RU18215U1 - Цифровой синтезатор частот - Google Patents

Abstract

Цифровой синтезатор частот, содержащий тактовый генератор, последовательно соединенные блок задания частоты, накопительный сумматор, преобразователь кодов и последовательно соединенные делитель частоты, генератор случайных чисел, сумматор, цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, причем выход тактового генератора подключен к тактовым входам блока задания частоты, накопительного сумматора, преобразователя кодов и к входу делителя частоты, а второй вход сумматора соединен с выходом преобразователя кодов, отличающийся тем, что введены аналоговый вычитающий блок, выход которого соединен с фильтром нижних частот, а один из входов с выходом цифроаналогового преобразователя, и цифроаналоговый преобразователь шума, выход которого подключен к другому входу аналогового вычитающего блока, а вход соединен с выходом генератора случайных чисел.

Description

ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ

Полезная модель относится к раднотехннке и может быть использована в радиоприемной и радиопередающей технике в качестве устройства формирования сетки частот.

Известны цифровые синтезаторы частот, описанные в Авторском свидетельстве СССР №1720142 МПК 6 Н 03 В 19/00 и опубликованные в Б.И. №10 1992, содержащие тактовый генератор, формирователь отсчетов синтезируемого сигнала, формирователь шумового сигнала с ограниченным спектром, сумматор кодов, регистр памяти, цифро-аналоговый преобразователь и фильтр нижних частот.

Недостатком является высохсий уровень побочных дискретных составляющих в выходном спектре синтезатора частот.

Из известных решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому является цифровой синтезатор частот, описанный в Свидетельстве РФ на полезную модель №13126 МПК 7 Н 03 В 19/00 и опубликованный в Б.И. №8 20.03.2000, содержащий тактовый генератор, последовательно соединенные блок задания частоты, накопительный сумматор, преобразователь кодов и последовательно соединенные делитель частоты, генератор случайных чисел, сумматор, цифро-аналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, при этом выход тактового генератора подключен к тактовым входам блока задания частоты, накопительного сумматора, преобразователя кодов и к входу делителя частоты, второй вход сумматора соединен с выходом преобразователя кодов.

Недостатком является высокий уровень непрерывной части спектра выходного сигнала цифрового синтезатора, связанной с добавлением слуг 00 о 1 г -J- J--у-JМПК НОЗВ 19/00

чайных чисел на входе цифро-аналогового преобразователя, что ограничивает область применения цифрового синтезатора частот.

Технической задачей полезной модели является повышение спектральной чистоты выходного сигнала цифрового синтезатора частот.

Решение поставленной технической задачи заключается в том, что в известный цифровой синтезатор частот, содержащий тактовый генератор, последовательно соединенные блок задания частоты, накопительный сумматор, преобразователь кодов и последовательно соединенные делитель частоты, генератор случайных чисел, сумматор, цифро-аналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, причем выход тактового генератора подключен к тактовым входам блока задания частоты, накопительного сумматора, преобразователя кодов и к входу делителя частоты, а второй вход сумматора соединен с выходом преобразователя кодов, введены аналоговый вычитаюш;ий блок, выход которого соединен с фильтром нижних частот, а один из входов с выходом цифро-аналогового преобразователя, и цифро-аналоговый преобразователь шума, выход которого подключен к другому входу аналогового вычитаюш;его блока, а вход соединен с выходом генератора случайных чисел.

Суш;ество полезной модели поясняется чертежом, где представлена структурная блок-схема цифрового синтезатора частот.

Цифровой синтезатор частот содержит тактовый генератор 7, последовательно соединенные блок задания частоты 2, накопительный сумматор 5, преобразователь кодов , сумматор 5, цифро-аналоговый преобразователь б, аналоговый вычитаюш 1Й блок 7, фильтр нижних частот 8 и последовательно соединенные делитель частоты 9, генератор случайных чисел 70 и цифро-аналоговый преобразователь шума 77, при этом выход тактового генератора 7 подключен к тактовым входам блока задания частоты 2, накопительного сумматора 5, преобразователя кодов и к входу делителя частоты Р, вьжод генератора случайных чисел 10 соединен с другим входом сумматора 5, а выход цифро-аналогового преобразователя шума 11 подключен к другому входу аналогового вычитающего блока 7.

Цифровой синтезатор частот работает следующим образом.

На управляющий вход накопительного сумматора 5 с выхода блока задания частоты 2 поступает /7-разрядный двоичный код задания синтезируемой частоты k, пропорциональный отношению синтезируемой/, и тактовой у;„ частот: , где К. В каждый тактовый момент времени в накопительном сумматоре 3 вычисляется значение текущей фазы синтезируемого колебания. М-разрядный код текущей фазы преобразуется в празрядный код синтезируемого колебания в преобразователе кодов 4, который суммируется в сумматоре 5 с «-разрядным кодом случайных чисел, поступающих с выхода генератора случайных чисел 10. Цифровой сигнал на выходе сумматора 5 преобразуется в аналоговый в цифро-аналоговом преобразователе 6 и поступает на вход аналогового вычитающего блока 7.

Генератор случайных чисел 10 формирует случайные числа в диапазоне от О до С равномерным законом распределения плотности вероятности. Частота формирования случайных чисел задается делителем частоты Р, который преобразует поток тактовых импульсов с частотой/;,, поступающих с выхода тактового генератора 7, в поток импульсов с частотой/). Цифровая последовательность случайных чисел преобразуется в аналоговый шум в цифро-аналоговом преобразователе шума 11 и поступает на вычитающий вход аналогового вычитающего блока 7.

Аналоговый сигнал с выхода аналогового вычитающего блока 7 поступает на вход фильтра нижних частот 8, в котором происходит подавление побочных продуктов дискретизации сигнала.

Тактовый генератор 7 синхронизирует работу блока задания частоты 2, накопительного сумматора 3 и преобразователя кодов 4.

Ю-с&1 Ч Ю

Из-за неидеальности реальных устройств, входящих в состав цифрового синтезатора частот, в процессе формирования колебания в цифровом синтезаторе возникают искажения формы синтезируемого колебания. Одной из форм таких искажений являются глитчи (импульсные выбросы напряжения или тока) на выходе цифро-аналогового преобразователя. Наличие дискретных побочных составляющих в выходном спектре цифрового синтезатора частот обусловлено периодичностью глитчей на выходе синтезатора при формировании колебания гармонической формы. Уменьшить уровень побочных дискретных составляющих можно путем случайного изменения одного из параметров глитчей. В результате этого дискретный спектр побочных составляющих преобразуется в непрерывный (шумовой).

Добавление с.11учайных чисел на входе цифро-аналогового преобразователя 6 обеспечивает случайное изменение постоянного уровня синтезируемого колебания в диапазоне от О до ах- Такое управление параметрами синтезируемого колебания позволяет осуществить случайный временной сдвиг глитчей в максимальных пределах, что приводит к снижению уровня дискретных побочных составляющих в выходном спектре цифрового синтезатора частот.

Аналоговый вычитающий блок 7 компенсирует аддитивную часть шумов цифро-аналогового преобразователя 6, связанную с добавлением случайных чисел на его входе.

Claims (1)

1. Цифровой синтезатор частот, содержащий тактовый генератор, последовательно соединенные блок задания частоты, накопительный сумматор, преобразователь кодов и последовательно соединенные делитель частоты, генератор случайных чисел, сумматор, цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, причем выход тактового генератора подключен к тактовым входам блока задания частоты, накопительного сумматора, преобразователя кодов и к входу делителя частоты, а второй вход сумматора соединен с выходом преобразователя кодов, отличающийся тем, что введены аналоговый вычитающий блок, выход которого соединен с фильтром нижних частот, а один из входов с выходом цифроаналогового преобразователя, и цифроаналоговый преобразователь шума, выход которого подключен к другому входу аналогового вычитающего блока, а вход соединен с выходом генератора случайных чисел.