[其他]具有伪锁相环的音调检测器

说明书

本发明涉及音调检测器领域，特别涉及用于调幅（AM）立体声广播接收的检测器。

在许多象调幅立体声那样的领域中，必须可靠并精确地检测出单一音调。在现有技术里，已设计出了许多系统来在多频信号中检测单一频率。其中的一些使用了带通滤波器或锁相环。为了达到精确检测，这类滤波器的元件必须非常精确，一般需要有±1%的精度。这样的元件是相当贵的。当把锁相环中的可调元件的费用包括进去时，其总额可能是不现实的，除非是在最高定价的装置中。最需要的是比现有技术具有更高精度的低成本检测器，并且其不需要可调元件。

本发明的一个目的是提供非常可靠的高精度音调检测器。

更具体的目的是提供不需要高精度、高价格、或可调元件的检测器。

这些及其他将变得明显的目的在根据本发明的检测器中得以实现，其中采用固定振荡频率〔如1F频率（中频），〕和可编程序分频器以产生分别略高于和略低于所希望的频率的两个频率。分频器的输出信号乘上包含接收到的音调的信号，经过滤波，产生表示导出频率中的偏差方向的直流（DC）信号。该偏差信号控制除数的选择，使分频器的平均输出被保持在所希望的频率上。第二分频器输出信号被移相，从而与第一输出信号相正交，当该信号乘上包含有所希望音调的信号并随后积分时，得到的信号就表示了该音调是否存在。如果积分信号处在适当的电平，它就可用来控制任何依赖于音调存在的电路，如调幅立体声接收机的立体声存在指示灯。

图1是包括本发明的调幅立体声接收机的方框图。

图2是图1中的音调检测器的详细框图。

图3是图2中的检测器的一部分的示意图。

图1是采用了本发明的调幅立体声广播接收器的方框图。该基本接收器是美国专利第4，371，747号的内容，该专利转让给了本发明的受让人。在此处用它只是为说明的目的，而不应由此得出限定本发明的结论。

在这个具体的接收器中，天线10接收具有（1+L+R）COS（Wct+φ）形式的信号，其中φ＝tan^-1〔（L-R+A）/（1+L+R）〕。这是兼容的调幅立体声信号，其中L和R代表左和右立体声信号，A是导控音调或“立体声存在”信号。接收到的信号象众所周知的那样在RF级12和IF级14受到处理。载波源16连同90°相移网络18提供了两个正交的载波信号。该正交载波处在450KHz，即IF频率。为了检测立体声和与差信号（L+R）与（L-R），IF级14的输出信号被耦合到两个乘法器级20、22，在这些乘法器它同两个正交载波相乘，分别提供了（1+L+R）COSφ和（L-R+A）COSφ形式的输出信号。中频输出还被耦合到包络检测器24，其输出为包络幅度（1+L+R）。这个和信号被耦合到矩阵变换电路26，还被耦合到比较器28。在该比较器28，该和信号同乘法器30的输出信号相比较。乘法器30的一个输入信号是来自乘法器20的（1+L+R）COSφ，而其第二个输入信号是比较器28的输出信号。这样，通过比较器提供了基本上是（1/COSφ）的修正信号，使乘法器30的输出信号被强制为（1+L+R）。类似地，乘法器22的输出（L-R）COSφ被耦合到乘法器32，乘法器32还接收来自比较器28的修正信号。这样，乘法器32的输出信号变成（L-R）。这个差信号也被耦合到矩阵变换电路26。

根据本发明，从载波源16取出输出信号40并将其耦合到音调检测电路34，电路34将参考图2描述。在此，如图所示，音调检测器的输出被耦合到指示器36和转换电路38。很明显，音调检测器的输出可以用于给定的应用中的任何适当目的。

图2的方框图显示了图1中的音调检测器的最佳实施方案。信号输入端42将差信号耦合到两个乘法器44、46和低通滤波器48。在这个实施方案中，差信号由（L-R+A）表示，其中L和R代表在和右立体声信号，A代表低频音调（25Hz），只要有立体声信号广播就有该低频音调存在。在这个实施方案中，要检测的是立体声或导控音调A。在本发明的任何应用中，输入端42上的信号将有一定的频率分布和混合，这些频率包含有需要可靠地检测的单一频率信号。