Способ автоматической подстройки частоты генератора опорного сигнала

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ни 758527 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.10.74 (21) 2064007/18-09 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

1 (51) М Кл.

H 03 L7!00

Н 04 L27/22

Государственный комитет

Опубликовано 23.08.80. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 30.08.80 (53) УДV,621.396. ,662 (088.81

1 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

С. А. Даниэлян и Ю. М. Супер (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКИ

ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАТОРА ОПОРНОГО СИГНАЛА

l

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при реализации методов фазовой и фазорааностной модуляции, а также в цифровых системах радиорелейной связи.

Известен способ автоматической подстройки частоты генератора опорного сигнала преимущественно для фазоманипулированных сигналов, заключающийся в преобразовании входного сигнала в видеочастотный по квадратурным составляющим, фильтрации видеочастотного сигнала и подаче отфильтрованного видеочастотного сигнала для управления частотой генератора опорного сигнала (1).

Однако этот способ не позволяет выделить опорного напряжения при больших частот15 ных нестабильностях входного сигнала, так как в системе фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ), являющейся неотъемлемой частью устройств, реализующих этот способ, не приняты меры для рас- щ ширения полосы захвата.

Цель изобретения — расширение полосы захвата.

Это достигается тем, что в способе автоматической подстройки частоты генератора сигнала преимущественно для фазоманипулированных сигналов, заключаюьцемся в преобразовании в:»одного с гна,1 в ви.lcoчастотный по квадратурным составляктщим, фильтрации видеочастотного сигнала и подаче отфильтрованного видеочастотного сигнала для управления частотой генератора опорного сигнала, одновременно с фильтрацией видеочастотного сигнала фиксируют скачок видеочастотногс сигнала и в момент появления скачка фор»1ируют дополнительный управляющий сигнал соответствующей полярности, который подают также 1ля управления частотой генератора опорного сигнала.

На фиг. 1 приведены эпюры напряжений, поясняющие предлагаемый способ; на фиг. 2 представлена стр» КТ» рная электрическая схема устройс гва для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит перемножитель 1, фазовый детектор 2, фильтр 3 нижних частот (ФНЧ) 3, управитель 4 частоты, годстраиваемый генератор 5, фазовращатель 6 на Х/2. синхронный детектор 7, уcèëèòñëb758527 ограничитель 8, дифференцирующую цепь 9, усилитель 10, сумматор 11, фильтр 12 нижних частот (ФНЧ), амплитудные детекторы

13 и 14 положительных и отрицательных импульсов соответственно, формирователи 15 и

16 положительных и отрицательных импульсов.

Расширение полосы захвата при реализации предложенного способа достигается тем, что форма управляющего напряжения до фильтрации имеет вид, показанный на фиг. 1а и а (в зависимости от знака частотной расстройки). Видно, что оно напоминает косинусоиду с манипуляцией фазы на я каждый полпериода частоты биений. При этом в момент манипуляции скорость изменения напряжения значительно превышает по абсолютной величине скорость изменения напряжения в остальное время, что позволяет при дифференцировании получить импульсы с частотой, равной удвоенной частоте биений, полярность которых определяется знаком частотного рассогласования (фиг. 1б и б ).

Если эти импульсы подвергнуть селекции с учетом полярности и дальнейшему формированию (фиг. 1в и в), то в выработанной импульсной последовательности величина постоянной составляющей, полярность которой определяется знаком частотного рассогласования, значительно превышает величину, достигаемую в устройствах, реализующих известный способ. Это и определяет существенное увеличение допустимой начальной частотной расстройки, т.е. полосы захвата.

Устройство работает следующим образом, Для лучшего понимания принципа работы разомкнем петлю ФАПЧ, а на вход подадим гармонический сигнал. Тогда на выходе синхронного детектора 7 появится напряжение биений разностной частоты, которое после ограничения будет подано на перемножитель 1, на выходе которого появится сигнал с дополнительной фазовой манипуляцией разностной частотой. В результате напряжение биений на выходе фазового детектора 2 приобретет особую форму, показанную на фиг. 1а: его частота — удвоенная, причем имеют место скачки напряжения, знак которых определяется знаком частотной расстройки между входным сигналом и подстраиваемым генератором 5. В интервалах между скачками форма напряжения совпадает с полупериодом косинусоиды, т. е. весьма плавная.

Такое своеобразие формы на выходе фазового детектора 2 и используется для достижения поставленных целей: при дифференцировании этого сигнала с помощью дифференцирующей цепи 9 появляются импульсы, знак которых определяется знаком частотной расстройки (фиг. 1б, б ). Если эти импульсы пропустить через амплитудный детектор 13 или 14 импульсов соответствуюS щей полярности, а затем подать на формирователь 15 или 16 импульсов той же полярности, то образуется управляющий сигнал (см. фиг. 1в, в ), где сплошными линиями показано напряжение, снимаемое с формирователя 15 или 16 типа одностабильного релаксатора, а пунктиром — напряжение, снимаемое с формирователя типа пикового детектора, имеющий большую постоянную составляющую, зависящую от знака частотной расстройки. Эта постоянная составляющая проходит через дополнительный ФНЧ 12 и подстраивает подстраиваемый генератор 5, т. е. уменьшает разностную частоту. Важно отметить, что этот механизм подстройки действует при таких больших частотных расстройках, когда обычный механизм захвата частоты в системе ФАПЧ еще неэффективен.

Поэтому введение дополнительных узлов и связей в прототип и приводит к расширению полосы захвата.

Работа устройства практически не изменяется и при подаче на вход фазоманипулированного сигнала, так как закон манипуляции выделяется синхронным детектором 7, усилителем-ограничителем 8, а затем снимается перемножителем 1 с напряжения, поза ступающего на фазовый детектор 2.

Формула изобретения

Способ автоматической подстройки час3$ тоты генератора опорного сигнала. преимущественно для фазоманипулированных сигналов, заключающийся в преобразовании входного сигнала в видеочастотный по квадратурным составляющим, фильтрации видеочастотного сигнала и подаче отфильтрованного видеочастотного сигнала для управления частотой генератора опорного сигнала, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы захвата, одновременно с фильтрацией видеочастотного сигнала фиксируют

4 скачок видеочастотного сигнала, и в момент появления скачка формируют дополнительный управляющий сигнал соответствующей полярности, который подают также для управления частотой генератора опорного сигнала.

$0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 180644, кл. Н 04 L 27/22, 1964 (прототип).

758527 фиг.2

Редактор С. Суркова

Заказ 5654/5!

Составитель А. Сагадиев

Техред К. Шуфрич Корректор В. Синицкая

Тираж 995 Поди и снос

ЦН ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент»> г. Ужгород, ул. Проектная, 4