RU159899U1

RU159899U1 - GENERATOR OF COMPLEX AND AUTOMODULATION OSCILLATIONS

Info

Publication number: RU159899U1
Application number: RU2015150109/08U
Authority: RU
Inventors: Игорь Владимирович Чернышев; Михаил Андреевич Мищенко; Валерий Владимирович Матросов
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2015-11-23
Publication date: 2016-02-20

Abstract

1. Генератор сложных и автомодуляционных колебаний, функционирующий на основе фазовой автоподстройки частоты и содержащий последовательно соединенные опорный генератор, первый делитель частоты, блок фазовой компарации, импульсный усилитель и блок формирующей фильтрации, выход которого является первым выходом сложных колебаний генератора сложных и автомодуляционных колебаний, и генератор, управляемый напряжением, соединенный своими входом с выходом блока формирующей фильтрации и выходом с входом второго делителя частоты, подключенного первым выходом к блоку фазовой компарации и имеющего второй выход, являющийся вторым выходом автомодуляционных колебаний генератора сложных и автомодуляционных колебаний, отличающийся тем, что блок фазовой компарации состоит из первого фазового компаратора, работающего в режиме «исключающее или» по отношению к уровню входных сигналов, и второго фазового компаратора, работающего в режиме сравнения передних фронтов входных сигналов, соединенных каждый своим входом с соответствующим выходом первого входного коммутатора, соединенного на своем входе с выходом первого делителя частоты, и каждый своим выходом с соответствующим входом первого выходного коммутатора, соединенного своим выходом с входом импульсного усилителя, а блок формирующей фильтрации состоит из первого пропорционально-интегрирующего фильтра, второго RLC-фильтра и третьего биквадратного фильтра, соединенных каждый на своем входе с соответствующим выходом второго входного коммутатора, соединенного своим входом с выходом импульсного усилителя, и каждый своим выходом с соответствующим входом второго выходного 1. A generator of complex and self-modulating oscillations, operating on the basis of phase-locked loop and containing a series-connected reference oscillator, a first frequency divider, a phase comparator, a pulse amplifier and a shaping filtering unit, the output of which is the first output of complex oscillations of a complex and self-modulating oscillator, and a voltage-controlled generator connected by its input to the output of the forming filtering unit and to the output from the input of a second frequency divider first output to the phase comparation unit and having a second output, which is the second output of self-modulation oscillations of the complex and self-modulation oscillation generator, characterized in that the phase comparation unit consists of a first phase comparator operating in the “exclusive or” mode with respect to the input signal level, and a second phase comparator operating in a comparison mode of the leading edges of the input signals, each connected by its input to the corresponding output of the first input switch, connected at its input with the output of the first frequency divider, and each with its own output with the corresponding input of the first output switch, connected by its output to the input of the pulse amplifier, and the forming filtering unit consists of the first proportional-integrating filter, the second RLC filter and the third biquad filter, each connected at its input to the corresponding output of the second input switch, connected by its input to the output of the pulse amplifier, and each by its output to the corresponding input of the second output

Description

Полезная модель относится к радиотехнике и может использоваться для генерации сложных импульсных сигналов и угловой автоматической модуляции несущего колебания получаемым сигналом с помощью одного генератора.The utility model relates to radio engineering and can be used to generate complex pulsed signals and angular automatic modulation of the carrier oscillation by the received signal using a single generator.

Генераторы сложных и автомодуляционных колебаний, реализованные в виде аналоговых электронных устройств, представляют интерес для использования в системах связи и передачи информации, в том числе скрытой (см. статью Дмитриева А.С. и др. «Сверхширокополосные коммуникационные системы на основе динамического хаоса». - Успехи современной радиоэлектроники. 2008, №1, с. 4-5). Под сложными колебаниями понимаются колебания, в спектре которых присутствует несколько частот, например, как регулярные пачечные колебания, так и хаотические колебания. Автомодуляционными колебаниями называются колебания на выходе системы фазовой автоподстройки частоты с регулярной или хаотической угловой модуляцией, возникающей спонтанно в силу нелинейных свойств системы фазовой автоподстройки частоты, а не по причине внешнего модулирующего сигнала (смотри книгу Матросова В.В. и Шалфеева В.Д. «Динамический хаос в фазовых системах». Нижний Новгород, Издательство Нижегородского госуниверситета, 2009, с. 44).Generators of complex and self-modulating oscillations, implemented in the form of analog electronic devices, are of interest for use in communication systems and the transmission of information, including hidden information (see the article by Dmitriev A.S. et al. "Ultra-wide-band communication systems based on dynamic chaos". - Successes of modern radio electronics. 2008, No. 1, p. 4-5). Complex vibrations are understood to mean vibrations in the spectrum of which there are several frequencies, for example, both regular burst oscillations and chaotic oscillations. Self-modulating oscillations are called oscillations at the output of a phase-locked loop with regular or chaotic angular modulation that occurs spontaneously due to the nonlinear properties of the phase-locked loop, and not because of an external modulating signal (see the book by V. Matrosov and V. D. Shalfeev “ Dynamic chaos in phase systems. ”Nizhny Novgorod, Publishing House of the Nizhny Novgorod State University, 2009, p. 44).

В основе рассматриваемого генератора лежит система фазовой автоподстройки частоты с двумя делителями частоты. Схема такой системы известна для устройств синтеза частот (см. описания изобретения по патентам РФ №2212756, H03L 7/16, 2003, №2214043, H03L 7/18, H03L 7/197, №2208904, H03L 7/197, 2003, и описание полезной модели по патенту РФ №15823, Н03В 19/12). Однако в данных патентах не рассматривается динамика системы за пределами полосы синхронизации, где может наблюдаться генерация сложных и автомодуляционных колебаний.The generator in question is based on a phase locked loop with two frequency dividers. The scheme of such a system is known for frequency synthesis devices (see descriptions of the invention according to the patents of the Russian Federation No. 2212756, H03L 7/16, 2003, No. 2214043, H03L 7/18, H03L 7/197, No. 2208904, H03L 7/197, 2003, and Description of the utility model according to the patent of the Russian Federation No. 15823, Н03В 19/12). However, these patents do not consider the dynamics of the system outside the synchronization band, where generation of complex and self-modulation oscillations can be observed.

Известно «Устройство для формирования сложного фазоманипулированного сигнала» (см. описание изобретения по патенту РФ №2265962, H04L 27/12, 2005). Изобретение может быть использовано для повышения структурной скрытности сигналов в помехозащищенных радиолиниях. Технический результат состоит в повышении скрытности и разведзащищенности формируемого сигнала. Особенностью такого устройства является необходимость использования специального блока генерации псевдослучайной последовательности, в связи с чем это устройство сужено по функциональным свойствам, т.к. не обладает возможностью генерации сложных и автомодуляционных колебаний в режиме работы предлагаемого генератора.Known "Device for the formation of a complex phase-shift signal" (see the description of the invention according to the patent of the Russian Federation No. 2265962, H04L 27/12, 2005). The invention can be used to increase the structural secrecy of signals in jamming radio links. The technical result consists in increasing the secrecy and intelligence of the generated signal. A feature of such a device is the need to use a special unit for generating a pseudo-random sequence, in connection with which this device is narrowed in terms of functional properties, because does not have the ability to generate complex and self-modulation oscillations in the operating mode of the proposed generator.

Известен «Электронно-аналоговый генератор хаоса» (см. описание полезной модели по патенту РФ №66638, Н03В 29/00, 2007). Полезная модель предназначена для получения управляемой степени хаотизации выходного сигнала. Предлагаемая в нем связь элементов генератора, обеспечивает аналоговое электронное моделирование математического соотношения, известного как логистическое отображение, что позволяет получать хаотические и нелинейные колебания разных типов. Недостатком описанного устройства является ограниченность набора возможных режимов, обусловленная заложенным изначально в систему математическим соотношением, известным как логистическое отображение, и невозможность непосредственного получения колебаний с хаотической угловой модуляцией, и таким образом в данном генераторе также сужены его функциональные возможности в связи с отсутствием в нем возможностью генерации сложных и автомодуляционных колебаний в режиме работы предлагаемого генератора.The well-known "Electronic-analog chaos generator" (see the description of the utility model according to the patent of the Russian Federation No. 66638, Н03В 29/00, 2007). The utility model is designed to obtain a controlled degree of randomization of the output signal. The connection of generator elements proposed in it provides analog electronic modeling of a mathematical relation known as logistic mapping, which allows one to obtain chaotic and nonlinear oscillations of various types. The disadvantage of the described device is the limited set of possible modes, due to the mathematical relationship initially laid down in the system, known as logistic mapping, and the inability to directly receive oscillations with chaotic angular modulation, and thus this generator is also limited in its functionality due to the lack of the possibility generation of complex and self-modulation oscillations in the operating mode of the proposed generator.

В качестве аналога, ближайшего к заявляемому генератору и являющегося его прототипом, выбран известный генератор сложных и автомодуляционных колебаний на основе генератора хаотических колебаний, основанного на фазовой автоподстройке частоты с функциями генерации сложных и автомодуляционных колебаний (см. прилагаемую к настоящему описанию ксерокопию статьи Дмитриева А.С. и др. «Генерация высокочастотного хаоса в системе с фазовой автоподстройкой частоты». - Успехи современной радиоэлектроники. 2008, №1, с. 46, рис. 1).As an analogue closest to the claimed generator and which is its prototype, the well-known complex and self-modulation oscillation generator based on a chaotic oscillation generator based on phase-locked loop with the functions of complex and self-modulation oscillation generation (see the photocopy of the article by Dmitriev A. attached to this description is selected). S. et al. “Generation of high-frequency chaos in a system with phase-locked loop.” - Successes of modern radio electronics. 2008, No. 1, p. 46, Fig. 1).

Генератор-прототип содержит последовательно соединенные опорный генератор, первый делитель частоты, блок фазовой компарации (на одном фазовом компараторе, работающем в режиме «исключающее или» по отношению к уровню входных сигналов), импульсный усилитель и блок формирующей фильтрации (на одном RLC-фильтре), выход которого является первым выходом сложных колебаний генератора сложных и автомодуляционных колебаний, и генератор, управляемый напряжением, соединенный своими входом с выходом блока формирующей фильтрации и выходом с входом второго делителя частоты, подключенного первым выходом к блоку фазовой компарации и имеющего второй выход, являющийся вторым выходом автомодуляционных колебаний генератора сложных и автомодуляционных колебаний.The prototype generator contains a reference oscillator connected in series, a first frequency divider, a phase comparator (on a single phase comparator operating in the "exclusive or" mode with respect to the input signal level), a pulse amplifier and a shaping filtering unit (on a single RLC filter) the output of which is the first output of complex oscillations of the generator of complex and self-modulating oscillations, and the voltage-controlled generator connected to its input with the output of the forming filtering unit and the output with the input of watts cerned frequency divider, a first output connected to block komparatsii phase and having a second output, which second output of self-oscillation generator complex and of self-oscillation.

Генератор работает по принципу синтезатора частоты на основе системы фазовой автоподстройки частоты. Сигнал от опорного генератора, прошедший через первый делитель частоты, и от генератора, управляемого напряжением, прошедший через второй длитель частоты, поступают на вход блока фазовой компарации. На выходе блока фазовой компарации формируется сигнал, содержащий информацию о разности фаз опорного генератора и генератора, управляемого напряжением. Пройдя через импульсный усилитель, данный сигнал поступает на блок формирующей фильтрации, где осуществляется его преобразование. С выхода блока формирующей фильтрации сигнал поступает на вход генератора управляемого напряжением, изменяя его частоту и замыкая петлю обратной связи системы фазовой авто подстройки частоты. При правильном подборе параметров фильтра, коэффициентов деления частоты первого и второго делителей частоты, частот опорного генератора и генератора, управляемого напряжением, в генераторе возникают хаотические колебания, которые могут быть сняты с выхода блока формирующей фильтрации. На выходе второго делителя частоты при этом наблюдаются колебания с хаотической угловой модуляцией - автомодуляционные колебания.The generator operates on the principle of a frequency synthesizer based on a phase locked loop. The signal from the reference generator passed through the first frequency divider, and from the voltage controlled generator passed through the second frequency extender, are fed to the input of the phase comparator. At the output of the phase comparator, a signal is generated containing information on the phase difference of the reference generator and the voltage controlled generator. Having passed through a pulse amplifier, this signal is fed to the forming filtering unit, where it is converted. From the output of the forming filtering block, the signal is fed to the voltage-controlled generator input, changing its frequency and closing the feedback loop of the phase-locked loop. With the correct selection of filter parameters, frequency division coefficients of the first and second frequency dividers, the frequencies of the reference oscillator and the voltage-controlled oscillator, chaotic oscillations occur in the generator, which can be taken from the output of the forming filtering block. In this case, oscillations with chaotic angular modulation — self-modulation oscillations — are observed at the output of the second frequency divider.

Недостатком указанного генератора является ограниченная возможность в управлении типом и характеристиками колебаний, так как блок формирующей фильтрации реализован в виде RLC-фильтра и имеет крайне ограниченные возможности в управлении параметрами фильтра, поскольку изменение параметров требует смены номиналов элементов фильтра и таким образом, также основной недостаток рассмотренных выше аналогов - сужение функциональных возможностей из-за отсутствием в нем возможности генерации регулярных сложных и автомодуляционных колебаний с регулярной сложной угловой модуляцией в режиме работы предлагаемого генератора.The disadvantage of this generator is the limited ability to control the type and characteristics of the oscillations, since the forming filtering unit is implemented as an RLC filter and has extremely limited possibilities in controlling the filter parameters, since changing the parameters requires changing the values of the filter elements and, therefore, also the main disadvantage of the considered higher analogs - narrowing of functionality due to the lack of the ability to generate regular complex and self-modulation oscillations with regular complex angular modulation in the operating mode of the proposed generator.

Технический результат предлагаемой полезной модели - расширение функциональных возможностей генератора сложных и автомодуляционных колебаний за счет обеспечения дополнительной возможности генерации регулярных сложных колебаний и автомодуляционных колебаний с регулярной сложной угловой модуляцией результате усовершенствования входящих в состав генератора сложных и автомодуляционных колебаний блока фазовой компарации и блока формирующей фильтрации.The technical result of the proposed utility model is the expansion of the functionality of the generator of complex and self-modulation oscillations due to the additional possibility of generating regular complex oscillations and self-modulation oscillations with regular complex angular modulation as a result of the improvement of the complex and self-modulation oscillations of the phase comparator and the formation filtering block.

Для достижения указанного технического результата в генераторе сложных и автомодуляционных колебаний, функционирующем на основе фазовой автоподстройки частоты и содержащем последовательно соединенные опорный генератор, первый делитель частоты, блок фазовой компарации, импульсный усилитель и блок формирующей фильтрации, выход которого является первым выходом сложных колебаний генератора сложных и автомодуляционных колебаний, и генератор, управляемый напряжением, соединенный своими входом с выходом блока формирующей фильтрации и выходом с входом второго делителя частоты, подключенного первым выходом к блоку фазовой компарации и имеющего второй выход, являющийся вторым выходом автомодуляционных колебаний генератора сложных и автомодуляционных колебаний, блок фазовой компарации состоит из первого фазового компаратора, работающего в режиме «исключающее или» по отношению к уровню входных сигналов, и второго фазового компаратора, работающего в режиме сравнения передних фронтов входных сигналов, соединенных каждый своим входом с соответствующим выходом первого входного коммутатора, соединенного на своем входе с выходом первого делителя частоты, и каждый своим выходом с соответствующим входом первого выходного коммутатора, соединенного своим выходом с входом импульсного усилителя, а блок формирующей фильтрации состоит из первого пропорционально-интегрирующего фильтра, второго RLC-фильтра и третьего биквадратного фильтра, соединенных каждый на своем входе с соответствующим выходом второго входного коммутатора, соединенного своим входом с выходом импульсного усилителя, и каждый своим выходом с соответствующим входом второго выходного коммутатора, имеющим выход, являющийся первым выходом генератора сложных и автомодуляционных колебаний и соединенный с входом генератора, управляемого напряжением.To achieve the specified technical result in a generator of complex and self-modulating oscillations, operating on the basis of phase-locked loop and containing a series-connected reference oscillator, a first frequency divider, a phase comparator, a pulse amplifier and a shaping filtering unit, the output of which is the first output of complex oscillations of a complex and self-modulation oscillations, and a voltage-controlled oscillator connected by its input to the output of the forming filtering unit and in the output with the input of the second frequency divider connected by the first output to the phase comparation unit and having a second output, which is the second output of the self-modulation oscillations of the complex and self-modulation oscillation generator, the phase comparation unit consists of the first phase comparator operating in the “exclusive or” mode with respect to the level input signals, and the second phase comparator, operating in the comparison mode of the leading edges of the input signals, each connected by its input to the corresponding output of the first one switch connected at its input to the output of the first frequency divider, and each with its output to the corresponding input of the first output switch connected to its output with the input of the pulse amplifier, and the forming filtering unit consists of the first proportional-integrating filter, the second RLC filter and the third a biquadratic filter, each connected at its input to the corresponding output of the second input switch, connected by its input to the output of the pulse amplifier, and each by its output with the corresponding input of the second output switch, having an output, which is the first output of the generator of complex and self-modulation oscillations and connected to the input of the voltage-controlled generator.

Для улучшения эксплуатационных свойств предлагаемого генератора сложных и автомодуляционных колебаний в него введен блок управления, подключенный для задания коэффициента деления к первому делителю частоты, для включения первого или второго фазового компаратора к первым входному и выходному коммутаторам, для включения первого, второго или третьего фильтра ко вторым входному и выходному коммутаторам, для изменения параметров первого и третьего фильтров, выполненных с возможностью их цифрового управления, к указанным фильтрам, для задания собственной частоты к генератору, управляемому напряжением, и для задания коэффициента деления ко второму делителю частоты.To improve the operational properties of the proposed generator of complex and self-modulation oscillations, a control unit is inserted into it, connected to set the division coefficient to the first frequency divider, to turn on the first or second phase comparator to the first input and output switches, to turn on the first, second or third filter to the second input and output switches, for changing the parameters of the first and third filters, made with the possibility of their digital control, to the specified filters, for anija natural frequency to voltage controlled oscillator, and to set the dividing ratio to second frequency divider.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого генератора сложных и автомодуляционных колебаний.In FIG. 1 shows a block diagram of the proposed generator of complex and self-modulation oscillations.

Предлагаемый генератор сложных и автомодуляционных колебаний содержит последовательно соединенные опорный генератор 1, первый делитель частоты 2, блок фазовой компарации 3, импульсный усилитель 4 и блок формирующей фильтрации 5, выход которого является первым выходом сложных колебаний генератора сложных и автомодуляционных колебаний, и генератор, управляемый напряжением, 6, соединенный своими входом с выходом блока формирующей фильтрации 5 и выходом с входом второго делителя частоты 7, подключенного первым выходом к блоку фазовой компарации 3 и имеющего второй выход, являющийся вторым выходом автомодуляционных колебаний генератора сложных и автомодуляционных колебаний.The proposed generator of complex and self-modulation oscillations contains a reference oscillator 1, a first frequency divider 2, a phase comparator 3, a pulse amplifier 4 and a shaping filter 5, the output of which is the first output of complex oscillations of a complex and self-modulation oscillator, and a voltage controlled oscillator , 6, connected by its input to the output of the forming filtering unit 5 and by the output from the input of the second frequency divider 7, connected by the first output to the phase compar unit tion 3 and having a second output, which second output of self-oscillation generator complex and of self-oscillation.

При этом блок фазовой компарации 3 состоит из первого фазового компаратора 8, работающего в режиме «исключающее или» по отношению к уровню входных сигналов, и второго фазового компаратора 9, работающего в режиме сравнения передних фронтов входных сигналов, соединенных каждый своим входом с соответствующим выходом первого входного коммутатора 10, соединенного на своем входе с выходом первого делителя частоты 2, и каждый своим выходом с соответствующим входом первого выходного коммутатора 11, соединенного своим выходом с входом импульсного усилителя 4, а блок формирующей фильтрации 5 состоит из первого пропорционально-интегрирующего фильтра 12, второго RLC-фильтра 13 и третьего биквадратного фильтра 14, соединенных каждый на своем входе с соответствующим выходом второго входного коммутатора 15, соединенного своим входом с выходом импульсного усилителя 4, и каждый своим выходом с соответствующим входом второго выходного коммутатора 16, имеющим выход, являющийся первым выходом генератора сложных и автомодуляционных колебаний и соединенный с входом генератора, управляемого напряжением, 6.In this case, the phase comparator unit 3 consists of a first phase comparator 8, operating in the “exclusive or” mode with respect to the input signal level, and a second phase comparator 9, operating in the comparison mode of the leading edges of the input signals, each connected by its input to the corresponding output of the first input switch 10 connected at its input to the output of the first frequency divider 2, and each with its output to the corresponding input of the first output switch 11, connected by its output to the pulse input amplifier 4, and the forming filtering unit 5 consists of a first proportional-integrating filter 12, a second RLC filter 13 and a third biquad filter 14, each connected at its input to the corresponding output of the second input switch 15, connected by its input to the output of the pulse amplifier 4, and each with its output with the corresponding input of the second output switch 16 having an output that is the first output of the generator of complex and self-modulating oscillations and connected to the input of the generator controlled by voltage Niemi, 6.

Причем в предлагаемый генератор сложных и автомодуляционных колебаний введен блок управления 17, подключенный для задания коэффициента деления к первому делителю частоты 2, для включения первого фазового компаратора 8 или второго фазового компаратора 9 к первым входному коммутатору 10 и выходному коммутатору 11, для включения первого фильтра 12, второго фильтра 13 или третьего фильтра 14 ко вторым входному коммутатору 15 и выходному коммутатору 16, для изменения параметров первого фильтра 12 и третьего фильтра 14, выполненных с возможностью их цифрового управления, к указанным фильтрам, для задания собственной частоты к генератору, управляемому напряжением, 6 и для задания коэффициента деления ко второму делителю частоты 7.Moreover, the proposed generator of complex and self-modulating oscillations introduced a control unit 17 connected to set the division factor to the first frequency divider 2, to turn on the first phase comparator 8 or second phase comparator 9 to the first input switch 10 and output switch 11, to turn on the first filter 12 , the second filter 13 or the third filter 14 to the second input switch 15 and the output switch 16, to change the parameters of the first filter 12 and the third filter 14, made with the possibility of their digital control, to the specified filters, to set the natural frequency to the voltage-controlled oscillator 6 and to set the division ratio to the second frequency divider 7.

Предлагаемый генератор сложных и автомодуляционных колебаний работает следующим образом.The proposed generator of complex and self-modulation oscillations works as follows.

Сигнал от опорного генератора 1 заданной частоты поступает на вход первого делителя частоты 2. Первый делитель частоты 2 с переменным коэффициентом деления в интервале 1-32000 понижает частоту следования импульсов в целое число раз и передает сигнал на первый вход блока фазовой компарации 3. Сигнал с выхода генератора, управляемого напряжением, 6 поступает на вход второго делителя частоты 7. Второй делитель частоты 7 с переменным коэффициентом деления в интервале 1-32000 понижает частоту следования импульсов в целое число раз и передает сигнал на второй вход блока фазовой компарации 3. Блок фазовой компарации 3 выполняет сравнение фаз двух сигналов, поступивших на его входы от делителей частоты 2 и 7, и вырабатывает сигнал, содержащий информацию о разности фаз сигналов на двух входах блока фазовой компарации 3. На выходе блока фазовой компарации 3 формируется последовательность прямоугольных импульсов, скважность которых зависит от соотношения фаз между сигналами от первого делителя частоты 2 и второго делителя частоты 7. Сигнал с выхода блока фазовой компарации 3 поступает на вход импульсного усилителя 4. С выхода импульсного усилителя 4 сигнал поступает на вход блока формирующей фильтрации 5. Блок формирующей фильтрации 5 преобразует поступающую на его вход последовательность прямоугольных импульсов с выхода импульсного усилителя 4. Получившийся на выходе блока формирующей фильтрации 5 сигнал поступает на управляющий вход генератора, управляемого напряжением 6. Сигнал на входе генератора, управляемого напряжением, 6 изменяет частоту следования импульсов на выходе генератора, управляемого напряжением.The signal from the reference generator 1 of a given frequency is fed to the input of the first frequency divider 2. The first frequency divider 2 with a variable division coefficient in the interval 1-32000 reduces the pulse repetition rate by an integer number of times and transmits a signal to the first input of the phase comparator 3. Signal from the output voltage-controlled generator 6 is fed to the input of the second frequency divider 7. The second frequency divider 7 with a variable division coefficient in the range of 1-32000 reduces the pulse repetition rate by an integer number of times and transmits the signal to the second input of the phase comparator 3. The phase comparator 3 compares the phases of the two signals received at its inputs from frequency dividers 2 and 7, and generates a signal containing information about the phase difference of the signals at the two inputs of the phase comparator 3. At the output of the phase comparation 3, a sequence of rectangular pulses is formed, the duty cycle of which depends on the phase relationship between the signals from the first frequency divider 2 and the second frequency divider 7. The signal from the output of the phase comparator 3 is fed to the input and pulse amplifier 4. From the output of the pulse amplifier 4, the signal is fed to the input of the shaping filter unit 5. The shaping filter unit 5 converts the sequence of rectangular pulses arriving at its input from the output of the pulse amplifier 4. The signal obtained at the output of the shaping filter unit 5 is fed to the control input of the generator, voltage-controlled 6. The signal at the input of the voltage-controlled generator 6 changes the pulse rate at the output of the voltage-controlled generator.

В образовавшейся петле обратной связи при правильном подборе параметров возникают автоколебания, поскольку цепь управления, состоящая из блока фазовой компарации 3, импульсного усилителя 4 и блока формирующей фильтрации 5, не способна скомпенсировать возникающее рассогласование частот и фаз между двумя сигналами на входах блока фазовой компарации 3. Возникающие автоколебания снимаются с выхода блока формирующей фильтрации 5, являющегося первым выходом сложных колебаний генератора сложных и автомодуляционных колебаний. Эти же колебания поступают на генератор, управляемый напряжением, 6, и на выходе второго делителя частоты 7, являющегося вторым выходом автомодуляционных колебаний генератора сложных и автомодуляционных колебаний, наблюдаются колебания с угловой модуляцией.Self-oscillations occur in the resulting feedback loop with the correct selection of parameters, since the control circuit, consisting of a phase comparator unit 3, a pulse amplifier 4, and a forming filtering unit 5, is not able to compensate for the inconsistent frequency and phase mismatch between the two signals at the inputs of the phase comparator 3. The resulting self-oscillations are removed from the output of the forming filtering unit 5, which is the first output of complex oscillations of the generator of complex and self-modulation oscillations. The same oscillations arrive at the voltage-controlled oscillator 6, and at the output of the second frequency divider 7, which is the second output of the self-modulation oscillations of the generator of complex and self-modulation oscillations, angular modulation oscillations are observed.

Характеристиками возникающих колебаний можно управлять при помощи изменения параметров элементов устройства. Блок управления 17 позволяет изменять коэффициенты деления первого делителя частоты 2 и второго делителя частоты 7, собственную частоты генератора, управляемого напряжением, 6, осуществлять выбор первого 8 или второго 9 фазового компаратора в блоке фазовой компарации 3, осуществлять выбор первого 12, второго 13 или третьего 14 фильтра в блоке формирующей фильтрации 5 и управлять характеристиками первого 12 и третьего 14 фильтров. Все указанные управляемые параметры позволяют перестраивать характеристики и тип получаемых колебаний в широких пределах, позволяя получить регулярные квазигармонические колебания и автомодуляционные колебания с регулярной квазигармонической угловой модуляцией, регулярные сложные колебания и автомодуляционные колебания с регулярной сложной угловой модуляцией, хаотические колебания и автомодуляционные колебания с хаотической угловой модуляцией.The characteristics of the resulting vibrations can be controlled by changing the parameters of the elements of the device. The control unit 17 allows you to change the division factors of the first frequency divider 2 and the second frequency divider 7, the natural frequency of the voltage-controlled generator 6, select the first 8 or second 9 phase comparator in the phase comparator 3, select the first 12, second 13 or third 14 filters in the forming filtering unit 5 and control the characteristics of the first 12 and third 14 filters. All these controlled parameters allow one to reconstruct the characteristics and type of the obtained oscillations over a wide range, allowing one to obtain regular quasiharmonic oscillations and self-modulation oscillations with regular quasi-harmonic angular modulation, regular complex oscillations and self-modulation oscillations with regular complex angular modulation, chaotic oscillations and self-modulating oscillations with chaotic angular modulation .

Таким образом предлагаемый генератор сложных и автомодуляционных колебаний в сравнении с прототипом обеспечивает расширение функциональных возможностей за счет обеспечения дополнительной возможности генерации регулярных сложных колебаний и автомодуляционных колебаний с регулярной сложной угловой модуляцией в результате усовершенствования входящих в состав генератора сложных и автомодуляционных колебаний блока фазовой компарации и блока формирующей фильтрации и улучшение эксплуатационных свойств за счет возможности задания параметров и изменения характеристик в результате введения блока управления.Thus, the proposed generator of complex and self-modulation oscillations in comparison with the prototype provides an extension of functionality by providing additional ability to generate regular complex oscillations and self-modulation oscillations with regular complex angular modulation as a result of the improvement of the complex and self-modulation oscillations included in the generator of the phase comparation unit and the generating unit filtration and improvement of operational properties due to the possibility of setting n and changing parameters of characteristics as a result of the control unit.

Claims

1. A generator of complex and self-modulating oscillations, operating on the basis of phase-locked loop and containing a series-connected reference oscillator, a first frequency divider, a phase comparator, a pulse amplifier and a shaping filtering unit, the output of which is the first output of complex oscillations of a complex and self-modulating oscillator, and a voltage-controlled generator connected by its input to the output of the forming filtering unit and to the output from the input of a second frequency divider first output to the phase comparation unit and having a second output, which is the second output of self-modulation oscillations of the complex and self-modulation oscillation generator, characterized in that the phase comparation unit consists of a first phase comparator operating in the “exclusive or” mode with respect to the input signal level, and a second phase comparator operating in a comparison mode of the leading edges of the input signals, each connected by its input to the corresponding output of the first input switch, connected at its input with the output of the first frequency divider, and each with its own output with the corresponding input of the first output switch, connected by its output to the input of the pulse amplifier, and the forming filtering unit consists of the first proportional-integrating filter, the second RLC filter and the third biquad filter, each connected at its input to the corresponding output of the second input switch, connected by its input to the output of the pulse amplifier, and each by its output to the corresponding input of the second an output switch having an output, the first output of the generator being complex and of self-oscillation and connected to the oscillator input of the voltage controlled oscillator.

2. The generator according to claim 1, characterized in that a control unit is inserted into it, connected to set the division factor to the first frequency divider, to turn on the first or second phase comparator to the first input and output switches, to turn on the first, second or third filter to the second input and output switches, to change the parameters of the first and third filters, made with the possibility of their digital control, to the specified filters, to set the natural frequency to the voltage-controlled generator , and to set the division factor to the second frequency divider.