SU758527A1 - Способ автоматической подстройки частоты генератора опорного сигнала - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАТОРА ОПОРНОГО СИГНАЛА Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  при реализации методов фазовой и фазоразностной модул ции, а также в цифровых системах радиорелейной св зи. Известен способ автоматической подстройки частоты генератора опорного сигнала преимущественно дл  фазоманипулированных сигналов, заключающийс  в преобразовании входного сигнала в видеочастотный по квадратурным составл ющим, фильтрации видеочастотного сигнала и подаче отфильтрованного видеочастотного сигнала дл  управлени  частотой генератора опорного сигнала 1. Однако этот способ не позвол ет выделить опорного напр жени  при больщих частотных нестабильност х входного сигнала, так как в системе фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ),  вл ющейс  неотъемлемой частью устройств, реализующих этот способ, не прин ты меры дл  рас щирени  полосы захвата. Цель изобретени  - расщирение полосы захвата. Это достигаетс  тем, что в способе автоматической подстройки частоты генератора сигнала преимущественно дл  ф; 3оманипулированных сигналов, заключающемс  в преобразовании входного снгеала г. вкдеочастотный по квадратурным составл ющи.м, фильтрации видеочастотного сигнала и подаче отфильтрованного видеочастотного сигнала д.т  управлени  частотой генератора опорного сигнала, одновременно с фильтрацией видеочастотного сигнала фиксируют скачок видеочастотного сигнала и в момент по влени  скачка формируют дополнительный управл ющий сигнал соответствующей пол рности, который подают также дл  управлени  частотой генератора опорного спгнала . На фиг. 1 приведены эпюрь напр жений , по сн ющие предлагаемый способ; на фиг. 2 представлена структурна  электрическа  схе.ма устройсгва дл  реализации предлагаемого способа. Устройство содержит перемножитель 1, фазовый детектор 2, фильтр 3 нижних частот (ФНЧ) 3, управитель 4 частоты, подстраиваемый генератор 5, фазовращатель 6 на /2. синхронный детектор 7, усилительограничитель 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 достигаетс  тем, что форма управл ющего напр жени  до фильтрации имеет вид, показанный на фиг. 1а и а (в зависимости от знака частотной расстройки ). Видно, что оно напоминает косинусоиду с манипул цией фазы на   каждый пол периода частоты биений. При этом в момент манипул ции скорость изменени  напр жени  значительно превышает по абсолютной величине скорость изменени  напр жени  в остальное врем , что позвол ет при дифференцировании получить импульсы с частотой, равной удвоенной частоте биений, пол рность которых определ етс  знаком частотного рассогласовани  (фиг. 16 и б ). Если эти импульсы подвергнуть селекции с учетом пол рности и дальнейшему формированию (фиг. 1в и в ), то в выработанной импульсной последовательности величина посто нной составл ющей, пол рность которой определ етс  знаком частотного рассогласовани , значительно превышает величину , достигаемую в устройствах, реализующих известный способ. Это и определ ет существенное увеличение допустимой начальной частотной расстройки, т.е. полосы захвата.

Устройство работает следующим образом. Дл  лучшего понимани  принципа работы разомкнем петлю ФАПЧ, а на вход подадим гармонический сигнал. Тогда на выходе синхронного детектора 7 по витс  напр жение биений разностной частоты, которое после ограничени  будет подано на перемножитель 1, на выходе которого по витс  сигнал с дополнительной фазовой манипул цией разностной частотой. В результате напр жение биений на выходе фазового детектора 2 приобретет особую форму, показанную на фиг. 1а: его частота - удвоенна , причем имеют место скачки напр жени , знак которых определ етс  знаком частотной расстройки между входным сигналом и подстраиваемым генератором 5. В интервалах между скачками форма напр жени  совпадает с полупериодом косинусоиды, т. е. весьма плавна .

Такое своеобразие формы на выходе фазового детектора 2 и используетс  дл  достижени  поставленных целей: при дифференцировании этого сигнала с помощью дифференцирующей цепи 9 по вл ютс  импульсы , знак которых определ етс  знаком частотной расстройки (фиг. 16, б ). Если эти импульсы пропустить через амплитудный детектор 13 или 14 импульсов соответствующей пол рности, а затем подать на формирователь 15 или 16 импульсов той же пол рности , то образуетс  управл ющий сигнал (см. фиг. 1в, в ), где сплощцыми лини ми показано напр жение, снимаемое с формировател  15 или Ш типа одностабильного релаксатора , а пунктиром - напр жение, снимаемое с формировател  типа пикового детектора , имеющий больщую посто нную составл ющую , завис щую от знака частотной расстройки. Эта посто нна  составл юща 

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 расQ стройках, когда обычный механизм захвата частоты в системе ФАПЧ еще неэффективен. Поэтому введение дополнительных узлов и св зей в прототип и приводит к расширению полосы захвата.

Работа устройства практически не измеS н етс  и при подаче на вход фазоманипулированного сигнала, так как закон манипул ции выдел етс  синхронным детектором 7, усилителем-ограничителем 8, а затем снимаетс  перемножителем 1 с напр жени , поступающего на фазовый детектор 2.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ автоматической подстройки часS тоты генератора опорного сигнала, преимущественно дл  фазоманипулированных сигналов , заключающийс  в преобразовании входного сигнала в видеочастотный по квадратурным составл ющим, фильтрации видеочастотного сигнала и подаче отфильтрованного видеочастотного сигнала дл  управлени  частотой генератора опорного сигнала, отличающийс  тем, что, с целью расширени  полосы захвата, одновременно с фильтрацией видеочастотного сигнала фиксируют 5 скачок видеочастотного сигнала, и в момент по влени  скачка формируют дополнительный управл ющий сигнал соответствующей пол рности, который подают также дл  управлени  частотой генератора опорного сигнала . Источники информации,

   прин тые зо внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 180644, кл. Н 04 L 27/22, 1964 (прототип).

   К. N, К N, N.

   s

   t