Цифровой частотный детектор

 

Изобретение относится к телевизионной технике. Цель изобретения - повышение точности демодуляции сигнала цветности. Цифровой частотный детектор содержит эл-ты задержки 1,6 и 12, квадраторы 2 и 8, фильтры 3 и 9 нижних частот, блок извлечения 4 квадратного корня, функциональный делитель 5, сумматор 7, вычитатели 10 и 13, эл-т памяти 11 и умножители 14, 15 и 16. Цель достигается за счет улучшения линейности демодуляционной х-ки при тактовой частоте 13,5 МГц с помощью введенных эл-та задержки 12, вычитателя 13 и умножителей 14, 15 и 16. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 0 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1501253 (21) 4630638/24-09 (22) 17.01.89 (46) 23.10.90. Бюл. М 39 (72) А.А.Матвеев, B,Т.Басий и Ю.В,Сташкив (53) 621.376.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Рв 1501253, кл. Н 03 0 3/00, 19.11 87. (54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР (57) Изобретение относится к телевизионной технике. Цель изобретения — повыше„, Ы„, 1601741 А2 ние точности демодуляции сигнала цветности. Цифровой частотный детектор содержит эл- ты задержки 1, 6 и 12, квадраторы 2 и 8, фильтры 3 и 9 нижних частот, блок извлечения 4 квадратного корня, функциональный делитель 5, сумматор 7, вычитатели

10 и 13, эл-т памяти 11 и умножители 14, 15 и 16. Цель достигается за счет улучшения линейности демодуляционной х-ки при тактовой частоте 13,5 МГц с помощью введенных эл-та задержки 12, вычитателя 13 и умножителей 14, 15 и 16. 2 ил.

1601741

Изобретение относится к телевизионной технике, может быть использовано для цифровой демодуляции частотно-демодулированных (ЧМ) сигналов цветности в телевизионных приемниках системы "Секам" и является усовершенствованием устройства по авт. св. М 1501253.

Целью изобретения является повышеwe точности демодуляции сигнала цветно. сти "Секам" за счет улучшения линейности

, демодуляционной характеристики при так,. товой частоте 13,5 МГц, На фиг.1 представлена структурная, электрическая схема цифрового частотного

1 детектора; на фиг.2 — демодуляционная ха рактеристика цифрового частотного детек. тора, Цифровой частотный детектор содер, жит первый элемент 1 задержки, первый квадратор 2, первый фильтр 3 нижних частот, блок 4 извлечения квадратного корня

, (вычислительный блок), функциональный делитель 5, второй элемент 6 задержки, сумматор 7, второй квадратор 8, второй фильтр

9 нижних частот, первый вычитатель 10, элемент 11 памяти, третий элемент 12 задерж ки, второй вычитатель 13, первый 14, второй

15 и третий 16 умножители, Детектор работает следующим образом.

Входной ЧМ сигнал, который может быть представлен выражением

0вхчм = R(t) соз© т (1) где R(t) — амплитуда входного ЧМ сигнала; в = 2л, F — круговая частота входного сигнала;

F = FQ+ ЬР— мгновенная частота входного сигнала;

Fo — резонансная частота настройки фильтра высокочастотных предыскажений системы "Секам", относительно которой осуществляется девиация частоты ЧМ сигнала цветности;

Ь F — мгновенная девиация частоты входного сигнала;

t = N т- текущее время; т = t/Fy — период дискретизации;

Fy — частота дискретизации;

N = О, 1, 2, оо — номер такта, поступает одновременно на входы первого элемента 1 "àäåðæêè и первого квадратора

2. Квадратор 2, первый фильтр 3 нижних частот и блок 4 извлечения квадратного корня и вычислительный блок представляют собой линейный корреляционный амплитудный детектор, на выходе которого выделяется амплитуда R(t) входного сигнала.

Блок 4 извлечения квадратного корня может быть выполнек на постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), в котором записана функция извлечения квадратного корня из входного сигнала вычислительного блока, являющегося одновременно адрес5 ным кодом. В функциональном делителе 5 происходит деление задержанного в первом элементе 1 задержки входного сигнала на выходной сигнал вычислительного блока (выделенная амплитуда входного сигнала).

10 Время задержки входного сигнала в первом элементе задержки равно групповому времени задержки в линейном корреляционном амплитудном детекторе (блоки 2, 3 и 4).

В результате деления сигнал на выходе де15 лителя 5 не зависит от амплитуды входного сигнала и может быть описан выражением

Овых.дел, - соз60 t. (2)

Сигнал (2) поступает на вход фильтра, состоящего из второго 6 и третьего 12 эле20 ментов задержки, первого 14, второго 15 и третьего 16 умножителей, сумматора 7 и второго вычитателя 13. Передаточная характеристика этого фильтра может быть представлена выражением

25 H(z) = ао - a< z " + az z . (3)

Величина задержки сигнала во втором

6 и третьем 12 элементах задержки равна одному периоду тактовой частоты t. Коэффициенты фильтра а реализованы на умно30 жителях (ао — третий умножитель 16, а — первый умножитель 14 и а — второй умножитель 15). Умножители могут быть выполнены в виде ПЗУ, схем сдвига и сложения или схем сдвига при краткости коэффициен35 тов степени 2, Пройдя через такой фильтр, сигнал (2) приобретает амплитудную модуляцию, зависящую от частоты входного сигнала, в результате этого сигнал на выходе фильтра

40 (выход второго вычитателя 13) может быть описан выражением (Зщд,.ф = Н (и ) c0s c0 t, (4) где Н(в) — передаточная характеристика фильтра в частотной области.

45 Сигнал (4) поступает на вход второго квадра гора 8, на выходе которого он описывается выражением

Н в

U вых.кв2 — 2 — - (1 + соз 2 в t ) .(5)

Анализ выражения (5) показывает, что выходной сигнал второго квадратора 8 состоит из суммы низкочастотного и высокочастотного сигналов, низкочастотный сигнал (Н (и) /2) имеет полосу частот, соот55 ветствующую полосе частот цветоразностного сигнала "Секам", а высокочастотный (соз2 at) имеет полосу частот ч-(2рц,gp+

+ 2Ь F), где Fq .р — полоса частот цветоразностного сигнала относительно частоты 2FO,.

1601741

Вследствие этого, с помощью второго фильтра 9 нижних частот можно выделить низкочастотный сигнал, который является полезным (продетектированным) сигналом, т,е. сигнал на выходе второго фильтра 9 нижних частот описывается выражением

u«х фнч2 = Н (Й ) /2. (6)

Так как демодилурованный сигнал цветности "Секам" должен быть симметричным относительно нуля, то необходимо скомпенсировать постоянное смещение, которое происходит на частоте Fp(4;286 МГц); С этой целью иэ сигнала(6) в первом вычитателе 10 вычитается постоянная величина В, которая хранится в элементе 11 памяти и поступает на второй вход первого вычитателя 10. В результате выходной сигнал цифрового частотного детектора описывается выражением

Овца ц.д = Н (й)) - В. (7)

Выбором коэффициентов фильтра аО, а1, а и постоянной В можно добиться обеспечения нуля демодуляционной характе ристики на частоте 4,286 МГц при достаточно высокой линейности и симметричности демодуляционной характеристики.

Цдеп

Демодуляционная характеристика цифрового частотного детектора при ap - az" 1; а1 = 0 25 и В = 1 представлена на фиг,2б, нелинейность демодуляционной характери5 стики в этом случае не превышает 5$, что значительно лучше, чем у известного устройства (фиг.2а), Формула изобретения

10 Цифровой частотный детектор по авт. св. М 1501253, отличающийся тем, что, с целью повышения точности демодуляции сигнала цветности эа счет улучшения линейности демодуляционной характери15 стики и ри тактовой частоте 13,5 МГц, между выходом второго элемента задержки и первым входом сумматора введены последовательно соединенные третий элемент задержки и второй умножитель, а между

20 входом второго квадратора и выходом второго элемента задержки — последовательно соединенные первый умножитель и второй вычитатель, к второму входу которого подключен выход сумматора, к первому входу

25 которого подключен выход функционального делителя через введенный третий умножитель.