5.18 Демодуляторы чмп-сигналов
5.18.1 Частотный детектор при приеме по огибающей. Демодуляторы ЧМП-сигналов могут быть реализованы как на цифровых, так и на аналоговых устройствах. Следует отметить, что последние в настоящее время применяются значительно реже. Один из вариантов аналогового демодулятора использует представление ЧМП-сигнала в виде суммы двух АМП сигналов. Такая схема получила в литературе название двухполосной схемы приема по огибающей. Принцип работы такого демодулятора ясен из приведенной на рисунке 5.64 структурной схемы и временных диаграмм (см. рисунок 5.65). В верхнем тракте демодулятора выделяется огибающая сигнала с частотойf1, в нижнем – с частотойf2. В каждом из трактов имеются амплитудные демодуляторыД1иД2, фильтры нижних частот ФНЧ и пороговые устройстваПУ1иПУ2, которые управляют работой триггера.
~ ~ ~
f1 Д1 ФНЧ1 ПУ1
~ ~
2 4 6 Выход Вход
8 c(t) S T
~ ~ 1
f2 Д2 ФНЧ2 ПУ2
~ ~ ~ UЧМП R
3 5 7
Рисунок 5.64 – Демодулятор ЧМП-сигнала при приеме по огибающей
1 2 3 4 5 6 7 8
t t t
t
t
t
t
t
Рисунок 5.65 – Временные диаграммы частотного демодулятора
при приеме по огибающей
5.18.2 Частотный детектор дискретного действия.Во многих цифровых частотных демодуляторах реализуется принцип классификации принимаемых сигналов по частоте на основе измерения длительности полупериода (периода) принимаемого сигнала.
На рисунке 5.66 приведена структурная схема такого частотного детектора.
Рисунок 5.66 – Частотный детектор дискретного действия
Входной ЧМП-сигнал (рисунок 5.67) поступает на усилитель-ограничитель, на выходе которого получается последовательность прямоугольных импульсов переменной длительности. Положительными импульсами счетчик устанавливается в исходное положение. Счетчик содержит в себе две декодирующие схемы для фиксации двух временных зон: одной – при количестве тактовых импульсов на интервале одного полупериода входного колебания, меньшим некоторого значения b, и второй – при количестве тактовых импульсов на интервале одного полупериода входного колебания, большим некоторого значенияa, причемa > b. Указанные зоны выбираются такими, чтобы можно было четко различать периоды колебаний двух значащих частот.
t 1
2
t
3 сброс сброс сброс <b >a
t
4
t
5
t
6
t
Рисунок 5.67 – Временные диаграммы работы частотного детектора
дискретного действия
Выходы схем декодирования подключаются к входам триггера, посредством которого восстанавливаются посылки постоянного тока. Частота тактовых импульсов выбирается такой, чтобы обеспечивалась достаточно четкая фиксация значащих частот f1иf2. Если на полупериоде ЧМП-сигнала число тактовых импульсов, подсчитанных счетчикомST-DC, окажется большеb, но меньшеa, то триггер восстановления переданной последовательности посылок сохраняет состояние, в котором он находился на предыдущем интервале.
Из рассмотрения принципа работы демодулятора следует, что восстановленные посылки могут по длительности отличаться от переданных посылок на величину периода ЧМП-сигнала. И, кроме того, рассматриваемый детектор целесообразно применять, когда частота модуляции значительно меньше частоты несущего колебания.
Разновидностью метода измерения длительности полупериода (периода) принимаемого сигнала является метод измерения разности набега фазы текущего несущего колебания относительно предшествующего периода.