RU2012150C1

RU2012150C1 - Frequency modulator

Info

Publication number: RU2012150C1
Authority: RU
Inventors: Н.Н. Верещагин; С.О. Григоров; И.П. Гусев; В.И. Прахов; И.А. Ямонт
Original assignee: Ташкентский электротехнический институт связи
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: frequency modulator has signal generator 1, multipliers 8 and 2, two low-pass filters 4 and 5, adder 3, oscillator 6, phase shifter 7. EFFECT: simplified design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к передаче дискретных сообщений и может использоваться для создания частотных модуляторов в системах с ограниченной полосой пропускания. The invention relates to the transmission of discrete messages and can be used to create frequency modulators in systems with limited bandwidth.

Цель изобретения - расширение диапазона изменения индекса модуляции формируемых сигналов. The purpose of the invention is the expansion of the range of variation of the modulation index of the generated signals.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого частотного модулятора. The drawing shows a structural electrical circuit of the proposed frequency modulator.

Частотный модулятор, содержащий формирователь 1 сигналов, второй перемножитель 2, сумматор 3, фильтры 4, 5 нижних частот, генератор 6, фазовращатель 7, первый перемножитель 8. A frequency modulator comprising a signal former 1, a second multiplier 2, an adder 3, low pass filters 4, 5, a generator 6, a phase shifter 7, a first multiplier 8.

Формирователь 1 сигналов состоит из генератора 9 частоты сдвига, фазорасщепителя 10, коммутатора 11. Shaper 1 of the signals consists of a generator 9 of the shear frequency, phase splitter 10, switch 11.

Частотный модулятор работает следующим образом. The frequency modulator operates as follows.

Генератор 9 создает колебания прямоугольной формы (меандр) с частотой 4f_g. Из этих колебаний фазовращатель 10 создает на своих выходах напряжения U₁ и U₂ частотой f_g и взаимным фазовым сдвигом на 90^о, которые поступают на коммутатор 11. Коммутатор 11 управляется модулирующим двоичным сигналом следующим образом: при действии на входе символа "О" напряжение U₁ поступает на фильтр 4, а напряжение U₂ - на фильтр 5, при действии символа 1 напряжение U₁ поступает на фильтр 5, а напряжение U₂ - на фильтр 4. На входе каждого фильтра действует фазомодулированное напряжение частотой f_g, скачки фазы происходят в момент смены символом входной последовательности и составляют 90^о, причем в течение каждой посылки взаимный фазовый сдвиг между напряжениями на входах фильтров 4,5 составляет 90^о. В фильтре происходит ограничение спектра поступающих на него напряжений, частота среза фильтров выбирается в зависимости от требований к ограничению спектра выходного сигнала. На интервале каждой посылки напряжения на выходе фильтров 4,5 имеют синусоидальную форму: при действии, например, на входе модулятора символа "0" получаем на выходе фильтра 4 U₄= = U_m sin ω_gt на выходе фильтра 5 U₅= U_m cos ω_gt, а при действии символа 1 эти напряжения меняются местами.The generator 9 creates a rectangular wave (meander) with a frequency of 4f _g . From these oscillations, the phase shifter 10 generates at its outputs voltages U ₁ and U _{2 with a} frequency f _g and a mutual phase shift of 90 ^° , which are supplied to the switch 11. The switch 11 is controlled by a modulating binary signal as follows: when the symbol “O” is input, the voltage U ₁ goes to filter 4, and voltage U ₂ goes to filter 5, under the action of symbol 1, voltage U ₁ goes to filter 5, and voltage U ₂ goes to filter 4. At the input of each filter, a phase-modulated voltage with a frequency of f _g acts, phase jumps occur at the time of the change in symbol one sequence and make up 90 ^about , and during each package the mutual phase shift between the voltages at the inputs of the filters 4,5 is 90 ^about . The filter limits the spectrum of the voltages supplied to it, the cutoff frequency of the filters is selected depending on the requirements for limiting the spectrum of the output signal. At the interval of each transmission, the voltage at the output of the filters 4,5 has a sinusoidal shape: when, for example, at the input of the modulator symbol “0”, we get at the output of the filter 4 U ₄ = = U _m sin ω _g t at the output of the filter 5 U ₅ = U _m cos ω _g t, and under the action of symbol 1, these voltages change places.

Напряжения с выходов фильтров 4,5 поступают соответственно на перемножители 8 и 2. На другие входы этих перемножителей подаются напряжения несущей частоты с взаимным фазовым сдвигом на 90^о. Напряжение несущей частоты создается генератором 6, а фазовый сдвиг на 90^о обеспечивается фазовращателем 7.Voltage outputs from the filters 4,5 respectively fed to the multipliers 8 and 2. On the other inputs of these multipliers are supplied voltage of the carrier frequency with a mutual phase shift ^of 90. The carrier frequency voltage is generated by the generator 6, and a phase shift of 90 ^{about is} provided by the phase shifter 7.

Выходное частотно-модулированное напряжение создается на выходе сумматора 3 сложением квадратурных напряжений с выходов перемножителей 8 и 2. The output frequency-modulated voltage is created at the output of the adder 3 by adding quadrature voltages from the outputs of the multipliers 8 and 2.

При действии на входе модулятора символа "0" на выходе модулятора создается напряжение разностной частоты
U_вых.о= k U_m sin ω_gt˙ U_o sin ω_o t + +kU_m cos ω_g t ˙U_o cos ω_ot= A cos ( ω_o- ω_g )t, где k - коэффициент передачи перемножителей 8 и 2.When the symbol "0" acts on the input of the modulator, a difference frequency voltage is created at the modulator output
U _o.o = k U _m sin ω _g t˙ U _o sin ω _o t + + kU _m cos ω _g t ˙ U _o cos ω _o t = A cos (ω _o - ω _g ) t, where k is the coefficient transmission multipliers 8 and 2.

При действии символа "1" получим на выходе
U_вых.1 = k U_m cos ω_gt U_o sin ω_o t +
+k U_m sin ω_gt ˙U_o cos ω_o t=
= A sin (ω_o + ω_g)t
Таким образом, данное устройство осуществляет частотную манипуляцию: частота выходного сигнала изменяется в соответствии с передаваемым сигналом.Under the action of the symbol "1" we get the output
U out. ₁ = k U _m cos ω _g t U _o sin ω _o t +
+ k U _m sin ω _g t ˙U _o cos ω _o t =
= A sin (ω _o + ω _g ) t
Thus, this device performs frequency manipulation: the frequency of the output signal changes in accordance with the transmitted signal.

Claims

A FREQUENCY MODULATOR containing a signal conditioner, the first output of which is connected to the input of the first low-pass filter, the output of which through the multiplier is connected to the first input of the adder, the second output of the signal conditioner is connected to the input of the second low-pass filter, the output of which through the second multiplier is connected to the second input of the adder , the output of which is the output of the frequency modulator, a generator whose output is connected to the second input of the second multiplier and through a phase shifter with the second input of the first ne of the multiplier, the input of the signal shaper is the input of the frequency modulator, characterized in that, in order to expand the range of variation of the modulation index of the generated signals, the signal shaper consists of a shear frequency generator, the output of which is connected to the input of the phase splitter, the first, second outputs of which are connected to the first, second the inputs of the switch, the first, second outputs of which are respectively the first, second outputs of the signal conditioner, the input of which is the third input of the switch.