+

SU999153A1 - Digital phase detector with sinusoidal characteristic - Google Patents

Digital phase detector with sinusoidal characteristic Download PDF

Info

Publication number
SU999153A1
SU999153A1 SU813339782A SU3339782A SU999153A1 SU 999153 A1 SU999153 A1 SU 999153A1 SU 813339782 A SU813339782 A SU 813339782A SU 3339782 A SU3339782 A SU 3339782A SU 999153 A1 SU999153 A1 SU 999153A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
digital
phase detector
input
output
digital phase
Prior art date
Application number
SU813339782A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Карпович Горшков
Владислав Алексеевич Лесников
Евгений Петрович Петров
Всеволод Данилович Разевиг
Александр Вениаминович Частиков
Original Assignee
Кировский Политехнический Институт
Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кировский Политехнический Институт, Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт filed Critical Кировский Политехнический Институт
Priority to SU813339782A priority Critical patent/SU999153A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU999153A1 publication Critical patent/SU999153A1/en

Links

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области радиотехники и может использоватьс  в системах цифровой обработки сигналов в радиолокации радиосв зи , радионавигации.The invention relates to the field of radio engineering and can be used in digital signal processing systems in radiolocation, radio navigation.

Известно, что фазовый детектор с синусоидальной харктеристикой  вл етс  основным элементом оптималь- . ного фазового дискриминатора.It is known that the phase detector with sinusoidal characterization is the main element of the optimum. phase discriminator.

Известен аналоговый фазовый детектор с синусоидальной характеристикой, в состав которого вход т аналоговый перемножитель входного напр жени  на напр жение, подаваемое с выхода генератора гармонического опорного напр жени , и аналоговый фильтр нижних частот дл  режекции побочных высокочастотных срставл ющих, возникающих при перемножении 1.An analog phase detector with a sinusoidal characteristic is included, which includes an analog input voltage multiplier for the voltage supplied from the output of the harmonic reference voltage generator, and an analog low-pass filter for rejecting side high-frequency components occurring during multiplication 1.

Такой фазовый детектор обладает низкой стабильностью и воспроизводимостью , мгшой гибкостью и универсальностью , сложностью сопр жени  с ЭВМ.Such a phase detector has low stability and reproducibility, flexibility and versatility, and complexity of interface with computers.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  цифровой детектор, в состав которого вход т преобразователь напр жё )1ие-код, цифровой перемножитель и цифровой фильтр нижних частот (усредн ющий блок), причем первый вход .Closest to the invention is a digital detector, which includes a voltage converter, a 1-code, a digital multiplier, and a digital low-pass filter (averaging unit), with the first input.

пре.образоватап  напр жение код  В л етс  входом цифрового фазового детектора , выход преобразовател  нгшр жение - код подключён к первому входу цифрового перемножител , выход которого подключен к входу цифрового фильтра нижних частот (усредн ющего блока), на второй вход цифрового перемнЬжител  подаютс  коды, voltage converter code B is the input of a digital phase detector, converter output is a code - the code is connected to the first input of a digital multiplier, the output of which is connected to the input of a low-pass digital filter (averaging unit), codes are supplied to the second input of the digital multiplier,

10  вл н диес  отсчетами опорного колебани  2.10, VL, reference oscillation readings 2.

Недостатком известного цифрового фазового детектора  вл етс  больша  сложность и низкое быстродействие, A disadvantage of the known digital phase detector is a large complexity and low speed,

15 вызванные необходимостью реализации операции перемножител  перед операцией фильтрации.15 caused by the need to implement the multiplier operation before the filtering operation.

Цель изобретени  - упрощение cxefoi и повышение быстродействи  цифрового The purpose of the invention is to simplify cxefoi and increase the speed of digital

20 фазового детектора с синусоидальной характеристикой.20 phase detector with sinusoidal characteristic.

Эта цель достигаетс  тем, что в цифровой фазовый детектор, содержащий преобразователь напр жение -. код, This goal is achieved by the fact that a digital phase detector containing a voltage converter is. code,

25 цифровой фильтр нижних частот, причем вход преобразовател  напр жение - код  вл етс  входом цифрового фазового детектора, выход цифрового фильтра  вл етс  выходом цифрового фазового 25 is a digital low-pass filter, the voltage converter input — the code is the input of the digital phase detector, the output of the digital filter is the output of the digital phase

30 детектора, дополнительно введены М стековых запоминающих элементов, выход каждого из которых подсоединен к входу того же стекового Запоминающего элемента выходы стековых запоминающих элементов подсоех(инены к входасм цифрового фильтра с номерами 2,3,..., М+1, выход преобразовател  напр жение - код подсоединен к первому входу цифрового фильтра. В данном цифровом фазовом дете1 торе отстутствует блок умножени  ртсчетов входного сигнала на отсчеты опорного колебани ,  вл ющийс  наи- более сложным и определ вощим быстродействие и величину аппаратурных затрат. На чертеже представлена структурна  схема цифрового фазового детектора с синусоидальной характеристикой . В состав цифрового фазового детек тора вход т преобразователь 1 напр жение - KQtf, цифровой фильтр 2 нижних частот, стековые запюшианцие элементы 3-1 } 3-М, причал вход преобразовател  1 напр жение - код  вл етс  входе цифрового фазового детектора , выход преобразовател  1 напр жение - код подсоединен к первому входу цифрового фильтра 2, т ход которого  вл етс  выходс л цифрового фазового детектора, выходы стековых запоминающих элементов 3-1 7 3-М под соединены к входам цифрового фильтра 2 с номергши 2,3,. ..,M-t-i кроме того выход каждого стекового запоминающего элемента подсоединён к входу того же стекового элемента. Цифровой фазов1& детектор с синусоидальной характеристикой работает следующим образом. Сигнгш, действующий на входе цифрового фазовогб детектора имеет вид x(-fe)aU)siMCwt 4a)), (1) -де d W - амплитуда сигнгша ш - несуща  углова  частота; iKi) фаза сигнала. Преобразователь 1 напр жение код формирует из входного сигнала последовательность отсчетов )(1()), (2) где Т - интервал дискретизации (пе-. риод тактового генератора), k - номер такта. Стековый запоминающий злемент представл ет собойпоследовательность N регистров. Дл  считывани  из данного стекового зёшоминающего элемента доступна информаци , содержаща с  толь кд в первом регистре стекового запоминающего элемента. Дл  записи инфор мации в данный стековый запоминающий элемент доступен только регистр этог стекового згшоминающего элемента с номером N. В каждом стековом запомигиощем элементе, обеспечиваетс  возожность передачи инфохмации из i-flо регистра в 1-и. Перед началом раоты цифрового фазового детектора в регистры стековых запоминающих элеентов записываютс  числа, св занные с заданием опорного сигнала и фильтра, в виде - . . a4| a cosCci-J Ou T3, (3) где i -i номер регистра стекового запоминающего элемента I-1,..,. J - koMep стекового запсйинающего элемента J а.- коэффициенты, определ ющие вид частотной характеристики цифрового фильтра нижних частот . Генератор тактовых импульсов (на чертеже не показан) синхронизирует работу преобразовател  1 напр жение код , стековых запоминающих элементов 3-1 т 3-М и цифрового фильтра 2. В каждом такте обработки входного сигнала ,в регистры щ:фрового фильтра 2 из стековых запоминающих элементов 3-1 3-М передаютс  коэффициенты . Цифровой фильтр 2 работает в соответствии с уравнением где Ьц коэффициенты обратных св зей цифрового фильтра, не измен емые в процессе работы цифрового фильтра, у - отсчеты выходной последо° вательности цифрового фазового детектора. Если обозначить Ц.,УЦ4ч 5 5) то отсчеты выходной последовательности имеют ви;д . (6) С учетом выражени  (2) соотношение (5) приводитс  к виду . (7) V4.j4.rO,6U(()T)siwlvK{ -3 «)T)} представл ет собой полезную составл ющую сигнала, содержгицую информацию о фазе сигнала, аЧ « ,би(С1-}-ИД) 5-1и |;()l(wT-v4()T) 11редставл ет собой рабочую высокочастотную составл ющую сигнала. Цифровой фильтр 2 нижних частот Пропускает с Наименьшими искажени ми составл ющую V, в значительной мере подавл ет составл ющую W. Полага , что d(t) D const и 4(t) V const, получим синусоидальную зависимость сйгиала на выходе от fCt) .р-т -%4иц +е,-, (io) где Р - коэффициент передачи цифрового фильтра на нулевой частоте; ,чСо - остаток после режекции побочной высокочастотной составл по й. Таким образомг цифровой фаэовьй детектор имеет синусоидальную характекжетику , котора  получаетс  без применени .цифрового пер 4иожител , отсутствие перемвюжител  увеличивает быстропейстойе цифрового фазового де тектора. Формула кзобретени  Цифровой фазовый детектор с синусрцдальиой характершзтикойV содержа-г ций преобразователь игифЯжение - код фильтр нижних частот, приче вход преобразовател  напр жение - код Явл етс  входом цифрового фазового детектора, выход цифрового фильтра  вл етс  выходом цифрового фазового детектора, отличавц ии с   тем, что, с цель упрой|ени  схемы и увеличени  быстродействи  детектора7 в его состав вЪедены М стековых 3 апомииаквдих элементов, выход кук /ого из которых подсоединен к входу этого же стекового запонинанцего та, выходы стековЬх запоминшоцих злементов подсоединены к входам 1шфрового фильтра с нс керами 2,3,..., М+1, шшод преобразовател  напр жение - код псздсое инен к первому входу ф льп а Источники информации, прин тые во внимание прк зкспертизе 1.Чист ков Я.И., Сидоров.В.М. Рад оариёмные устройства, М., Св зь 1974, с. 233. 2.Лихарев В.А. Цифровые методЦ и устройства в ргшиолокгщии. М., Советское ргздио, 1973, с. 247 (прототип ).30 detectors, additionally introduced are M stack storage elements, the output of each of which is connected to the input of the same stack Storage element; outputs of the stack storage elements of subsodes (innes to the digital filter inputs with numbers 2,3, ..., M + 1; output of the converter This code is connected to the first digital filter input. In this digital phase detector, there is no unit for multiplying the counting of the input signal by the reference oscillation samples, which is the most complex and determines the speed and magnitudes The drawing shows a block diagram of a digital phase detector with a sinusoidal characteristic. The digital phase detector includes a voltage converter 1 - KQtf, digital filter 2 low frequencies, stack-down elements 3-1}, berth input voltage converter 1 - the code is the input of a digital phase detector, the output of the voltage converter 1 is the code connected to the first input of the digital filter 2, the course of which is the output of the digital phase detector, the outputs are stackable x storage elements 3-1 7 3-M are connected to the inputs of the digital filter 2 with 2.3, 2.3. .., M-t-i, in addition, the output of each stack storage element is connected to the input of the same stack element. Digital Phase1 & The detector with a sinusoidal characteristic works as follows. The signal acting at the input of the digital phase detector of the detector has the form x (-fe) aU) siMCwt 4a)), (1) -de d W - the amplitude of the signal sh - carrier angular frequency; iKi) signal phase. Converter 1 voltage code generates a sequence of samples from the input signal) (1 ()), (2) where T is the sampling interval (period of the clock generator), k is the clock number. The stack memory element is a sequence of N registers. Information is available for reading from this stack memory element, containing only cd in the first register of the stack storage element. For recording information into this stack storage element, only the register of this stack storage element with number N is available. In each stack storage element, the information is transferred from the i-flо register to 1. Before starting a digital phase detector, the registers of the stackable memory elements record the numbers associated with specifying the reference signal and the filter, in the form -. . a4 | a cosCci-J Ou T3, (3) where i -i is the register number of the stack storage element I-1, ..,. J - koMep of the stack recording element J a. - coefficients that determine the type of frequency response of a digital low-pass filter. The clock pulse generator (not shown) synchronizes the operation of converter 1 voltage code, 3-1 t 3-M stackable storage elements and digital filter 2. In each processing step of the input signal, into registers u: front filter 2 of stack storage elements 3-1 3-M, coefficients are transmitted. Digital filter 2 operates in accordance with the equation where bc are the digital filter feedback coefficients that are not changed during the operation of the digital filter, and y are the samples of the output sequence of the digital phase detector. If we denote У., УЦ4ч 5 5) then the samples of the output sequence have vi; e. (6) In view of expression (2), relation (5) is reduced to a form. (7) V4.j4.rO, 6U (() T) siwlvK {-3 ") T)} is a useful component of the signal, containing information about the phase of the signal, ach", bi (C1 -} - ID) 5 -1and |; () l (wT-v4 () T) 11 represents the working high-frequency component of the signal. Digital lowpass filter 2 Passing the component V with the least distortion, suppresses component W to a considerable degree. We assume that d (t) D const and 4 (t) V const, we obtain a sinusoidal dependence of the axial output on fCt). rt -% 4its + e, -, (io) where P - digital filter transmission coefficient at zero frequency; , hSo is the remainder after the rejection of the secondary high-frequency component. Thus, the digital FD detector has a sinusoidal character, which is obtained without the use of a digital audio sensor, the absence of an intermixer increases the speed of the digital phase detector. The formula of the invention A digital phase detector with a sinus rd characteristic V VC-htion converter gigabyte - low-pass filter code, and the input of the voltage converter - code is the input of the digital phase detector, the output of the digital filter is the output of the digital phase detector, with the same , with the aim of adjusting the circuit and increasing the detector's speed, 7 M stacked 3 apomyiaqudia elements are inserted into its composition, the output of which is connected to the input of the same stack, the outputs of the stack of memory elements are connected to the inputs of a 1-filter with ns ceramics 2,3, ..., M + 1, a transistor of the voltage converter - the code pszsdoe inn to the first input of the module. Sources of information taken into consideration by the expert 1.Clean Y.I.I., Sidorov.V.M. I am glad to have a device, M., Svyaz 1974, p. 233. 2. Likharev V.A. Digital methods and devices in the library. M., Soviet rgzdio, 1973, p. 247 (prototype).

хМxm

J-J J-I JJ JI

9i9i

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Цифровой фазовый детектор с синусоидальной характеристикой, содержа?· ций преобразователь напряжение - код,25 цифровой фильтр нижних частот, причем вход преобразователя напряжение -код Является входом цифрового фазового детектора, выход цифрового фильтра является выходом цифрового фазового детектора, отличав» и'й с я 5 тем, что, с цель» упрощения схемы и увеличения быстродействия детектора-, в его состав введены М стековых 'запоминанщих элементов,выход каждого из которых подсоединен к входу‘это10 ιό же стекового запоминающего элемента, выходы стековых запоминающих элементов подсоединены к входам цифрового фильтра с номерами 2,3,..., М+1, выход преобразователя напряжение - код подсоединен к первому входу цифрового фильтра.A digital phase detector with a sinusoidal characteristic, containing? 5 in that, for the purpose of "simplifying the circuit and increasing the speed of the detector - , M stacked 'memory elements are introduced into its composition, the output of each of which is connected to the input' this is 10 ιό the same stack memory element, you the strokes of the stacked storage elements are connected to the inputs of the digital filter with numbers 2,3, ..., M + 1, the output of the voltage converter is a code connected to the first input of the digital filter.
SU813339782A 1981-09-24 1981-09-24 Digital phase detector with sinusoidal characteristic SU999153A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813339782A SU999153A1 (en) 1981-09-24 1981-09-24 Digital phase detector with sinusoidal characteristic

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813339782A SU999153A1 (en) 1981-09-24 1981-09-24 Digital phase detector with sinusoidal characteristic

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU999153A1 true SU999153A1 (en) 1983-02-23

Family

ID=20977421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813339782A SU999153A1 (en) 1981-09-24 1981-09-24 Digital phase detector with sinusoidal characteristic

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU999153A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4295204A (en) Programmable correlator
SU999153A1 (en) Digital phase detector with sinusoidal characteristic
US4696018A (en) Digital FM detector for digitized FM signals
JPS6393212A (en) Digital filter
Rao et al. A high-Q temperature insensitive bandpass filter using the operational amplifier pole
SU907458A1 (en) Spectral analysis device
SU687574A1 (en) Device for measuring the difference between radio pulses phases
SU1076870A1 (en) Pseudo=linear correcting device for control systems
SU1084822A1 (en) Device for determining boundaries of analytical peak
SU1020961A1 (en) Freqeuncy multiplier
RU2740875C1 (en) Device for measuring accelerations
RU2018144C1 (en) Digital spectrum analyzer
SU1485238A1 (en) Digital differentiator
SU813264A1 (en) Device for measuring small signals
SU1429288A1 (en) Phase comparator
SU834595A1 (en) Infralow frequency phase-meter
SU936389A1 (en) Transversal filter based on devices with charge transfer
SU1129610A1 (en) Device for extracting square root from sum of two squared numbers
SU1283795A1 (en) Statistical analyzer
SU1695391A1 (en) Analog storage for narrow-band signal
SU1008756A1 (en) Signal recognition device
SU1506562A1 (en) Device for measuring signal-to-noise ratio in radio receiver
SU1534412A1 (en) Apparatus for determining estimations of truth of random process correlation
SU1103162A1 (en) Method of measuring noise of digital filter perform multi-point discrete fourier transform
SU1179371A1 (en) Device for measuring distribution function of instantaneous frequency of random process
点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载