, а второе суммирующее устройство одним входом подключено ко второму полосовому согласованному фильтру через инвертор, выходы суммирующих устройств подключены к перемножителю, который в свою очередь подсоединен к фильтру нижних частот.
Полезная модель относится к области радиотехники и предназначена для использования в устройствах обработки сигналов частотной телеграфии.
Известен демодулятор сигналов частотной телеграфии, который состоит из двух согласованных полосовых фильтров и двух квадратичных детекторов, соединенных с соответствующими фильтрами нижних частот, инвертора, а так же суммирующего устройства.
(Заварин Г.Д., Мартынов В.А. Радиоприемные устройства. - М.: Военное издательство МО СССР, 1973 г., с 358)
При реализации данного демодулятора на практике существуют определенные сложности, связанные с наличием в демодуляторе квадратичных детекторов и навесного оборудования, в качестве которого используются фильтры нижних частот, так как реализация этих элементов схемы достаточно сложна и требует значительных аппаратных затрат и большой трудоемкости.
Это техническое решение принято нами за прототип.
Технический результат состоит в том, чтобы, сохранив качественные показатели демодулятора неизменными, предложить новый вариант построения схемы, более простой и удобный при реализации на практике.
Технический результат достигается тем, что в демодуляторе сигнала частотной телеграфии, содержащем два согласованных полосовых фильтра (соответственно единичного и нулевого уровня сигнала), фильтр нижних частот, инвертор, установленный перед суммирующим устройством, вводится второе суммирующее устройство и перемножитель, оба суммирующих устройства входами подключены к соответствующим полосовым согласованным фильтрам, причем второе суммирующее устройство одним входом подключено ко второму полосовому согласованному фильтру через инвертор, а выходы суммирующих устройств подключены к перемножителю, который в свою очередь подсоединен к фильтру нижних частот. Кроме того, инвертор реализован на логическом элементе И-НЕ ЛН2. Суммирующие устройства аналоговых сигналов реализованы на резисторах. Полосовые согласованные фильтры реализованы LC контурами. В качестве перемножителя сигналов использована микросхема серии ЛП.
На фиг.1 представлена структурная схема демодулятора сигнала частотной телеграфии;
на фиг.2 проиллюстрирована принципиальная схема прототипа;
на фиг.3 проиллюстрирована структурная схема прототипа.
Согласованные полосовые фильтры уровня логической единицы 1 и уровня логического нуля 2 соединены со входами суммирующих устройств 3, причем второе суммирующее устройство одним входом соединено с выходом полосового фильтра 2 через инвертор 4. Выходы суммирующих устройств
3 подключены ко входам перемножителя 5, а выход перемножителя 5 подключен ко входу фильтра нижних частот 6.
Для упрощения представления о работе устройства приведена схема прототипа (фиг.2), на которой суммирующие устройства 1 и 2 своими выходами подключены ко входам квадратичных детекторов 7 и 8, выходы которых соответственно подсоединены ко входам соответствующих фильтров нижних частот 6. Выходы фильтров нижних частот подключены ко входу суммирующего устройства 3, причем выход второго фильтра нижних частот 6 подсоединен ко входу суммирующего устройства 3 через инвертор 4.
Полезная модель работает следующим образом.
Входной сигнал поступает на полосовые согласованные фильтры, в качестве которых используются LC контура, отфильтровывается на них, соответственно, на первом по частоте, соответствующей логической единице, на втором - по частоте, соответствующей логическому нулю. Обозначим сигнал на выходе первого фильтра за X, а на выходе второго фильтра за У. Далее сигналы поступают на суммирующие устройства 3,реализованные на резисторах. На выходе первого суммирующего устройства 3 получаем сумму сигналов Х+У, на выходе второго суммирующего устройства 3 получаем разность сигналов Х-У, так как сигнал У со второго согласованного полосового фильтра 2 проходит через инвертор 4, реализованный на логическом элементе И-НЕ ЛН2, и поступает на суммирующее устройство 3 со знаком «минус». Суммы сигналов с выходов суммирующих устройств 3 поступают на перемножитель 5, в качестве которого используется микросхема серии ЛП, перемножаются, далее сигнал проходит через фильтр нижних частот, реализованный на RC цепи, где отбрасываются высокочастотные составляющие, и на выходе устройства получаем конечное выражение
При сравнении с прототипом, в котором сигнал, поступающий на вход устройства, проходит через согласованные полосовые фильтры единичного 1 и нулевого 2 уровня, затем поступает на соответствующие квадратичные детекторы 7, где его составляющие Х и У возводятся в квадрат, далее, при прохождении через соответствующие фильтры нижних частот 6 отфильтровываются высокочастотные составляющие сигнала и на вход суммирующего устройства 3 поступают квадраты первоначальных сигналов Х и У, причем сигнал У 2 приходит со знаком «минус», так как дополнительно проходит через инвертор 4. Суммирующее устройство 3 складывает квадраты сигналов X1 и -У2 , соответственно, на его выходе мы будем иметь выражение вида:
Как видно, полученное полезной моделью (1) и прототипом (2) выражения одинаковы, что доказывает равнозначность прототипа и предлагаемой схемы.
При этом реализация на практике предлагаемой схемы проще в связи с тем, что она имеет 1 фильтр нижних частот и один перемножитель, то есть будут значительно снижены ее массогабаритные показатели при сохранении
качественных показателей демодулятора, в частности вероятности правильного приема элемента двоичного сигнала, который определяется выражением
как для прототипа, так и для предлагаемого демодулятора, где q2 - отношение сигнал/шум в полосе согласованного фильтра.
Таким образом экспериментально доказано и математически подтверждено преимущество полезной модели.
1. Демодулятор сигналов частотной телеграфии, содержащий два полосовых фильтра уровня логической единицы и логического нуля, фильтр нижних частот, инвертор, установленный перед суммирующим устройством, отличающийся тем, что в него введено второе суммирующее устройство и перемножитель сигналов, оба суммирующих устройства входами подключены к соответствующим полосовым согласованным фильтрам, причем второе суммирующее устройство одним входом подключено ко второму полосовому согласованному фильтру через инвертор, а выходы суммирующих устройств подключены к перемножителю, который, в свою очередь, подсоединен к фильтру нижних частот.
2. Демодулятор сигналов частотной телеграфии по п.1, отличающийся тем, инверторы реализованы на логических элементах.
3. Демодулятор сигналов частотной телеграфии по п.1, отличающийся тем, что суммирующие устройства аналоговых сигналов реализованы на резисторах.
4. Демодулятор сигналов частотной телеграфии по п.1, отличающийся тем, что в качестве полосовых согласованных фильтров использованы LC контуры.
5. Демодулятор сигналов частотной телеграфии по п.1, отличающийся тем, что в качестве перемножителя используется микросхемы серии ЛП.
