RU171585U1 - Digital Range Recorder - Google Patents

Digital Range Recorder Download PDF

Info

Publication number
RU171585U1
RU171585U1 RU2016136140U RU2016136140U RU171585U1 RU 171585 U1 RU171585 U1 RU 171585U1 RU 2016136140 U RU2016136140 U RU 2016136140U RU 2016136140 U RU2016136140 U RU 2016136140U RU 171585 U1 RU171585 U1 RU 171585U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
pass filter
frequency
low
determining
Prior art date
Application number
RU2016136140U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Дмитриевич Александров
Николай Владимирович Кузнецов
Геннадий Алексеевич Леонов
Марат Владимирович Юлдашев
Ренат Владимирович Юлдашев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ)
Priority to RU2016136140U priority Critical patent/RU171585U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU171585U1 publication Critical patent/RU171585U1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D13/00—Circuits for comparing the phase or frequency of two mutually-independent oscillations
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation

Landscapes

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

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к радиоэлектронике и компьютерным архитектурам, может быть использовано в приемопередающих устройствах и системах связи, измерительной аппаратуре для моделирования систем синхронизации импульсных генераторов и при проектировании различных типов систем фазовой синхронизации, что позволяет определять оптимальные параметры для быстрого достижения синхронного режима и стабильной работы систем фазовой синхронизации в широком диапазоне частот, требуемом для успешной работы сложных радиоэлектронных устройств, многопроцессорных и многоядерных компьютерных систем, беспроводных систем связи, систем сотовой связи. Заявленная полезная модель позволяет успешно решать задачи, связанные с определением рабочего диапазона систем фазовой синхронизации и моделированием работы систем фазовой синхронизации, с определением оптимальных параметров, соответствующих быстрому достижению синхронного режима и стабильной работы систем фазовой синхронизации, с построением более сложных систем фазовой синхронизации, применяющихся при беспроводной передаче информации, а также в многоядерных и многопроцессорных компьютерных архитектурах. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular to electronics and computer architectures, can be used in transceiver devices and communication systems, measuring equipment for modeling synchronization systems of pulse generators and in the design of various types of phase synchronization systems, which makes it possible to determine the optimal parameters for fast achievement synchronous mode and stable operation of phase synchronization systems in a wide frequency range required for successful operation you are complex electronic devices, multiprocessor and multi-core computer systems, wireless communication systems, cellular communication systems. The claimed utility model allows us to successfully solve problems associated with determining the operating range of phase synchronization systems and modeling the operation of phase synchronization systems, determining optimal parameters corresponding to the rapid achievement of synchronous mode and stable operation of phase synchronization systems, with the construction of more complex phase synchronization systems used in wireless transmission of information, as well as in multi-core and multiprocessor computer architectures. 2 s.p. f-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к радиоэлектронике и компьютерным архитектурам, и может быть использована в приемо-передающих устройствах и системах связи, измерительной аппаратуре для моделирования систем синхронизации импульсных генераторов и при проектировании различных типов систем фазовой синхронизации (далее СФС), что позволяет определять оптимальные параметры для быстрого достижения синхронного режима и стабильной работы СФС в широком диапазоне частот, требуемом для успешной работы сложных радиоэлектронных устройств, многопроцессорных и многоядерных компьютерных систем, беспроводных систем связи, систем сотовой связи.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular to electronics and computer architectures, and can be used in transceivers and communication systems, measuring equipment for modeling synchronization systems of pulse generators and in the design of various types of phase synchronization systems (hereinafter referred to as SPS), which allows you to determine the optimal parameters for the rapid achievement of the synchronous mode and stable operation of the SFS in a wide frequency range required for the successful operation of complex dioelectronic devices, multiprocessor and multicore computer systems, wireless communication systems, cellular communication systems.

Известно, что тестирование реальной модели является трудоемким процессом, и не может гарантировать правильность работы СФС при всевозможных значениях параметров ее компонент, таких как начальная разность фаз эталонного и подстраиваемого генераторов, начальное состояние фильтра нижних частот, поэтому такой способ достаточно редко применяется на практике.It is known that testing a real model is a time-consuming process, and cannot guarantee the correct operation of the SPS at all possible values of the parameters of its components, such as the initial phase difference of the reference and adjustable generators, the initial state of the low-pass filter, so this method is rarely used in practice.

Известно, что одним из наиболее часто реализуемых на практике режимов работы СФС является режим, соответствующий быстрой синхронизации частот эталонного и подстраиваемого генераторов внутри одного биения как при начале работы СФС, так и при мгновенном переключении частоты эталонного генератора [1-3]. Диапазон разностей частот эталонного и подстраиваемого генераторов, который соответствует такому режиму работы СФС, называют полосой захвата без проскальзывания [2, 4]. Для оценки допустимого отклонения частоты подстраиваемого генератора от частоты эталонного генератора применяют моделирование и анализ моделей СФС в пространстве фаз сигналов. Однако нахождение таких оценок является сложным и трудоемким. Для эталонного и подстраиваемого генераторов, генерирующих импульсные сигналы, существуют оценки допустимого отклонения частоты только для части возможных параметров СФС [5].It is known that one of the most frequently implemented in practice SPS operation modes is the mode corresponding to the fast synchronization of the frequencies of the reference and adjustable generators within one beat both when the SPS starts and when the frequency of the reference generator is instantly switched [1-3]. The range of frequency differences between the reference and tunable generators, which corresponds to this mode of operation of the SPS, is called the capture band without slipping [2, 4]. To assess the permissible deviation of the frequency of the adjustable generator from the frequency of the reference generator, simulation and analysis of SPS models in the signal phase space are used. However, finding such estimates is difficult and time consuming. For the reference and adjustable generators generating pulse signals, there are estimates of the permissible frequency deviation only for a part of the possible SPS parameters [5].

Известно устройство [6], суть которого в оповещении о потере синхронизма СФС. Известное устройство позволяет установить диапазон частот подстраиваемого генератора, в котором система фазовой синхронизации достигает синхронного режима. Однако установление такого диапазона частот с помощью известного устройства является трудоемким, обладает недостаточной точностью и, кроме того, не позволяет достоверно установить наличие биений в процессе синхронизации.A device [6] is known, the essence of which is in the notification of the loss of synchronism of the SPS. The known device allows you to set the frequency range of the tunable generator, in which the phase synchronization system reaches the synchronous mode. However, the establishment of such a frequency range using the known device is time-consuming, has insufficient accuracy and, in addition, does not allow to reliably establish the presence of beats during synchronization.

Известна система фазовой синхронизации [7], работа которой основана на формировании сигнала оповещения с помощью детектора биений, который получает два высокостабильных сигнала, генерируемые эталонным генератором и подстраиваемым генератором, и в зависимости от их поведения генерирует сигнал о наличии биений, и направлена на выявление биений в процессе синхронизации системы фазовой синхронизации. Однако известная система фазовой синхронизации является недостаточно стабильной за счет того, что при ее работе допускается фазовая синхронизация с биениями. Кроме того, известный способ недостаточно точен, поскольку лишь оповещает о достижении синхронизма СФС внутри рабочего диапазона, и определение рабочего диапазона, при котором фазовая синхронизация достигается внутри одного биения, с помощью известного устройства является трудоемким.A known phase synchronization system [7], the operation of which is based on the formation of a warning signal using a beating detector, which receives two highly stable signals generated by a reference generator and a tunable generator, and depending on their behavior generates a signal on the presence of beats, and is aimed at detecting beats in the process of synchronizing the phase synchronization system. However, the known phase synchronization system is not stable due to the fact that during its operation phase synchronization with beats is allowed. In addition, the known method is not accurate enough, since it only notifies that SPS synchronism is achieved within the operating range, and determining the operating range at which phase synchronization is achieved within one beating using a known device is time-consuming.

Известны способ для определения рабочих параметров фазовой автоподстройки частоты генератора и устройство для его реализации [8], основанные на задании дополнительного сигнала в зависимости от заданного высокостабильного по частоте колебания эталонного сигнала и заданного высокостабильного по частоте колебания подстраиваемого сигнала. Дополнительный сигнал используется для определения рабочих параметров системы фазовой синхронизации и снижает трудоемкость их определения.A known method for determining the operating parameters of the phase-locked loop of the generator frequency and a device for its implementation [8], based on the task of an additional signal depending on a given highly stable in frequency oscillation of the reference signal and a given highly stable in frequency oscillation of the adjustable signal. An additional signal is used to determine the operational parameters of the phase synchronization system and reduces the complexity of their determination.

Недостатком известных способа и устройства является то, что биения в процессе синхронизации системы фазовой синхронизации выявляются также опытным путем и такое выявление является трудоемким. Помимо этого известные способ и устройство являются недостаточно информативными для определения рабочего диапазона, при котором фазовая синхронизация достигается внутри одного биения.A disadvantage of the known method and device is that the beats during the synchronization process of the phase synchronization system are also detected empirically and this identification is time-consuming. In addition, the known method and device are not sufficiently informative to determine the operating range at which phase synchronization is achieved within one beat.

Известна модель для реализации способа определения рабочих параметров фазовой автоподстройки частоты генератора [9], наиболее близкая к заявленной полезной модели, принятая в качестве прототипа.A known model for implementing the method of determining the operating parameters of the phase-locked loop of the generator frequency [9], which is closest to the claimed utility model, adopted as a prototype.

Принцип работы известного устройства состоит в том, что задают два высокостабильных по частоте колебания сигнала, один из которых выбирают эталонным сигналом, а второй выбирают подстраиваемым сигналом; диапазон частот эталонного и подстраиваемого сигналов выбирают от 20 КГц до 20 ГГц, и формы сигналов задают импульсными; эталонный и подстраиваемый сигналы проходят через перемножитель, на выходе которого генерируется дополнительный сигнал, дополнительный сигнал проходит низкочастотную фильтрацию, и рабочие параметры системы фазовой синхронизации определяются с помощью вспомогательного соотношения:The principle of operation of the known device consists in setting two oscillations of a signal that are highly stable in frequency, one of which is selected as a reference signal, and the second is selected by a tunable signal; the frequency range of the reference and adjustable signals is selected from 20 KHz to 20 GHz, and the waveforms are set to pulsed; the reference and adjustable signals pass through a multiplier, at the output of which an additional signal is generated, the additional signal undergoes low-pass filtering, and the operating parameters of the phase synchronization system are determined using the auxiliary relation:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где θ - разность фаз эталонного и подстраиваемого сигналов, A1 и А2 - амплитуды эталонного и подстраиваемого сигналов соответственно.where θ is the phase difference of the reference and adjustable signals, A 1 and A 2 are the amplitudes of the reference and adjustable signals, respectively.

Недостатками известного устройства являются сложность и трудоемкость его работы за счет необходимости использования разных и сложных подходов к определению рабочего диапазона системы фазовой синхронизации, недостаточная достоверность определения рабочего диапазона в силу того, что система способна подвергаться биениям в процессе синхронизации, сложность определения присутствия биений в процессе синхронизации, а также недостаточно высокая информативность и стабильность системы.The disadvantages of the known device are the complexity and complexity of its work due to the need to use different and complex approaches to determine the operating range of the phase synchronization system, insufficient reliability of determining the operating range due to the fact that the system is able to undergo beats during synchronization, the complexity of determining the presence of beats during synchronization , as well as insufficiently high information content and system stability.

Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, состоит в упрощении устройства и снижении трудоемкости определения рабочего диапазона, повышении достоверности и точности за счет достижения СФС режима синхронизма внутри одного биения, повышении информативности и стабильности работы системы.The technical result achieved by the claimed utility model is to simplify the device and reduce the complexity of determining the operating range, increase reliability and accuracy by achieving the SPS synchronism mode within one beat, increasing the information content and stability of the system.

Указанный технический результат достигается тем, что в заявленной полезной модели, содержащей корпус с расположенным в нем эталонным генератором высокостабильного по частоте импульсного колебания, выход которого подключен к входу фазового детектора, который принят за первый вход фазового детектора, выход фазового детектора подключен к входу усилителя постоянного тока, который принят за первый вход усилителя постоянного тока, выход усилителя постоянного тока подключен к входу фильтра нижних частот, который принят за первый вход фильтра нижних частот, выход фильтра нижних частот подключен к управляющему входу подстраиваемого генератора высокостабильного по частоте импульсного колебания, выход подстраиваемого генератора подключен к входу фазового детектора, который принят за второй вход фазового детектора, в соответствии с заявленной полезной моделью, дополнительно установлены блок определения границ рабочего диапазона, ко входу которого подключен регистратор, который фиксирует границы рабочего диапазона системы фазовой синхронизации, блок задания коэффициента усиления усилителя постоянного тока, выход которого параллельно подключен к входу усилителя постоянного тока, принятому за второй вход усилителя постоянного тока, и входу блока определения границ рабочего диапазона, принятому за первый вход блока определения границ рабочего диапазона, блок задания первого и второго коэффициентов передаточной функции фильтра нижних частот, выход которого, принятый за первый, параллельно подключен к входу фильтра нижних частот, принятому за второй вход фильтра нижних частот, и входу блока определения границ рабочего диапазона, принятому за второй вход блока определения границ рабочего диапазона, а выход блока задания первого и второго коэффициентов передаточной функции фильтра нижних частот, принятый за второй, параллельно подключен ко входу фильтра нижних частот, принятому за третий вход фильтра нижних частот, и входу блока определения границ рабочего диапазона, принятому за третий вход блока определения границ рабочего диапазона, причем передаточную функцию фильтра нижних частот выбирают по соотношению:The specified technical result is achieved by the fact that in the claimed utility model containing a housing with a reference generator of a highly stable pulse frequency oscillation, the output of which is connected to the input of the phase detector, which is taken as the first input of the phase detector, the output of the phase detector is connected to the input of a constant amplifier current, which is taken as the first input of the DC amplifier, the output of the DC amplifier is connected to the input of the low-pass filter, which is adopted as the first input of the filter and low-pass, the output of the low-pass filter is connected to the control input of the tunable oscillator of a highly stable pulse frequency oscillation, the output of the tunable oscillator is connected to the input of the phase detector, which is taken as the second input of the phase detector, in accordance with the claimed utility model, an additional block for determining the boundaries of the working range, to the input of which a recorder is connected, which fixes the boundaries of the operating range of the phase synchronization system, coefficient setting unit amplification of the DC amplifier, the output of which is connected in parallel to the input of the DC amplifier, adopted for the second input of the DC amplifier, and the input of the block for determining the boundaries of the operating range, adopted for the first input of the block for determining the boundaries of the working range, block for setting the first and second coefficients of the filter transfer function low-pass, the output of which, taken as the first, is connected in parallel to the input of the low-pass filter, adopted for the second input of the low-pass filter, and the input of the block determining r of the operating range adopted for the second input of the operating range boundary determination unit, and the output of the first and second low-pass filter transfer function coefficients, adopted for the second, is connected in parallel to the low-pass filter input adopted for the third low-pass filter input and the input unit for determining the boundaries of the operating range, adopted for the third input of the unit for determining the boundaries of the operating range, and the transfer function of the low-pass filter is selected by the ratio:

Figure 00000002
Figure 00000002

где W(s) - передаточная функция фильтра нижних частот,where W (s) is the transfer function of the low-pass filter,

s - комплексная переменная,s is a complex variable

а и b - первый и второй коэффициенты передаточной функции фильтра нижних частот, а частоту подстраиваемого сигнала выбирают не более чем на

Figure 00000003
от частоты эталонного сигнала с получением плавной кривой, содержащей три участка, которые соответствуют допустимым значениям функции сравнения, выбранной по соотношению:a and b are the first and second coefficients of the transfer function of the low-pass filter, and the frequency of the tunable signal is selected no more than
Figure 00000003
from the frequency of the reference signal to obtain a smooth curve containing three sections that correspond to the permissible values of the comparison function, selected by the ratio:

ƒ(a, b, K0) = (аK0)2 - 2bK0,ƒ (a, b, K 0 ) = (aK 0 ) 2 - 2bK 0 ,

где ƒ(а, b, K0) - функция сравнения,where ƒ (a, b, K 0 ) is the comparison function,

K0 - коэффициент усиления усилителя постоянного тока,K 0 is the gain of the DC amplifier,

причем допустимое отклонение частоты

Figure 00000003
при положительном значении функции сравнения ƒ(а, b, K0) задается по соотношению:moreover, the permissible frequency deviation
Figure 00000003
with a positive value of the comparison function, ƒ (a, b, K 0 ) is given by the relation:

при положительном значении функции сравнения ƒ(а, b, K0) допустимое отклонение частоты

Figure 00000004
задают по соотношениюwith a positive value of the comparison function ƒ (a, b, K 0 ) permissible frequency deviation
Figure 00000004
set by the ratio

Figure 00000005
, где
Figure 00000005
where

Figure 00000006
Figure 00000006

при нулевом значении функции сравнения ƒ(a, b, K0) допустимое отклонение частоты

Figure 00000003
задают по соотношениюat zero value of the comparison function ƒ (a, b, K 0 ) permissible frequency deviation
Figure 00000003
set by the ratio

Figure 00000007
, где
Figure 00000008
;
Figure 00000007
where
Figure 00000008
;

при отрицательном значении функции сравнения ƒ(а, b, K0) допустимое отклонение частоты

Figure 00000009
задают по соотношениюat a negative value of the comparison function ƒ (a, b, K 0 ) the permissible frequency deviation
Figure 00000009
set by the ratio

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
,
Figure 00000012
,
Figure 00000013
,
Figure 00000014
;
Figure 00000011
,
Figure 00000012
,
Figure 00000013
,
Figure 00000014
;

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что фазовый детектор выполнен в виде перемножителя двух сигналов, в качестве которого использован, например, On Semiconductor MC1491.In addition, this technical result is achieved by the fact that the phase detector is made in the form of a multiplier of two signals, for which, for example, On Semiconductor MC1491 is used.

Помимо того, указанный технический результат достигается тем, что в заявленной полезной модели блок определения границ рабочего диапазона выполнен в виде арифметического контроллера с обеспечением точности вычислений не менее четырех знаков после запятой.In addition, the specified technical result is achieved by the fact that in the claimed utility model, the block for determining the boundaries of the working range is made in the form of an arithmetic controller with a precision of at least four decimal places.

В основу заявленной полезной модели поставлена техническая задача повышения точности, достоверности и стабильности работы СФС, снижения трудоемкости определения рабочего диапазона при проектировании и тестировании СФС.The claimed utility model is based on the technical task of increasing the accuracy, reliability and stability of the SPS, reducing the complexity of determining the operating range when designing and testing the SPS.

Сущность заявленной полезной модели поясняется Фиг. 1, Фиг. 2, на которых представлены функциональные зависимости эталонного сигнала и подстраиваемого сигнала от времени, а также Фиг. 3, на которой представлена плавная кривая допустимого отклонения частоты подстраиваемого сигнала от частоты эталонного сигнала в зависимости от первого и второго коэффициентов передаточной функции фильтра нижних частот и коэффициента усиления усилителя постоянного тока.The essence of the claimed utility model is illustrated in FIG. 1, FIG. 2, which shows the functional dependences of the reference signal and the tunable signal on time, as well as FIG. 3, which shows a smooth curve of the permissible deviation of the frequency of the tuned signal from the frequency of the reference signal depending on the first and second coefficients of the transfer function of the low-pass filter and the gain of the DC amplifier.

В заявленной полезной модели один из двух высокостабильных по частоте импульсных сигналов выбирают эталонным, который на Фиг. 1 изображен как функция зависимости от времени, где «Т» - период сигнала. Второй из двух высокостабильных по частоте импульсных сигналов выбирают подстраиваемым, который изображен на Фиг. 2 как функция зависимости от времени, где «Т» - период сигнала. Частоту подстраиваемого сигнала выбирают не более чем на

Figure 00000015
от частоты эталонного сигнала, где
Figure 00000003
- допустимое отклонение частоты подстраиваемого сигнала от частоты эталонного сигнала, которое изображено на Фиг. 3 как функция зависимости от произведения коэффициента усиления усилителя постоянного тока и второго коэффициента передаточной функции фильтра нижних частот.In the claimed utility model, one of the two highly frequency-stable pulse signals is selected as the reference signal, which in FIG. 1 is shown as a function of time dependence, where “T” is the signal period. The second of the two frequency-stable pulse signals is selected tunable, which is shown in FIG. 2 as a function of time dependence, where "T" is the signal period. The frequency of the tunable signal is selected no more than
Figure 00000015
from the frequency of the reference signal, where
Figure 00000003
- the permissible deviation of the frequency of the adjustable signal from the frequency of the reference signal, which is shown in FIG. 3 as a function of the product of the gain of the DC amplifier and the second transfer coefficient of the low-pass filter.

Заявленная полезная модель была апробирована в лабораторных условиях Санкт-Петербургского государственного университета и результаты апробации приведены в виде конкретных примеров.The claimed utility model was tested in the laboratory conditions of St. Petersburg State University and the testing results are given in the form of specific examples.

Примеры реализации регистратора рабочего диапазона систем цифровой связи.Examples of the implementation of the registrar of the working range of digital communication systems.

Пример 1Example 1

Было проведено моделирование границ рабочего диапазона СФС с фазовым детектором типа перемножитель для двух импульсных сигналов, один из которых был принят эталонным, а второй принят подстраиваемым. При этом первый и второй коэффициенты передаточной функции фильтра нижних частот были заданы равными а = 0.1, b = 0.5, и коэффициент усиления усилителя постоянного тока был задан равным K0=1000. Частота эталонного сигнала была задана равной ω1 = 20 КГц. Допустимое отклонение частоты

Figure 00000016
было получено по оригинальной формуле, представленной в заявке. Отклонение частоты подстраиваемого сигнала от частоты эталонного сигнала было выбрано
Figure 00000017
не превышающим допустимое отклонение частоты. По результатам работы СФС полученная величина (частота подстраиваемого сигнала
Figure 00000018
, равная 20,009 КГц) принадлежит рабочему диапазону СФС, для которого синхронизация СФС происходит внутри одного биения. При этом при выборе отклонения частоты подстраиваемого сигнала от частоты эталонного сигнала
Figure 00000019
, превышающего допустимое отклонение частоты, при выборе частоты подстраиваемого сигнала
Figure 00000020
и изменении частоты эталонного сигнала ω1 с 20 КГц на 20,02 КГц повторная синхронизация СФС происходила с биениями.The boundaries of the operating range of the SPS were modeled with a phase detector of the multiplier type for two pulsed signals, one of which was adopted as a reference, and the second as tunable. In this case, the first and second coefficients of the transfer function of the low-pass filter were set equal to a = 0.1, b = 0.5, and the gain of the DC amplifier was set to K 0 = 1000. The frequency of the reference signal was set equal to ω 1 = 20 KHz. Frequency tolerance
Figure 00000016
was obtained according to the original formula presented in the application. The deviation of the frequency of the adjustable signal from the frequency of the reference signal was selected
Figure 00000017
not exceeding the permissible frequency deviation. According to the results of the SPS, the obtained value (frequency of the tuned signal
Figure 00000018
, equal to 20.009 KHz) belongs to the operating range of the SPS, for which the synchronization of the SPS occurs within one beat. In this case, when choosing the deviation of the frequency of the adjustable signal from the frequency of the reference signal
Figure 00000019
exceeding the permissible frequency deviation when choosing the frequency of the tunable signal
Figure 00000020
and a change in the frequency of the reference signal ω 1 from 20 KHz to 20.02 KHz, the SFS was re-synchronized with beats.

Универсальность предлагаемой полезной модели основана на реализации изменения допустимого отклонения частоты подстраиваемого сигнала от частоты эталонного сигнала, в зависимости от значений первого и второго коэффициентов передаточной функции фильтра нижних частот и коэффициента усиления усилителя постоянного тока, по оригинальной формуле, представленной в заявке. Для этого, как видно из заявленного способа, определяется допустимое отклонение частоты и выбирается отклонение частоты подстраиваемого сигнала, не превышающее полученное значение допустимого отклонения.The universality of the proposed utility model is based on the implementation of the change in the permissible deviation of the frequency of the tuned signal from the frequency of the reference signal, depending on the values of the first and second transfer coefficients of the low-pass filter and the gain of the DC amplifier, according to the original formula presented in the application. For this, as can be seen from the claimed method, the permissible frequency deviation is determined and the frequency deviation of the tuned signal is selected, not exceeding the obtained value of the permissible deviation.

Как показывают результаты исследования примера 1, использование единого способа вычисления допустимого отклонения частоты позволяет выбор отклонения частоты подстраиваемого сигнала внутри рабочего диапазона, что существенно снижает трудоемкость.As the results of the study of Example 1 show, the use of a single method for calculating the permissible frequency deviation allows the choice of the frequency deviation of the adjustable signal within the operating range, which significantly reduces the complexity.

Пример 2Example 2

Заявленная полезная модель поясняется также конкретным примером использования устройства для реализации заявленной полезной модели, схема которого представлена на Фиг. 4.The claimed utility model is also illustrated by a specific example of using the device to implement the claimed utility model, a diagram of which is presented in FIG. four.

Устройство в корпусе (1) состоит из эталонного генератора высокостабильного по частоте импульсного колебания (2), последовательно соединенных между собой фазового детектора (3), через принятый первым вход усилителя постоянного тока (4), через принятый первым вход фильтра нижних частот (5) и через управляющий вход подстраиваемого генератора высокостабильного по частоте импульсного колебания (6), причем выход подстраиваемого генератора подключен к принятому за второй входу фазового детектора, устройство также содержит блок определения границ рабочего диапазона (7), к выходу которого подключен регистратор (8), который фиксирует границы рабочего диапазона СФС, блок задания коэффициента усиления (9) усилителя постоянного тока, выход которого параллельно подключен к принятому за второй входу усилителя постоянного тока и принятому за первый входу блока определения границ рабочего диапазона, и блок (10) задания первого и второго коэффициентов передаточной функции фильтра нижних частот, выход которого, принятый за первый, параллельно подключен к принятому за второй входу фильтра нижних частот и принятому за второй входу блока определения границ рабочего диапазона, а выход блока задания первого и второго коэффициентов передаточной функции фильтра нижних частот, принятый за второй, параллельно подключен к принятому за третий входу фильтра нижних частот и принятому за третий входу блока определения границ рабочего диапазона.The device in the housing (1) consists of a reference generator of a highly frequency-stable pulsed oscillation (2), a phase detector (3) connected in series between each other, through the first input of the DC amplifier (4), through the first input of the low-pass filter (5) and through the control input of the tunable generator of a highly frequency-stable pulsed oscillation (6), and the output of the tunable generator is connected to the phase detector adopted for the second input, the device also contains a face detection unit the working range (7), the output of which is connected to a recorder (8), which fixes the boundaries of the operating range of the SPS, a unit for setting the gain (9) of the DC amplifier, the output of which is connected in parallel to the DC amplifier adopted for the second input and accepted as the first input a block for determining the boundaries of the operating range, and a block (10) for setting the first and second coefficients of the transfer function of the low-pass filter, the output of which, taken as the first, is connected in parallel to the lower their frequencies and adopted for the second input of the unit for determining the boundaries of the operating range, and the output of the unit for setting the first and second coefficients of the transfer function of the low-pass filter, adopted for the second, is connected in parallel to the one adopted for the third input of the low-pass filter and adopted for the third input of the unit for determining the boundaries of the working range.

Работа заявленного устройства осуществляется следующим образом. Фильтр нижних частот выполнен как фильтр первого порядка с передаточной функциейThe operation of the claimed device is as follows. The low-pass filter is designed as a first-order filter with a transfer function

Figure 00000021
Figure 00000021

где W(s) - передаточная функция фильтра нижних частот,where W (s) is the transfer function of the low-pass filter,

s - комплексная переменная,s is a complex variable

а и b - первый и второй коэффициенты передаточной функции фильтра нижних частот. a and b are the first and second coefficients of the transfer function of the low-pass filter.

Блок задания коэффициента усиления усилителя постоянного тока генерирует значение коэффициента усиления K0, и блок задания первого и второго коэффициентов передаточной функции фильтра нижних частот генерирует первый и второй коэффициенты передаточной функции а и b. Значения K0, а и b поступают на входы блока определения границ рабочего диапазона, который выполнен как, например, арифметический контроллер или ПЭВМ, где производится обработка поступающей информации в два этапа, на первом этапе в соответствии со следующим соотношением: ƒ(a, b, K0)=(аК0)2 - 2bK0,Setting unit DC amplifier gain value K 0 generates a gain setting unit and first and second coefficients of the transfer function of lowpass filter generates a first and a second transfer function coefficients a and b. The values of K 0 , a and b go to the inputs of the block for determining the boundaries of the operating range, which is performed as, for example, an arithmetic controller or PC, where the incoming information is processed in two stages, at the first stage in accordance with the following ratio: ƒ ( a , b , K 0 ) = ( and K 0 ) 2 - 2bK 0 ,

где ƒ(а, b, K0) - функция сравнения,where ƒ ( a , b, K 0 ) is the comparison function,

а на втором этапе, в зависимости от вычисленного на первом этапе значения функции сравнения в соответствии со следующим соотношением: при положительном значении функции сравнения ƒ(а, b, K0)and in the second stage, depending on the value of the comparison function calculated in the first stage in accordance with the following relation: if the comparison function is positive, ƒ ( a , b, K 0 )

Figure 00000022
, где
Figure 00000022
where

Figure 00000023
,
Figure 00000024
Figure 00000023
,
Figure 00000024

при нулевом значении функции сравнения ƒ(а, b, K0)at zero value of the comparison function ƒ ( a , b, K 0 )

Figure 00000025
, где
Figure 00000026
;
Figure 00000025
where
Figure 00000026
;

а при положительном значении функции сравнения ƒ(а, b, K0)and with a positive value of the comparison function ƒ ( a , b, K 0 )

Figure 00000027
Figure 00000027

Figure 00000028
, где
Figure 00000028
where

Figure 00000029
,
Figure 00000030
,
Figure 00000031
,
Figure 00000032
Figure 00000029
,
Figure 00000030
,
Figure 00000031
,
Figure 00000032

где

Figure 00000033
- допустимое отклонение частоты сигнала подстраиваемого генератора от частоты сигнала эталонного генератора.Where
Figure 00000033
- permissible deviation of the frequency of the signal of the adjustable generator from the frequency of the signal of the reference generator.

Регистратор, подключенный к выходу блока определения границ рабочего диапазона, регистрирует допустимое отклонение частоты сигнала подстраиваемого генератора от частоты сигнала эталонного генератора.The registrar connected to the output of the block for determining the boundaries of the operating range, registers the permissible deviation of the signal frequency of the adjustable generator from the signal frequency of the reference generator.

Эталонный генератор высокостабильного по частоте импульсного колебания генерирует высокочастотный импульсный сигнал ƒ1(t) в диапазоне (20 кГц - 20 ГГц) с частотой ω1, а подстраиваемый генератора высокостабильного по частоте импульсного колебания (5) генерирует высокочастотный импульсный сигнал ƒ2(t) в диапазоне (20 кГц - 20 ГГц) с частотой

Figure 00000034
, которую задают не более чем
Figure 00000035
от частоты ω1 эталонного сигнала.The reference oscillator of a highly stable pulse frequency oscillation generates a high-frequency pulse signal ƒ 1 (t) in the range (20 kHz - 20 GHz) with a frequency ω 1 , and the tunable oscillator of a highly stable pulse frequency oscillation (5) generates a high-frequency pulse signal ƒ 2 (t) in the range (20 kHz - 20 GHz) with a frequency
Figure 00000034
which is asked no more than
Figure 00000035
from the frequency ω 1 of the reference signal.

Сигналы эталонного и подстраиваемого генераторов поступают на вход фазового детектора (2) который выполнен как перемножитель, например On Semiconductor MC1491, на выходе которого получают сигнал, удовлетворяющий следующему соотношению:The signals of the reference and tunable generators are fed to the input of a phase detector (2) which is designed as a multiplier, for example, On Semiconductor MC1491, at the output of which a signal is obtained that satisfies the following relation:

ƒd(t) = ƒ1(t) ƒ2(t),ƒ d (t) = ƒ 1 (t) ƒ 2 (t),

где ƒd(t) - выход фазового детектора.where ƒ d (t) is the output of the phase detector.

Сигнал с выхода фазового детектора через первый вход усилителя постоянного тока поступает на последовательно соединенные усилитель постоянного тока, через первый вход фильтра нижних частот, и через управляющий вход подстраиваемого генератора, чем и достигается технический результат, который состоит в упрощении и снижении трудоемкости определения рабочего диапазона, повышении достоверности и точности за счет достижения СФС режима синхронизма внутри одного биения, повышении информативности и стабильности работы системы.The signal from the output of the phase detector through the first input of the DC amplifier enters the series-connected DC amplifier, through the first input of the low-pass filter, and through the control input of the tunable generator, which achieves the technical result, which consists in simplifying and reducing the complexity of determining the operating range, increasing reliability and accuracy due to the achievement of the SPS mode of synchronism within one beating, increasing the information content and stability of the system.

Ниже приведен пример конкретной реализации устройства для определения рабочих параметров ФАПЧ, подтверждающий работоспособность и достижение указанного выше технического результата заявленным способом.The following is an example of a specific implementation of the device for determining the PLL operating parameters, confirming the operability and achievement of the above technical result by the claimed method.

Конкретный пример работы устройства для определения рабочих параметров ФАПЧ состоит в следующем. Исходим из посылки, что эталонный и подстраиваемый генераторы генерируют сигналы, имеющие следующий вид:A specific example of the operation of the device for determining the PLL operating parameters is as follows. We proceed from the premise that the reference and tunable generators generate signals having the following form:

ƒ1(t) = sign sin ω1(t) и ƒ2(t) = sign cos ω2(t), где частота сигнала эталонного генератора ω1(t)=20 КГц, частота сигнала подстраиваемого генератора ω2(t) меняется в зависимости от управляющего входа в пределах от 10 КГц до 30 КГц, с помощью блока задания коэффициента усиления задают коэффициент усиления усилителя постоянного тока K0 = 10, и с помощью блок задания первого и второго коэффициентов передаточной функции фильтра нижних частот задают а = 0.1 и b = 0.5. Заданное значение коэффициента усиления поступает на соответствующий вход усилителя постоянного тока, а заданные значения первого и второго коэффициентов передаточной функции фильтра нижних частот поступают на соответствующие входы фильтра нижних частот. Кроме того, заданные значения коэффициента усиления, первого и второго коэффициентов передаточной функции фильтра нижних частот поступают на соответствующие входы блока определения границ рабочего диапазона.ƒ 1 (t) = sign sin ω 1 (t) and ƒ 2 (t) = sign cos ω 2 (t), where the frequency of the signal of the reference generator is ω 1 (t) = 20 KHz, the frequency of the signal of the tunable generator is ω 2 (t ) varies depending on the control input in the range from 10 KHz to 30 KHz, using the gain setting unit set the gain of the DC amplifier K 0 = 10, and using the setting unit of the first and second coefficients of the transfer function of the low-pass filter, set a = 0.1 and b = 0.5. The preset gain value is supplied to the corresponding input of the DC amplifier, and the preset values of the first and second transfer function coefficients of the low-pass filter are supplied to the corresponding inputs of the low-pass filter. In addition, the specified values of the gain, the first and second coefficients of the transfer function of the low-pass filter are supplied to the corresponding inputs of the unit for determining the boundaries of the operating range.

Значение функции сравнения ƒ(а, b, K0) вычисляется блоком определения границ рабочего диапазона с точностью не менее четырех знаков после запятой, т.е. ƒ(а, b, K0) = -9. Значение допустимого отклонения частоты

Figure 00000036
вычисляется блоком определения границ рабочего диапазона (6) в соответствии с заявленным соотношением для вычисленного значения функции сравнения с точностью не менее четырех знаков после запятой, т.е.
Figure 00000037
. Вычисленное значение допустимого отклонения частоты
Figure 00000038
фиксируется регистратором (7).The value of the comparison function ƒ ( a , b, K 0 ) is calculated by the unit for determining the boundaries of the working range with an accuracy of at least four decimal places, i.e. ƒ ( a , b, K 0 ) = -9. Frequency Tolerance Value
Figure 00000036
is calculated by the unit for determining the boundaries of the working range (6) in accordance with the stated ratio for the calculated value of the comparison function with an accuracy of at least four decimal places, i.e.
Figure 00000037
. The calculated frequency tolerance value
Figure 00000038
fixed by the registrar (7).

Для достижения заявленного технического результата частоту сигнала подстраиваемого генератора задают не более чем

Figure 00000039
от частоты сигнала эталонного генератора, т.е.
Figure 00000040
= 20,008КГц. Сигналы от эталонного и подстраиваемого генераторов поступают на соответствующие входы фазового детектора, выполненного как перемножитель, на выходе которого получают сигнал следующего вида:To achieve the claimed technical result, the frequency of the signal of the tunable generator is set no more than
Figure 00000039
from the frequency of the signal of the reference generator, i.e.
Figure 00000040
= 20.008KHz. The signals from the reference and tunable generators are fed to the corresponding inputs of the phase detector, made as a multiplier, the output of which receives a signal of the following form:

ƒd(t) = sign sin ω1(t) sign sin ω2(t)ƒ d (t) = sign sin ω 1 (t) sign sin ω 2 (t)

Далее полученный сигнал проходит через последовательно соединенные усилитель постоянного тока и фильтр низких частот, образуя управляющий сигнал, который поступает на управляющий вход подстраиваемого генератора.Next, the received signal passes through a series-connected DC amplifier and a low-pass filter, forming a control signal, which is fed to the control input of the tunable generator.

Как показывают результаты исследования по примеру 2, использование единого способа вычисления границы рабочего диапазона подстраиваемого генератора позволяет задать частоту импульсного сигнала подстраиваемого генератора гарантированно внутри рабочего диапазона, что упрощает и снижает трудоемкость выбора отклонения частоты подстраиваемого сигнала, а также за счет синхронизации СФС внутри одного биения достигается повышение достоверности и точности работы СФС.As the results of the study in Example 2 show, the use of a single method for calculating the boundary of the working range of the tunable generator allows you to set the frequency of the pulse signal of the tunable generator guaranteed within the working range, which simplifies and reduces the complexity of choosing the frequency deviation of the tunable signal, and also due to the synchronization of the SPS inside one beat increasing the reliability and accuracy of the SPS.

Результаты проведенных исследований, изложенных в примерах 1 и 2, моделирующих конкретные условия реализации заявленных способа и устройства, показали работоспособность, достоверность и универсальность полезной модели. Достижение технического результата стало возможным также за счет учета обнаруженной авторами универсальной зависимости допустимого отклонения частоты подстраиваемого сигнала от коэффициента усиления усилителя постоянного тока и первого и второго коэффициентов передаточной функции фильтра нижних частот, что на апробировании многих моделей подтвердило универсальность заявленного способа для всего диапазона рабочих параметров СФС, по сравнению с известным устройством, выбранным в качестве прототипа.The results of the studies described in examples 1 and 2, simulating specific conditions for the implementation of the claimed method and device, showed the efficiency, reliability and versatility of the utility model. The achievement of the technical result was also made possible by taking into account the universal dependence of the permissible deviation of the frequency of the tuned signal from the gain of the DC amplifier and the first and second coefficients of the transfer function of the low-pass filter, which was found by many models, which confirmed the universality of the claimed method for the entire range of operating parameters of the SPS , compared with the known device selected as a prototype.

Технико-экономическая эффективность заявленной полезной модели в целом состоит в оптимизации и снижении трудоемкости при проектировании СФС за счет определения границы рабочего диапазона, повышении стабильности (устойчивости) работы устройства за счет достижения СФС режима синхронизма внутри одного биения, расширении области рабочих параметров СФС за счет обнаруженной авторами универсальной зависимости допустимого отклонения частоты подстраиваемого сигнала от коэффициента усиления усилителя постоянного тока и первого и второго коэффициентов передаточной функции фильтра нижних частот, и повышении достоверности (точности) работы системы за счет учета указанной закономерности.The technical and economic efficiency of the claimed utility model as a whole consists in optimizing and reducing the complexity in the design of SPS by determining the boundaries of the operating range, increasing the stability (stability) of the device by achieving SPS synchronism mode within one beat, expanding the range of operating parameters of SPS due to the detected the authors of the universal dependence of the permissible deviation of the frequency of the adjustable signal from the gain of the DC amplifier and the first and second oeffitsientov transfer function of the lowpass filter, and enhancing reliability (accuracy) of the system by taking into account said pattern.

Заявленная полезная модель позволяет успешно решать задачи, связанные с определением рабочего диапазона СФС и моделированием работы СФС, с определением оптимальных параметров, соответствующих быстрому достижению синхронного режима и стабильной работы СФС, с построением более сложных СФС, применяющихся при беспроводной передачи информации, а также в многоядерных и многопроцессорных компьютерных архитектурах.The claimed utility model makes it possible to successfully solve problems associated with determining the operating range of SPS and modeling the operation of SPS, with the determination of optimal parameters corresponding to the rapid achievement of synchronous mode and stable operation of SPS, with the construction of more complex SPS used in wireless transmission of information, as well as in multi-core and multiprocessor computer architectures.

Используемые источники информацииInformation Sources Used

1. Best, R.E. Phase-Lock Loops: Design, Simulation and Application. McGraw-Hill, 6th edition, 2007.1. Best, RE Phase-Lock Loops: Design, Simulation and Application. McGraw-Hill, 6 th edition, 2007.

2. Gardner, F.M. Phaselock Techniques. Wiley, 3rd edition, 2005.2. Gardner, FM Phaselock Techniques. Wiley, 3 rd edition, 2005.

3. Kroupa, V.F. Phase Lock Loops and Frequency Synthesis. John Wiley & Sons, 2003.3. Kroupa, V.F. Phase Lock Loops and Frequency Synthesis. John Wiley & Sons, 2003.

4. Stensby, J.L. Phase-Locked Loops: Theory and Applications. Taylor & Francis, 1997.4. Stensby, J.L. Phase-Locked Loops: Theory and Applications. Taylor & Francis, 1997.

5. Huque, A.S. & Stensby, J. An Exact Formula for the Pull-Out Frequency of a 2nd-Order Type II Phase Lock Loop. IEEE Communications Letters, 2011, vol. 15, No. 12, pp. 1384-1387.5. Huque, AS & Stensby, J. An Exact Formula for the Pull-Out Frequency of a 2 nd -Order Type II Phase Lock Loop. IEEE Communications Letters, 2011, vol. 15, No. 12, pp. 1384-1387.

6. USA Patent No. 4,388,598, Int. Cl. H03L 7/12, H03L 7/095.6. USA Patent No. 4,388,598, Int. Cl. H03L 7/12, H03L 7/095.

7. USA Patent No. 6,466,058, Int. Cl. H03L 7/095, H03L 7/089.7. USA Patent No. 6,466,058, Int. Cl. H03L 7/095, H03L 7/089.

8. Патент РФ №2449463 C1, МПК H03D 13/00.8. RF patent No. 2449463 C1, IPC H03D 13/00.

9. Леонов Г.А. Фазовая синхронизация. Теория и приложения. Автоматика и телемеханика, 2006, № 10, с. 47-85 (прототип).9. Leonov G.A. Phase synchronization. Theory and applications. Automation and Telemechanics, 2006, No. 10, p. 47-85 (prototype).

Используемые терминыTerms Used

Перемножитель двух сигналов: электронное устройство с двумя входами и одним выходом, генерирующий на выходе сигнал (напряжение), равный произведению сигналов (напряжений), поступающих на два входа.Multiplier of two signals: an electronic device with two inputs and one output, generating a signal (voltage) at the output equal to the product of the signals (voltages) supplied to the two inputs.

Фазовый детектор (ФД): в электронике, устройство, сравнивающее фазы двух входных сигналов. Обычно, один из них генерируется генератором сигнала, управляемым напряжением, а второй берется из внешнего источника. ФД обычно имеет один выходной сигнал, управляющий стоящей за ним схемой фазовой автоподстройки (задача схемы фазовой автоподстройки сделать фазы входных сигналов одинаковыми), другими словами, фазовым детектором называют устройство, предназначенное для создания сигнала, пропорционального разности фаз между генерируемым сигналом и эталонным сигналом (Существуют различные электронные реализации ФД: например, перемножитель двух сигналов, XOR и др.)Phase Detector (PD): in electronics, a device comparing the phases of two input signals. Usually, one of them is generated by a voltage-controlled signal generator, and the second is taken from an external source. A PD usually has one output signal that controls the phase-locked loop behind it (the task of the phase locked loop is to make the phases of the input signals the same), in other words, a phase detector is a device designed to create a signal proportional to the phase difference between the generated signal and the reference signal (There are various electronic implementations of PD: for example, a multiplier of two signals, XOR, etc.)

Передаточная функция: один из способов математического описания динамической системы. Используется в основном в теории управления, связи и цифровой обработке сигналов. Представляет собой дифференциальный оператор, выражающий связь между входом и выходом линейной стационарной системы. Зная входной сигнал системы и передаточную функцию, можно восстановить выходной сигнал.Transfer function: one of the methods of mathematical description of a dynamic system. It is used mainly in control theory, communications and digital signal processing. It is a differential operator expressing the relationship between the input and output of a linear stationary system. Knowing the input signal of the system and the transfer function, you can restore the output signal.

Фильтр нижних частот: электронный или любой другой фильтр, эффективно пропускающий частотный спектр сигнала ниже некоторой частоты (частоты среза) и уменьшающий (подавляющий) частоты сигнала выше этой частоты. Степень подавления каждой частоты зависит от вида фильтра.Low-pass filter: an electronic or any other filter that effectively transmits the frequency spectrum of the signal below a certain frequency (cutoff frequency) and reduces (suppresses) the frequency of the signal above this frequency. The degree of suppression of each frequency depends on the type of filter.

Claims (20)

1. Регистратор рабочего диапазона систем цифровой связи, выполненный в виде корпуса с содержащимся в нем эталонным генератором высокостабильного по частоте импульсного колебания, выход которого подключен к входу фазового детектора, который принят за первый вход фазового детектора, выход фазового детектора подключен к входу усилителя постоянного тока, который принят за первый вход усилителя постоянного тока, выход усилителя постоянного тока подключен к входу фильтра нижних частот, который принят за первый вход фильтра нижних частот, выход фильтра нижних частот подключен к управляющему входу подстраиваемого генератора высокостабильного по частоте импульсного колебания, выход подстраиваемого генератора подключен к входу фазового детектора, который принят за второй вход фазового детектора, отличающийся тем, что устройство дополнительно содержит блок определения границ рабочего диапазона, ко входу которого подключен регистратор, который фиксирует границы рабочего диапазона системы фазовой синхронизации, блок задания коэффициента усиления усилителя постоянного тока, выход которого параллельно подключен к входу усилителя постоянного тока, принятому за второй вход усилителя постоянного тока, и входу блока определения границ рабочего диапазона, принятому за первый вход блока определения границ рабочего диапазона, блок задания первого и второго коэффициентов передаточной функции фильтра нижних частот, выход которого, принятый за первый, параллельно подключен к входу фильтра нижних частот, принятому за второй вход фильтра нижних частот, и входу блока определения границ рабочего диапазона, принятому за второй вход блока определения границ рабочего диапазона, а выход блока задания первого и второго коэффициентов передаточной функции фильтра нижних частот, принятый за второй, параллельно подключен ко входу фильтра нижних частот, принятому за третий вход фильтра нижних частот, и входу блока определения границ рабочего диапазона, принятому за третий вход блока определения границ рабочего диапазона, причем передаточную функцию фильтра нижних частот выбирают по соотношению:1. The registrar of the operating range of digital communication systems, made in the form of a housing with a reference generator of a highly stable frequency pulse pulse, the output of which is connected to the input of the phase detector, which is taken as the first input of the phase detector, the output of the phase detector is connected to the input of a DC amplifier which is taken as the first input of the DC amplifier, the output of the DC amplifier is connected to the input of the low-pass filter, which is adopted as the first input of the low-pass filter, you A low-pass filter is connected to the control input of a tunable oscillator of a highly frequency-stable pulsed oscillation, the output of a tunable oscillator is connected to the input of a phase detector, which is taken as the second input of the phase detector, characterized in that the device further comprises a unit for determining the boundaries of the operating range, to the input of which a registrar that fixes the boundaries of the operating range of the phase synchronization system, a unit for setting the gain of the DC amplifier a, the output of which is connected in parallel to the input of the DC amplifier, adopted for the second input of the DC amplifier, and the input of the unit for determining the boundaries of the operating range, adopted for the first input of the unit for determining the boundaries of the working range, the unit for setting the first and second transmission coefficient of the low-pass filter, the output of which is taken as the first one is connected in parallel to the input of the low-pass filter adopted for the second input of the low-pass filter and the input of the block for determining the boundaries of the working range adopted for the second input of the block for determining the boundaries of the working range, and the output of the block for setting the first and second coefficients of the transfer function of the low-pass filter, adopted for the second, is connected in parallel to the input of the low-pass filter, adopted for the third input of the low-pass filter, and the input of the block for determining the boundaries of the working range adopted for the third input of the unit for determining the boundaries of the operating range, and the transfer function of the low-pass filter is selected by the ratio:
Figure 00000041
Figure 00000041
 где W(s) - передаточная функция фильтра нижних частот,where W (s) is the transfer function of the low-pass filter, s - комплексная переменная,s is a complex variable a и b - первый и второй коэффициенты передаточной функции фильтра нижних частот,a and b are the first and second coefficients of the transfer function of the low-pass filter, а частоту подстраиваемого сигнала выбирают не более чем на
Figure 00000042
от частоты эталонного сигнала с получением плавной кривой, содержащей три участка, которые соответствуют допустимым значениям функции сравнения, выбранной по соотношению:and the frequency of the tunable signal is selected no more than
Figure 00000042
from the frequency of the reference signal to obtain a smooth curve containing three sections that correspond to the permissible values of the comparison function, selected by the ratio:
Figure 00000043
Figure 00000043
 где
Figure 00000044
- функция сравнения,Where
Figure 00000044
- comparison function, K0 - коэффициент усиления усилителя постоянного тока,K 0 is the gain of the DC amplifier, причем допустимое отклонение частоты
Figure 00000042
при положительном значении функции сравнения
Figure 00000045
задается по соотношению:moreover, the permissible frequency deviation
Figure 00000042
with a positive value of the comparison function
Figure 00000045
is set by the ratio: при положительном значении функции сравнения
Figure 00000046
допустимое отклонение частоты
Figure 00000042
задают по соотношениюwith a positive value of the comparison function
Figure 00000046
frequency tolerance
Figure 00000042
set by the ratio
Figure 00000047
, где
Figure 00000047
where
Figure 00000048
,
Figure 00000049
;
Figure 00000048
,
Figure 00000049
; при нулевом значении функции сравнения
Figure 00000050
допустимое отклонение частоты
Figure 00000042
задают по соотношениюat zero value of the comparison function
Figure 00000050
frequency tolerance
Figure 00000042
set by the ratio
Figure 00000051
, где
Figure 00000052
;
Figure 00000051
where
Figure 00000052
; при отрицательном значении функции сравнения
Figure 00000053
допустимое отклонение частоты
Figure 00000042
задают по соотношениюwith a negative value of the comparison function
Figure 00000053
frequency tolerance
Figure 00000042
set by the ratio
Figure 00000054
Figure 00000054
Figure 00000055
,
Figure 00000056
,
Figure 00000057
,
Figure 00000058
.
Figure 00000055
,
Figure 00000056
,
Figure 00000057
,
Figure 00000058
. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что фазовый детектор выполнен в виде перемножителя двух сигналов.2. The device according to p. 1, characterized in that the phase detector is made in the form of a multiplier of two signals. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок определения границ рабочего диапазона выполнен в виде арифметического контроллера с обеспечением точности вычислений не менее четырех знаков после запятой.3. The device according to claim 1, characterized in that the unit for determining the boundaries of the operating range is made in the form of an arithmetic controller with a precision of at least four decimal places.
RU2016136140U 2016-09-07 2016-09-07 Digital Range Recorder RU171585U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136140U RU171585U1 (en) 2016-09-07 2016-09-07 Digital Range Recorder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136140U RU171585U1 (en) 2016-09-07 2016-09-07 Digital Range Recorder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU171585U1 true RU171585U1 (en) 2017-06-06

Family

ID=59032950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016136140U RU171585U1 (en) 2016-09-07 2016-09-07 Digital Range Recorder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU171585U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2715799C1 (en) * 2018-12-20 2020-03-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ)" Method for determining boundaries of operating range of classic phase-locked loop systems and device for implementation thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1755360A1 (en) * 1990-09-10 1992-08-15 Центральное конструкторское бюро "Алмаз" Device for digital phase detecting pulse sequences in non- equal frequencies
US5892879A (en) * 1992-03-26 1999-04-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Communication system for plural data streams
US6657466B1 (en) * 2002-05-23 2003-12-02 Cypress Semiconductor Corp. System and method for generating interleaved multi-phase outputs from a nested pair of phase locked loops
RU2231915C2 (en) * 2002-04-16 2004-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро "Луч" Differential symbolic-synchronization phase discriminator (alternatives)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1755360A1 (en) * 1990-09-10 1992-08-15 Центральное конструкторское бюро "Алмаз" Device for digital phase detecting pulse sequences in non- equal frequencies
US5892879A (en) * 1992-03-26 1999-04-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Communication system for plural data streams
RU2231915C2 (en) * 2002-04-16 2004-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро "Луч" Differential symbolic-synchronization phase discriminator (alternatives)
US6657466B1 (en) * 2002-05-23 2003-12-02 Cypress Semiconductor Corp. System and method for generating interleaved multi-phase outputs from a nested pair of phase locked loops

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2715799C1 (en) * 2018-12-20 2020-03-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ)" Method for determining boundaries of operating range of classic phase-locked loop systems and device for implementation thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2188611A (en) Impulse generator
RU2625557C1 (en) Method for determining borders of operating range of impulse generator of phase synchronisation systems and device for its implementation
RU171585U1 (en) Digital Range Recorder
Leonov et al. Differential equations of Costas loop
CN111025015A (en) Harmonic detection method, device, equipment and storage medium
Sumathi et al. Phase locking scheme based on look-up-table-assisted sliding discrete Fourier transform for low-frequency power and acoustic signals
RU2449463C1 (en) Method to determine working parameters of phase-locked loop generator frequency control and device for its realisation
CN104135283A (en) Device and method of bandwidth test of wide band gap semiconductor power device
RU2715799C1 (en) Method for determining boundaries of operating range of classic phase-locked loop systems and device for implementation thereof
Sancho et al. General envelope-transient formulation of phase-locked loops using three time scales
CN111147073B (en) Microwave frequency locking device
Soni et al. Phase locked loop for single phase grid synchronization
RU172814U1 (en) HYBRID FREQUENCY SYNTHESIS WITH IMPROVED SPECTRAL CHARACTERISTICS
CN112600070B (en) Laser accurate frequency stabilization system and method for SERF magnetometer
RU2767510C1 (en) Method for accelerated synchronization of phase-locked-loop systems in electric networks and device for implementation thereof
RU2255418C2 (en) Method and device for improving locking and synchronization characteristics for phase-locked loops
CN104539289B (en) A kind of appraisal procedure and device of atomic frequency standard frequency short-term stability
RU2557672C1 (en) Device for synchronisation of parameters connected for parallel operation of generators
CN102638262A (en) Miniature phase-locked frequency synthesizer
EA040762B1 (en) DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING LIMITS OF WORKING RANGE OF CLASSICAL PHASE-LOCKED SYSTEMS
US2868981A (en) Signal processing arrangement
JPS58209232A (en) Oscillating circuit
RU2523219C2 (en) Method of determining operation parameters of digital communication system and device for method implementation
JP2877185B2 (en) Clock generator
RU112555U1 (en) PHASE DETECTOR PARAMETERS MODULATOR