RU2342780C1 - Generator of broadband frequency-modulated signal - Google Patents
Generator of broadband frequency-modulated signal Download PDFInfo
- Publication number
- RU2342780C1 RU2342780C1 RU2007126586/09A RU2007126586A RU2342780C1 RU 2342780 C1 RU2342780 C1 RU 2342780C1 RU 2007126586/09 A RU2007126586/09 A RU 2007126586/09A RU 2007126586 A RU2007126586 A RU 2007126586A RU 2342780 C1 RU2342780 C1 RU 2342780C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oscillator
- output
- shaper
- input
- generator
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Устройство относится к радиотехнике и может найти применение в качестве формирователей сигналов в передатчиках помех различного назначения, а также в средствах радиосвязи.The device relates to radio engineering and can find application as signal conditioners in interference transmitters for various purposes, as well as in radio communications.
Известны генераторы шума по а.с. 1817634, Н03В 5/12, пат. РФ 2042260, Н03В 5/12, их недостатком является узкая полоса частот излучаемого сигнала. Известны генератор шума по пат. РФ 25251, Н03В 29/00, генератор хаотических колебаний по пат. РФ 2058660, Н03В 29/00, недостатком которых является ограниченная полоса частот, а также невозможность управления таким параметром, как спектральная плотность шума.Known noise generators for AS 1817634, H03B 5/12, US Pat. RF 2042260, Н03В 5/12, their disadvantage is the narrow frequency band of the emitted signal. Known noise generator according to US Pat. RF 25251, Н03В 29/00, chaotic oscillator according to US Pat. RF 2058660, Н03В 29/00, the disadvantage of which is the limited frequency band, as well as the inability to control a parameter such as spectral noise density.
Известна также система связанных генераторов при наличии инерционности, описанная в статье Кальянова Э.В., Лебедева М.Н. «Стохастические колебания в системе связанных генераторов при наличии инерционности», опубликованной в журнале «Радиотехника и электроника». Том XXX, вып.8, август 1985 г., стр.1574, ее недостатком является значительная неравномерность спектральной плотности генерируемого шума и невозможность управления параметрами стохастических колебаний.Also known is a system of coupled generators in the presence of inertia described in the article by Kalyanov E.V., Lebedeva M.N. “Stochastic oscillations in a system of coupled generators in the presence of inertia,” published in the journal Radio Engineering and Electronics. Volume XXX, issue 8, August 1985, p. 1574, its drawback is the significant unevenness of the spectral density of the generated noise and the inability to control the parameters of stochastic oscillations.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор шума с перестройкой параметров спектра по патенту на полезную модель РФ 54277, Н03В 29/00, принятый за прототип.The closest in technical essence to the proposed one is a noise generator with the adjustment of the spectrum parameters according to the patent for a utility model of the Russian Federation 54277, Н03В 29/00, adopted as a prototype.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства-прототипа, где обозначено:Figure 1 presents the functional diagram of the device of the prototype, where indicated:
1 - автогенератор на базе генератора, управляемого напряжением (ГУН);1 - a generator based on a voltage controlled oscillator (VCO);
1.1 - генератор, управляемый напряжением (ГУН);1.1 - voltage-controlled generator (VCO);
1.2 - перестраиваемый формирователь постоянного напряжения;1.2 - tunable DC voltage driver;
2 - формирователь релаксационного колебания;2 - shaper relaxation oscillations;
2.1 - формирователь нормализованного шума;2.1 - shaper normalized noise;
2.2 - формирователь последовательности пилообразных импульсов;2.2 - shaper sawtooth pulses;
2.3 - сумматор;2.3 - adder;
4 - нагрузка.4 - load.
Устройство-прототип содержит последовательно соединенные формирователь модулирующего релаксационного колебания 2, автогенератор на базе ГУН 1 и нагрузку 4. При этом формирователь модулирующего релаксационного колебания 2 содержит последовательно соединенные формирователь нормализованного шума 2.1, формирователь последовательности пилообразных импульсов 2.2 и сумматор 2.3, выход которого является выходом формирователя модулирующего релаксационного колебания 2. Кроме того, второй выход формирователя нормализованного шума 2.1 соединен со вторым входом сумматора 2.3. Автогенератор 1 содержит последовательно соединенные перестраиваемый формирователь постоянного напряжения 1.2 и ГУН 1.1, вход которого является входом автогенератора 1. Выход ГУН 1.1 является выходом автогенератора 1. Вход перестраиваемого формирователя постоянного напряжения 1.2 является входом для управляющего напряжения.The prototype device contains a serially connected shaper of modulating
Устройство-прототип работает следующим образом. При включении напряжения питания происходит формирование постоянного напряжения в блоке 1.2 и модулирующего релаксационного колебания в блоке 2, которые поступают на вход ГУН 1.1. Амплитуда постоянного напряжения устанавливает частоту гармонического колебания ω0 ГУН 1.1, являющуюся средней частотой спектра шумового сигнала. Амплитуда постоянного напряжения может быть изменена под воздействием UУПР, подаваемого на вход блока 1.2. Полоса рабочих частот генератора-прототипа определяется амплитудой модулирующего релаксационного колебания. Модулирующее релаксационное колебание представляет собой аддитивную смесь нормализованного шума и промодулированной этим же шумом последовательности пилообразных импульсов. Импульсы в последовательности отличаются по длительности, а значит и по крутизне «пилы» и «нормализуют» релаксационное колебание на входе ГУН 1.1. Средняя длительность пилообразных импульсов выбирается такой, что при определенных соотношениях со временем реакции ГУН 1.1 на возмущающее воздействие происходит расширение спектра шумовых колебаний. Под воздействием изменяемых амплитуд постоянного напряжения и релаксационных колебаний в нагрузке 4 формируется шумовой сигнал с заданными параметрами.The prototype device operates as follows. When the supply voltage is turned on, a constant voltage is generated in block 1.2 and a modulating relaxation oscillation in
Недостатком устройства-прототипа является то, что последовательность пилообразных импульсов модулируется нормализованным шумом, это приводит к образованию корреляционных связей между составляющими помехи и, соответственно, позволяет снижать эффект от воздействия таких помех. Другим недостатком генератора-прототипа является то, что мгновенный спектр шума представляет собой узкополосную частотно-модулированную шумовую помеху, частота которой изменяется в соответствии с изменением модулирующего напряжения. В случае, когда диапазон изменения частоты помехи превышает полосу пропускания приемника, помеха приобретает импульсный характер.The disadvantage of the prototype device is that the sequence of sawtooth pulses is modulated by normalized noise, this leads to the formation of correlation between the components of the interference and, accordingly, allows to reduce the effect of such interference. Another disadvantage of the prototype generator is that the instantaneous noise spectrum is a narrow-band frequency-modulated noise interference, the frequency of which varies in accordance with the change in the modulating voltage. In the case where the range of the interference frequency exceeds the receiver bandwidth, the interference becomes pulsed.
Для компенсации такого вида помех разработано большое количество эффективных схем защиты от радиопомех, например, такие как схемы широкополосного усиления, ограничения, усиления (ШОУ), широкополосного усиления, прерывания, усиления (ШПУ) и т.д. (см. например: Максимов М.В., Бобнев М.П., Кривицкий Б.Х. и др. «Защита от радиопомех», изд. «Сов. радио», 1976 г., стр.382...400).To compensate for this type of interference, a large number of effective protection schemes against radio interference have been developed, for example, such as broadband amplification, limiting, amplification (SHO), broadband amplification, interruption, amplification (SHPU), etc. (see for example: Maksimov M.V., Bobnev M.P., Krivitsky B.Kh. et al. “Protection against radio interference”, ed. “Sov. Radio”, 1976, pp. 382 ... 400 )
Для устранения указанных недостатков в генератор широкополосного частотно-модулированного сигнала, содержащий последовательно соединенные формирователь модулирующего колебания и автогенератор, а также нагрузку, причем формирователь модулирующего колебания содержит последовательно соединенные формирователь нормализованного шума, формирователь последовательности пилообразных импульсов и сумматор, выход сумматора является выходом формирователя модулирующего колебания, автогенератор состоит из последовательно соединенных перестраиваемого формирователя постоянного напряжения и генератора, управляемого напряжением (ГУН), выход которого является выходом автогенератора, а входом автогенератора - вход ГУН, второй вход перестраиваемого формирователя постоянного напряжения является входом для управляющего напряжения, согласно изобретению введены генератор сигнала и блок умножения, выход которого соединен с входом нагрузки, его первый вход подсоединен к выходу автогенератора, а второй вход - к выходу генератора сигнала, а также формирователь белого шума, выход которого соединен со вторым входом сумматора.To eliminate these shortcomings, a broadband frequency-modulated signal generator contains a serially connected modulating oscillator and a self-oscillator, as well as a load, and the modulating oscillator includes serially connected normalized noise shaper, a sawtooth pulse shaper and an adder, the adder output is the output of the modulating oscillator , the oscillator consists of series connected trans spent voltage generator and voltage-controlled generator (VCO), the output of which is the output of the oscillator, and the input of the oscillator is the input of the VCO, the second input of the tunable DC voltage generator is an input for the control voltage, according to the invention, a signal generator and a multiplication unit are introduced, the output of which is connected with the load input, its first input is connected to the output of the oscillator, and the second input to the output of the signal generator, as well as a white noise shaper, the output to orogo connected to the second input of the adder.
Структурная схема заявляемого устройства приведена на фиг.2, где обозначено:The structural diagram of the inventive device is shown in figure 2, where it is indicated:
1 - автогенератор на базе генератора, управляемого напряжением (ГУН);1 - a generator based on a voltage controlled oscillator (VCO);
1.1 - генератор, управляемый напряжением (ГУН);1.1 - voltage-controlled generator (VCO);
1.2 - перестраиваемый формирователь постоянного напряжения;1.2 - tunable DC voltage driver;
2 - формирователь модулирующего колебания;2 - shaper modulating oscillations;
2.1 - формирователь нормализованного шума;2.1 - shaper normalized noise;
2.2 - формирователь последовательности пилообразных импульсов;2.2 - shaper sawtooth pulses;
2.3 - сумматор;2.3 - adder;
2.4 - формирователь белого шума;2.4 - shaper white noise;
3 - блок умножения;3 - multiplication block;
4 - нагрузка;4 - load;
5 - генератор сигнала.5 - signal generator.
Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные формирователь модулирующего колебания 2, автогенератор на базе ГУН 1, блок умножения 3 и нагрузку 4, а также генератор сигнала 5, выход которого соединен со вторым входом блока умножения 3.The proposed device contains a serially connected modulating
При этом формирователь модулирующего колебания 2 содержит последовательно соединенные формирователь нормализованного шума 2.1, формирователь последовательности пилообразных импульсов 2.2 и сумматор 2.3, выход которого является выходом формирователя модулирующего колебания 2, а также формирователь белого шума 2.4, выход которого соединен со вторым входом сумматора 2.3.In this case, the modulating
Автогенератор 1 состоит из последовательно соединенных перестраиваемого формирователя постоянного напряжения 1.2 и ГУН 1.1, выход ГУН 1.1 является выходом автогенератора 1, а вход ГУН 1.1 - входом автогенератора 1. Вход перестраиваемого формирователя постоянного напряжения 1.2 является входом для управляющего напряжения.The
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.
Модулирующее колебание представляет собой аддитивную смесь белого шума и промодулированной нормализованным шумом последовательности пилообразных импульсов. Частотно-модулированное колебание с выхода автогенератора 1 поступает на первый вход блока умножения 3, на второй вход которого подается сигнал с выхода генератора сигнала 5. На выходе генератора сигнала 5 формируется сигнал с непрерывным спектром в некоторой полосе частот.Modulating oscillation is an additive mixture of white noise and a sequence of sawtooth pulses modulated by normalized noise. The frequency-modulated oscillation from the output of the
На выходе блока умножения 3 образуются разностная и суммарная комбинационные составляющие между частотно-модулированным шумовым колебанием, поступающим с выхода автогенератора 1, и сигналом, поступающим с выхода генератора сигнала 5. Спектр сигнала на выходе блока умножения 3 является непрерывным, а сигнал является частотно-модулированным.At the output of the multiplication unit 3, the difference and total combination components are formed between the frequency-modulated noise oscillation coming from the output of the
Например, одна из частотных составляющих результирующего сигнала (суммарная составляющая) может быть записана в видеFor example, one of the frequency components of the resulting signal (total component) can be written as
где U - амплитуда результирующего сигнала;where U is the amplitude of the resulting signal;
ωг, φг - частота и фаза одной из составляющих генератора сигнала 5, r ω, φ d - the frequency and phase of a component of the signal generator 5,
ωш, φш(t) - частота и фаза частотно-модулированного шумового колебания, поступающего с выхода автогенератора 1.ω ш , φ ш (t) - frequency and phase of the frequency-modulated noise vibration coming from the output of the
В качестве генератора сигнала 5 может быть использован, например, формирователь белого шума или генератор сигнала со сплошным спектром, по схеме на фиг.3.As the signal generator 5 can be used, for example, a white noise shaper or a signal generator with a continuous spectrum, according to the scheme in figure 3.
Структурная схема генератора сигнала со сплошным спектром приведена на фиг.3, где обозначено:The structural diagram of the signal generator with a continuous spectrum is shown in figure 3, where indicated:
5.1.1-5.1.n - с первого по n-й перестраиваемые формирователи постоянного напряжения;5.1.1-5.1.n - from the first to the n-th tunable dc voltage drivers;
5.2.1-5.2.n - с первого по n-й генераторы, управляемые напряжением (ГУН);5.2.1-5.2.n - from the first to the nth voltage-controlled oscillators (VCOs);
5.3 - нелинейный элемент;5.3 - non-linear element;
5.4, 5.5 - первый и второй полосовые фильтры.5.4, 5.5 - the first and second band-pass filters.
Генератор сигнала со сплошным спектром 5 содержит n перестраиваемых формирователей постоянного напряжения 5.1.1-5-1.n, выходы которых соединены с входами соответствующих n ГУН 5.2.1-5.2.n, выходы которых объединены и соединены с входом нелинейного элемента 5.3, выход которого через первый полосовой фильтр 5.4 соединен с входом второго полосового фильтра 5.5, выход которого является выходом устройства. Кроме того, выход первого полосового фильтра 5.4 соединен с входом нелинейного элемента 5.3. При этом входы перестраиваемых формирователей постоянного напряжения 5.1.1-5.1.n являются входами для управляющих напряжений UУПР.The signal generator with a continuous spectrum of 5 contains n tunable DC-shapers 5.1.1-5-1.n, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding n VCOs 5.2.1-5.2.n, the outputs of which are combined and connected to the input of the nonlinear element 5.3, the output which through the first band-pass filter 5.4 is connected to the input of the second band-pass filter 5.5, the output of which is the output of the device. In addition, the output of the first band-pass filter 5.4 is connected to the input of the nonlinear element 5.3. In this case, the inputs of tunable direct-current formers 5.1.1-5.1.n are inputs for the control voltages U UPR .
В результате работы генератора сигнала 5, за счет образования комбинационных составляющих между сигналами ГУН 5.1.1-5.1.n, и сигнала, поступающего с выхода первого полосового фильтра 5.4, на выходе второго полосового фильтра 5.5 формируется сигнал со спектром, полоса которого определяется значением полосы пропускания второго полосового фильтра 5.5. При этом расстояние между спектральными составляющими регулируется путем выбора амплитуд управляющих напряжений UУПР, определяющих значения частот гармонических колебаний на выходах ГУН 5.1.1-5.1.n. При определенных соотношениях между частотами гармонических колебаний, например, когда разность между ними стремится к иррациональному числу, спектр формируемого сигнала стремится к сплошному спектру. В качестве нелинейного элемента 5.3 может использоваться, например, нелинейный двухполюсник типа диодный мост, причем применяемые диоды имеют квадратичную характеристику.As a result of the operation of signal generator 5, due to the formation of combinational components between VCO signals 5.1.1-5.1.n and the signal from the output of the first bandpass filter 5.4, a signal with a spectrum is formed at the output of the second bandpass filter 5.5, the band of which is determined by the value of the band transmittance of the second band-pass filter 5.5. In this case, the distance between the spectral components is regulated by selecting the amplitudes of the control voltages U UPR , which determine the values of the frequencies of harmonic oscillations at the outputs of the VCO 5.1.1-5.1.n. With certain ratios between the frequencies of harmonic oscillations, for example, when the difference between them tends to an irrational number, the spectrum of the generated signal tends to a continuous spectrum. As a non-linear element 5.3, for example, a non-linear diode bridge type diode bridge can be used, and the diodes used have a quadratic characteristic.
Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемое устройство обеспечивает формирование в нагрузке частотно-модулированного шумового сигнала с широкополосным мгновенным спектром, что приводит к увеличению времени воздействия помехи и тем самым повышает эффективность воздействия помехи, при использовании ряда схем амплитудно-частотной селекции, таких, например, как схемы ШОУ, ШПУ и т.д. Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает снижение уровня автокорреляции помехи.Thus, compared with the prototype, the proposed device provides the formation in the load of a frequency-modulated noise signal with a broadband instantaneous spectrum, which leads to an increase in the time of exposure to interference and thereby increases the efficiency of interference, when using a number of amplitude-frequency selection schemes, such as for example, like SHOW, SHPU schemes, etc. In addition, the proposed device provides a reduction in the level of autocorrelation of interference.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007126586/09A RU2342780C1 (en) | 2007-07-12 | 2007-07-12 | Generator of broadband frequency-modulated signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007126586/09A RU2342780C1 (en) | 2007-07-12 | 2007-07-12 | Generator of broadband frequency-modulated signal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2342780C1 true RU2342780C1 (en) | 2008-12-27 |
Family
ID=40377017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007126586/09A RU2342780C1 (en) | 2007-07-12 | 2007-07-12 | Generator of broadband frequency-modulated signal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2342780C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2656840C1 (en) * | 2017-05-29 | 2018-06-06 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Broadband signal generator |
-
2007
- 2007-07-12 RU RU2007126586/09A patent/RU2342780C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2656840C1 (en) * | 2017-05-29 | 2018-06-06 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Broadband signal generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2434647A2 (en) | Injection-locked oscillator | |
KR950016121A (en) | Clock circuit for generating clock output signal, electronic device and method | |
US20130036816A1 (en) | Apparatus for determining and/or monitoring a process variable of a medium | |
RU2342780C1 (en) | Generator of broadband frequency-modulated signal | |
US7279993B2 (en) | Phase-locked loop | |
US7786815B2 (en) | Apparatus and method for generation of noise signal | |
GB2041679A (en) | Circuit arrangement for generating a frequency dependent signal | |
RU2656840C1 (en) | Broadband signal generator | |
RU2330375C1 (en) | Generator of quasirandom fluctuations with changeable spectrum parameters | |
JPS5829645Y2 (en) | Signal generator that uses the power grid | |
RU54277U1 (en) | NOISE GENERATOR WITH REDUCTION OF SPECTRA PARAMETERS | |
RU2749996C1 (en) | Device for generating complex signals | |
RU2809550C1 (en) | Digital variable frequency synthesis | |
RU2201649C2 (en) | Random-signal generator | |
US7911283B1 (en) | Low noise oscillator and method | |
US4381461A (en) | Frequency synthesizer | |
Friedland et al. | Emergence and control of breather and plasma oscillations by synchronizing perturbations | |
RU187912U1 (en) | Interference signal transmitter for GSM communication systems | |
RU159899U1 (en) | GENERATOR OF COMPLEX AND AUTOMODULATION OSCILLATIONS | |
RU2661283C1 (en) | Method of generation of microwave noise oscillations | |
RU2809013C1 (en) | Audiometer | |
SU1319236A1 (en) | R.f.pulse harmonic generator | |
GB2483631A (en) | Auto-Resonant Control Circuits | |
RU93040630A (en) | DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIZER | |
SU456332A1 (en) | Source of precision time shifts |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090713 |