24.Автокорреляционный частотный детектор с выходным фнч.

Частотный детектор предназначен для формирования выходного сигнала, повторяющего закон изменения частоты входного сигнала.

На рисунке 3.28 показан автокорреляционный частотный детектор с выходным ФНЧ, в состав которого входит элемент задержки и фазовый детектор, состоящий их перемножителя и ФНЧ.

Пусть на входе детектора действует сигнал

где X₀ – амплитуда, ω₀ – средняя частота, φ_n – мгновенная фаза сигнала.

Рисунок 3.28 – Автокорреляционный частотный детектор с ФНЧ

На выходе перемножителя действует сигнал

.

В приведенном выражении первое слагаемое представляет собой полезный, а второе – побочный продукт детектирования. Для устранения побочного продукта детектирования используется ФНЧ. В случае идеального ФНЧ, полностью подавляющего побочный продукт детектирования, выходной сигнал детектора равен

. (3.7)

Если средняя частота сигнала равна четверти частоты дискретизации, то , а выходной сигнал определяется соотношением

.

Поскольку разность фаз является мгновенным отклонением частоты ЧМ сигнала от ее среднего значения, то выходной сигнал представляет собой функцию этого отклонения частоты. Из последнего соотношения следует также, что выходной сигнал прямо пропорционален квадрату амплитуды входного сигнала.

Определим детекторную характеристику-зависимость постоянного уровня выходного сигнала от отклонения частоты немодулированного сигнала от ее среднего значения. Для этого примем, что на входе действует немодулированный синусоидальный сигнал частоты . Тогда , а выходной сигнал частотного детектора определяется соотношением

.

На рисунке 3.29 показана детекторная характеристика, рассчитанная при . По оси абсцисс отложено нормированное отклонение частоты .

Рисунок 3.29 – Детекторная характеристика автокорреляционного

частотного детектора с ФНЧ

Из-за нелинейности детекторной характеристики возникают нелинейные искажения выходного сигнала детектора.

Коэффициенты второй и третьей гармоник выходного сигнала детектора определяются соотношениями

, , (3.8)

где - нормированное значение девиации частоты входного сигнала при синусоидальном законе модуляции.

25. Квадратурный автокорреляционный частотный детектор.

На рисунке 3.30 дано графическое представление алгоритма функционирования квадратурного автокорреляционного частотного детектора.

Рисунок 3.30 – Квадратурный автокорреляционный частотный детектор

Пусть на выходах 90-градусного фазорасщепителя действуют сигналы

.

Тогда выходной сигнал детектора определится соотношением

.

Последнее соотношение отличается от (3.7) только постоянным сомножителем, поэтому детекторная характеристика этого детектора отличается от характеристики рисунка 3.29 только масштабом.

Коэффициенты второй и третьей гармоник выходного сигнала также определяются соотношением (3.8).