RU107429U1 - FREQUENCY MODULATION SIGNAL FORMER - Google Patents
FREQUENCY MODULATION SIGNAL FORMER Download PDFInfo
- Publication number
- RU107429U1 RU107429U1 RU2010148025/09U RU2010148025U RU107429U1 RU 107429 U1 RU107429 U1 RU 107429U1 RU 2010148025/09 U RU2010148025/09 U RU 2010148025/09U RU 2010148025 U RU2010148025 U RU 2010148025U RU 107429 U1 RU107429 U1 RU 107429U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal generator
- input
- delay line
- signal
- generator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Amplitude Modulation (AREA)
Abstract
1. Формирователь сигналов с частотной модуляцией, содержащий линию задержки и генератор управляющего сигнала, отличающийся тем, что введен генератор несущей частоты, а линия задержки выполнена в виде управляемой линии задержки, причем выход генератора несущей частоты соединен со входом управляемой линии задержки, с управляющим входом которой соединен выход генератора управляющего сигнала, вход которого является входом модулирующего сигнала. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что генератор управляющего сигнала выполнен в виде генератора периодических сигналов. ! 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что генератор управляющего сигнала выполнен в виде генератора пилообразного сигнала, период которого выбран из условия , где а - амплитуда сигнала; ω0 - несущая частота; n - целое число. ! 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что генератор управляющего сигнала выполнен в виде генератора синусоидального сигнала. 1. The signal generator with frequency modulation, containing a delay line and a control signal generator, characterized in that the carrier frequency generator is introduced, and the delay line is made in the form of a controlled delay line, and the output of the carrier frequency generator is connected to the input of the controlled delay line, with a control input which is connected to the output of the control signal generator, the input of which is the input of the modulating signal. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the control signal generator is made in the form of a periodic signal generator. ! 3. The device according to claim 1, characterized in that the control signal generator is made in the form of a sawtooth signal generator, the period of which is selected from the condition where a is the signal amplitude; ω0 is the carrier frequency; n is an integer. ! 4. The device according to claim 1, characterized in that the control signal generator is made in the form of a sinusoidal signal generator.
Description
Полезная модель относится к радиопередающим устройствам и может быть использована для формирования сигналов с частотной модуляцией.The utility model relates to radio transmitting devices and can be used to generate signals with frequency modulation.
Известно устройство, содержащее источник опорного напряжения, интегратор со сбросом, блок сравнения, временной дискретизатор, запоминающий блок, счетчик, генератор функций Уолша, перемножитель, генератор прямоугольных импульсов, элемент НЕ и переключатель [RU 2354065, C1, H04L 27/10, 27.04.2009].A device is known that contains a reference voltage source, an integrator with a reset, a comparison unit, a time sampler, a storage unit, a counter, a Walsh function generator, a multiplier, a rectangular pulse generator, an element NOT and a switch [RU 2354065, C1, H04L 27/10, 27.04. 2009].
Недостатком устройства является его относительно высокая сложность, вызванная, в частности, наличием генератора функций Уолша.The disadvantage of this device is its relatively high complexity, caused, in particular, by the presence of a Walsh function generator.
Известно также устройство, содержащее два перемножителя, два фазовращателя, генератор сглаживающего напряжения, два амплитудно-фазовых модулятора, генератор несущей, сумматор и блок управления частотным сдвигом [RU 2354065, C1, H03C 3/40, H04L 27/34, 27.06.2005].A device is also known that contains two multipliers, two phase shifters, a smoothing voltage generator, two amplitude-phase modulators, a carrier generator, an adder and a frequency shift control unit [RU 2354065, C1, H03C 3/40, H04L 27/34, 06/27/2005] .
Недостатком устройства является его относительно высокая сложность, вызванная, в частности, наличием двух фазовых модуляторов.The disadvantage of this device is its relatively high complexity, caused, in particular, by the presence of two phase modulators.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее последовательно соединенные первый генератор манипулирующего (управляющего) сигнала, кодер и первый перемножитель сигналов, последовательно соединенные первый фазовращатель на 90° и второй перемножитель сигналов, второй фазовращатель на 90°, выход которого соединен с другим входом второго перемножителя сигналов, а также сумматор, частотный манипулятор, второй генератор манипулирующего сигнала, два однополупериодных выпрямителя с активной нагрузкой, два фазоинвертора, две линии задержки, коммутатор, при этом, один выход частотного манипулятора соединен с вторым входом первого перемножителя сигналов, другой выход частотного манипулятора соединен с входом второго фазовращателя, выход второго генератора манипулирующего сигнала соединен с входом частотного манипулятора непосредственно, с одним управляющим входом коммутатора через последовательно включенные первый однополупериодный выпрямитель с активной нагрузкой и первый фазоинвертор и с другим управляющим входом коммутатора через второй однополупериодный выпрямитель, выход второго перемножителя сигналов соединен с одним сигнальным входом коммутатора через последовательно включенные вторую линию задержки и второй фазоинвертор, другой сигнальный вход коммутатора соединен с входом второго фазоинвертора, выход коммутатора соединен с одним входом сумматора, к другому входу которого подключен выход первого перемножителя сигналов через первую линию задержки [RU 2101848, C1, H03C 3/00, 10.01.1998].The closest in technical essence to the proposed one is a device containing a series-connected first generator of a manipulating (control) signal, an encoder and a first signal multiplier, a series-connected first phase shifter 90 ° and a second signal multiplier, a second phase shifter 90 °, the output of which is connected to another the input of the second signal multiplier, as well as an adder, a frequency manipulator, a second manipulating signal generator, two half-wave rectifiers with an active load one, two phase inverters, two delay lines, a switch, while one output of the frequency manipulator is connected to the second input of the first signal multiplier, another output of the frequency manipulator is connected to the input of the second phase shifter, the output of the second generator of the manipulating signal is connected directly to the input of the frequency manipulator, with one the control input of the switch through the series-connected first half-wave rectifier with active load and the first phase inverter and with another control input of the switch RA through the second half-wave rectifier, the output of the second signal multiplier is connected to one signal input of the switch through the second delay line and the second phase inverter, the other signal input of the switch is connected to the input of the second phase inverter, the output of the switch is connected to one input of the adder, to the other input of which the output is connected the first signal multiplier through the first delay line [RU 2101848, C1, H03C 3/00, 01/10/1998].
Недостатком известного устройства является относительно высокая сложность, обусловленная, в частности, наличием двух фазовращателей и двух фазоинверторов, а также общим большим числом элементов, требующих высокую степень синхронизации.A disadvantage of the known device is the relatively high complexity, due, in particular, to the presence of two phase shifters and two phase inverters, as well as a common large number of elements requiring a high degree of synchronization.
Требуемый технический результат заключается в упрощении устройства.The required technical result is to simplify the device.
Требуемый технический результат достигается тем, что, в устройство, содержащее линию задержки и генератор управляющего сигнала, введен генератор несущей частоты, а линия задержки выполнена в виде управляемой линии задержки, причем, выход генератора несущей частоты соединен со входом управляемой линии задержки, с управляющим входом которой соединен выход генератора управляющего сигнала, вход которого является входом модулирующего сигнала.The required technical result is achieved by the fact that, in a device containing a delay line and a control signal generator, a carrier frequency generator is introduced, and the delay line is made in the form of a controlled delay line, moreover, the output of the carrier frequency generator is connected to the input of the controlled delay line, with a control input which is connected to the output of the control signal generator, the input of which is the input of the modulating signal.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, генератор управляющего сигнала выполнен в виде генератора периодических сигналов.In addition, the desired technical result is achieved in that, the control signal generator is made in the form of a periodic signal generator.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, в качестве периодических сигналов используют пилообразные сигналы.In addition, the required technical result is achieved by the fact that sawtooth signals are used as periodic signals.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, в качестве периодических сигналов используют синусоидальные сигналы.In addition, the desired technical result is achieved by the fact that, as periodic signals using sinusoidal signals.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, период пилообразных сигналов выбирают из условия , где a - амплитуда сигнала, ω0 - несущая частота, n - целое число.In addition, the required technical result is achieved by the fact that, the period of the sawtooth signals is selected from the condition where a is the signal amplitude, ω 0 is the carrier frequency, n is an integer.
На чертеже представлены:The drawing shows:
на фиг.1 - функциональная схема формирователя сигналов с частотной модуляцией;figure 1 is a functional diagram of a signal shaper with frequency modulation;
на фиг.2 - осциллограммы сигналов на входе (фиг.2,а) управляемой линии 1 задержки, выходе (фиг.2,б) управляемой линии 1 задержки и спектр сигнала на выходе (фиг.2,г) управляемой линии 1 задержки при индексе модуляции 0,5 при пилообразном управляющем сигнале (фиг.2,в);figure 2 - waveforms of the signals at the input (figure 2, a) of the controlled delay line 1, output (figure 2, b) of the controlled delay line 1 and the signal spectrum at the output (figure 2, d) of the controlled delay line 1 at a modulation index of 0.5 with a sawtooth control signal (figure 2, c);
на фиг.3 - осциллограммы сигналов на входе (фиг.3,а) управляемой линии 1 задержки, выходе (фиг.3,б) управляемой линии 1 задержки и спектр сигнала на выходе (фиг.3,г) управляемой линии 1 задержки при индексе модуляции 0,5 при синусоидальном управляющем сигнале (фиг.3,в).figure 3 - waveforms of the signals at the input (figure 3, a) of the controlled delay line 1, output (figure 3, b) of the controlled delay line 1 and the signal spectrum at the output (figure 3, d) of the controlled delay line 1 at the modulation index of 0.5 with a sinusoidal control signal (figure 3, c).
Формирователь сигналов с частотной модуляцией (фиг.1) содержит управляемую линию 1 задержки и генератор 2 управляющего сигнала.The frequency modulated signal generator (FIG. 1) comprises a controlled delay line 1 and a control signal generator 2.
Кроме того, формирователь сигналов с частотной модуляцией содержит генератор 3 несущей частоты, причем, выход генератора 3 несущей частоты соединен со входом управляемой линии 1 задержки, с управляющим входом которой соединен выход генератора 2 управляющего сигнала, вход которого является входом модулирующего сигнала.In addition, the frequency modulated signal generator comprises a carrier frequency generator 3, wherein the output of the carrier frequency generator 3 is connected to the input of the controlled delay line 1, the control input of which is connected to the output of the control signal generator 2, the input of which is the input of the modulating signal.
Предпочтительным является выполнение генератора 2 управляющего сигнала в виде генератора периодических сигналов, в частности, пилообразного или синусоидального сигналов, а период пилообразного сигнала выбирать из условия , где a - амплитуда сигнала, ω0 - несущая частота, n - целое число.It is preferable that the generator 2 of the control signal is in the form of a generator of periodic signals, in particular, a sawtooth or sinusoidal signal, and the period of the sawtooth signal is selected from the condition where a is the signal amplitude, ω 0 is the carrier frequency, n is an integer.
Работает формирователь сигналов с частотной модуляцией следующим образом.The signal generator with frequency modulation works as follows.
Генератор 3 несущей частоты формирует гармонический сигнал с частотой ω0:The carrier frequency generator 3 generates a harmonic signal with a frequency of ω 0 :
При изменении управляющего сигнала, а, следовательно, и задержки в управляемой линии 1 задержки по линейному закону τ=at, где a - константа, характеризующая скорость изменения задержки, на выходе управляемой линии 1 задержки получаем сигнал:When changing the control signal, and, consequently, the delay in the controlled delay line 1 according to the linear law τ = at, where a is a constant characterizing the rate of change of the delay, at the output of the controlled delay line 1 we get the signal:
Из выражения (2) видно, что при линейно нарастающем управляющем сигнале (a>0) происходит понижение, а при убывающем (a<0) - повышение частоты входного сигнала на величину aω0.It can be seen from expression (2) that with a linearly increasing control signal ( a > 0), a decrease occurs, and with a decreasing ( a <0) signal, the frequency of the input signal increases by a ω 0 .
При попеременной подаче управляющего сигнала положительного и отрицательного наклона возникает изменение частоты выходного сигнала, соответственно, «вниз» и «вверх» относительно несущей, т.е. частотная модуляцияWhen the positive and negative slope control signal is alternately applied, a change in the frequency of the output signal occurs, respectively, “down” and “up” relative to the carrier, i.e. frequency modulation
Формирование монотонно меняющегося управляющего напряжения на практике ограничено как временными, так и энергетическими рамками, поэтому в качестве такового может быть использован пилообразный сигнал того или иного наклона с периодом T. В этом случае τ=a[t-T·int(t/T)], где int(∗) - целочисленная функция, иThe formation of a monotonically varying control voltage in practice is limited by both time and energy limits, therefore, a sawtooth signal of one or another slope with a period of T. can be used as such. In this case, τ = a [tT · int (t / T)], where int (∗) is an integer function, and
s2(t)=cos[ω0(1-a)t+aω0T·int(t/T)].s 2 (t) = cos [ω 0 (1- a ) t + a ω 0 T · int (t / T)].
Анализ последнего выражения дает условие, при котором отсутствуют разрывы выходного сигнала в момент переключения пилообразной функции:Analysis of the last expression gives a condition under which there are no discontinuities in the output signal at the time of switching the sawtooth function:
Вышеописанный принцип построения формирователя сигналов с частотной модуляцией можно использовать при построении модуляторов с различными видами частотного (и фазового) импульса, причем и с непрерывным законом изменения фазы.The above-described principle of constructing a signal shaper with frequency modulation can be used in the construction of modulators with various types of frequency (and phase) pulses, and with a continuous law of phase change.
Моделирование работы формирователя сигналов с частотной модуляцией на основе управляемой линии задержки проводилось в среде MathLab 7.0. При исследованиях модуляция осуществлялась двумя видами управляющего сигнала - пилообразного (фиг.2,в) и синусоидального (фиг.3,в) вида, что соответствует линейному фазовому импульсу и фазовому импульсу вида «приподнятый косинус».Modeling the operation of a signal driver with frequency modulation based on a controlled delay line was carried out in the MathLab 7.0 environment. In studies, the modulation was carried out by two types of control signal - sawtooth (figure 2, c) and sinusoidal (figure 3, c) type, which corresponds to a linear phase pulse and a phase pulse of the type "raised cosine".
На фиг.2 приведены осциллограммы сигналов на входе (фиг.2,а) управляемой линии 1 задержки, выходе (фиг.2,б) управляемой линии 1 задержки и спектр сигнала на выходе (фиг.2,г) управляемой линии 1 задержки при индексе модуляции 0,5 при пилообразном управляющем сигнале (фиг.2,в);Figure 2 shows the waveforms of the signals at the input (figure 2, a) of the controlled delay line 1, the output (figure 2, b) of the controlled delay line 1 and the signal spectrum at the output (figure 2, d) of the controlled delay line 1 at a modulation index of 0.5 with a sawtooth control signal (figure 2, c);
На фиг.3 приведены осциллограммы сигналов на входе (фиг.3,а) управляемой линии 1 задержки, выходе (фиг.3,б) управляемой линии 1 задержки и спектр сигнала на выходе (фиг.3,г) управляемой линии 1 задержки при индексе модуляции 0,5 при синусоидальном управляющем сигнале (фиг.3,в).Figure 3 shows the waveforms of the signals at the input (figure 3, a) of the controlled delay line 1, the output (figure 3, b) of the controlled delay line 1 and the signal spectrum at the output (figure 3, d) of the controlled delay line 1 at the modulation index of 0.5 with a sinusoidal control signal (figure 3, c).
В обоих случаях можно наблюдать неразрывность фазы сформированного сигнала и, как следствие, достаточно компактные его спектры. Кроме того, полученные спектры в объеме первых трех лепестков близки к известным теоретически полученным спектрам, что подтверждает эффективность предложенного метода формирования. Заметим, что при «гладком» синусоидальном управляющем сигнале уровень бокового лепестка спектра вблизи главного лепестка заметно ниже, чем при пилообразном сигнале.In both cases, one can observe the continuity of the phase of the generated signal and, as a consequence, its fairly compact spectra. In addition, the obtained spectra in the volume of the first three petals are close to the known theoretically obtained spectra, which confirms the effectiveness of the proposed formation method. Note that with a “smooth” sinusoidal control signal, the level of the side lobe of the spectrum near the main lobe is noticeably lower than with a sawtooth signal.
Таким образом, в предложенном техническом решении достигается требуемая техническая задача, заключающаяся в упрощении устройства, поскольку исключаются такие сложные элементы, как фазовращатели и фазоинверторы, а также уменьшается общее число элементов, требующих высокую степень синхронизации.Thus, in the proposed technical solution, the required technical task is achieved, which consists in simplifying the device, since such complex elements as phase shifters and phase inverters are eliminated, and the total number of elements requiring a high degree of synchronization is also reduced.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010148025/09U RU107429U1 (en) | 2010-11-26 | 2010-11-26 | FREQUENCY MODULATION SIGNAL FORMER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010148025/09U RU107429U1 (en) | 2010-11-26 | 2010-11-26 | FREQUENCY MODULATION SIGNAL FORMER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU107429U1 true RU107429U1 (en) | 2011-08-10 |
Family
ID=44755223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010148025/09U RU107429U1 (en) | 2010-11-26 | 2010-11-26 | FREQUENCY MODULATION SIGNAL FORMER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU107429U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2694479C1 (en) * | 2018-07-27 | 2019-07-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта (МИИТ)" РУТ (МИИТ) | Frequency manipulator with minimum frequency shift |
-
2010
- 2010-11-26 RU RU2010148025/09U patent/RU107429U1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2694479C1 (en) * | 2018-07-27 | 2019-07-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта (МИИТ)" РУТ (МИИТ) | Frequency manipulator with minimum frequency shift |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101776935B (en) | Digital modulation signal generator based on DDS | |
| CN103401460A (en) | Method and device for PWM (pulse width modulation) of three-phase carrier waves | |
| JP2006174411A5 (en) | ||
| JP2008042890A5 (en) | ||
| RU2635278C1 (en) | Digital frequency synthesizer with high linearity of law of frequency variation | |
| CN105871337B (en) | Improved signal generator capable of modulating in segmented mode | |
| RU107429U1 (en) | FREQUENCY MODULATION SIGNAL FORMER | |
| RU2358384C2 (en) | Digital synthesiser of frequency and phase modulated signals | |
| CN105264773A (en) | Transpositional modulation systems and methods | |
| CN103905017B (en) | A kind of new chaotic spread spectrum SPWM ripple generates method | |
| RU2565509C1 (en) | Frequency tripler | |
| CN105529952A (en) | Variable frequency modulation method for inverter switching signal and OPWM inverter | |
| RU2628216C1 (en) | Direct digital synthesizer with frequency modulation | |
| RU132570U1 (en) | BARKER SIGNAL PROCESSING DEVICE WHEN ITS DETECTION | |
| RU83669U1 (en) | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL SHAPER | |
| RU2016106116A (en) | METHOD AND DEVICE FOR SIGNALING AND CONTROL POWER NETWORK CONNECTING MANY EXECUTIVE MECHANISMS | |
| RU70423U1 (en) | MULTI-FREQUENCY SIGNAL SHAPER IN THE CENTIMETER RANGE OF MODULATED FREQUENCY, AMPLITUDE AND PHASE | |
| CN201813398U (en) | Digital circuit for implementing binary frequency shift keying modulation | |
| CN103746560B (en) | Control circuit of phase-shifted full-bridge DC/DC converter | |
| RU70422U1 (en) | COMPOSITOR OF COMPOSITE MULTI-FREQUENCY SIGNAL IN THE CENTIMETER RANGE | |
| RU190477U1 (en) | DEVICE OF FORMATION OF MULTIPURITY Pseudo-Noise SIGNALS | |
| RU2541875C2 (en) | Radio transmitter | |
| RU222828U1 (en) | TRIANGULAR SIGNAL FORMER | |
| RU177630U1 (en) | The device for the formation of a multi-frequency quasi-noise signal | |
| RU204713U1 (en) | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20121108 |