RU2114498C1 - Method and device for frequency modulation - Google Patents
Method and device for frequency modulation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2114498C1 RU2114498C1 RU95120048A RU95120048A RU2114498C1 RU 2114498 C1 RU2114498 C1 RU 2114498C1 RU 95120048 A RU95120048 A RU 95120048A RU 95120048 A RU95120048 A RU 95120048A RU 2114498 C1 RU2114498 C1 RU 2114498C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- generator
- output
- input
- tunable
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в передающих устройствах. The invention relates to radio engineering and may find application in transmitting devices.
Известен способ частотной модуляции (Диксон Р.К. Широкополосные системы. -М. : Связь, 1979, с.111, рис. 4.22a), основанный на изменении частоты перестраиваемого генератора по закону модулирующего сигнала и подстройки частоты перестраиваемого генератора с помощью управляющего напряжения, формируемого кварцевым дискриминатором. A known method of frequency modulation (Dixon R.K. Broadband systems. -M.: Communication, 1979, p.111, Fig. 4.22a), based on changing the frequency of the tunable generator according to the law of the modulating signal and tuning the frequency of the tunable generator using the control voltage formed by quartz discriminator.
Недостатком такого способа является невозможность изменения частоты в широких пределах и ограниченный диапазон стабилизации, определяемый частотным диапазоном имеющихся кварцевых дискриминаторов. The disadvantage of this method is the impossibility of changing the frequency over a wide range and the limited stabilization range determined by the frequency range of the available quartz discriminators.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ частотной модуляции, (Диксон Р.К. Широкополосные системы. -М.: Связь, 1979, с. 111), основанный на изменении по закону модулирующего сигнала частоты перестраиваемого генератора, подстраиваемого с помощью управляющего напряжения, формируемого с использованием стабильного опорного генератора. The closest in technical essence to the proposed one is the method of frequency modulation (Dikson R.K. Broadband systems. -M .: Communication, 1979, p. 111), based on a change in the law of the modulating signal of the frequency of the tunable generator, which is tuned using the control voltage formed using a stable reference generator.
На фиг. 2 представлена блок-схема устройства, реализующего этот способ, где обозначено: 1 - стабильный опорный генератор; 2 - фазовый детектор; 3 - фильтр нижних частот; 4 - перестраиваемый генератор; 5 - фильтр верхних частот. In FIG. 2 shows a block diagram of a device that implements this method, where it is indicated: 1 - stable reference generator; 2 - phase detector; 3 - low pass filter; 4 - tunable generator; 5 - high-pass filter.
Устройство содержит последовательно соединенные стабильный опорный генератор 1, фазовый детектор 2, ФНЧ 3, перестраиваемый генератор 4, один выход которого является выходом устройства, а другой соединен с вторым входом фазового детектора 2. The device comprises a
Входом устройства является вход ФВЧ 5, выход которого соединен с входом перестраиваемого генератора 4. The input of the device is the input of the
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Информационный модулирующий сигнал через фильтр 5 верхних частот попадает на вход перестраиваемого генератора 4, который изменяет свою частоту по закону модулирующего сигнала. Стабилизация перестраиваемого генератора 4 осуществляется с помощью кольца ФАПЧ, состоящего из фазового детектора 2 и ФНЧ 3, со стабильным опорным сигналом, формируемым опорным генератором 1. The information modulating signal through the high-
Недостатком прототипа является невозможность создания стабильной частоты, изменяемой в широких пределах, особенно в случае использования кварцевых перестраиваемых генераторов, имеющих малый уровень шума. The disadvantage of the prototype is the inability to create a stable frequency that can be changed over a wide range, especially in the case of using tunable crystal oscillators having a low noise level.
Для устранения этого недостатка в способе, основанном на изменении по закону модулирующего сигнала частоты перестраиваемого генератора, подстраиваемого с помощью стабильного опорного генератора, изменяют по закону противофазного (инверсного) модулирующего сигнала частоту дополнительного перестраиваемого генератора, стабилизируемого тем же опорным генератором, умножают в n и (n-1) раз частоты основного и дополнительного перестраиваемых генераторов, с последующим выделением сигнала разностной частоты. To eliminate this drawback, in the method based on the law of the modulating signal of the frequency of the tunable generator, which is tuned using a stable reference oscillator, the frequency of the additional tunable generator stabilized by the same reference oscillator is changed according to the law of an out-of-phase (inverse) modulating signal, multiplied by n and ( n-1) times the frequency of the primary and secondary tunable generators, with the subsequent separation of the difference frequency signal.
В устройство, содержащее последовательно соединенные опорный генератор, первый фазовый детектор, первый ФНЧ, первый перестраиваемый генератор, выход которого соединен с вторым входом первого фазового детектора, а также ФВЧ, соединенный с входом первого перестраиваемого генератора, введены первый умножитель, соединенный с выходом первого перестраиваемого генератора, последовательно соединенные второй фазовый детектор, второй ФНЧ, второй перестраиваемый генератор, второй выход которого соединен с вторым входом фазового детектора, второй умножитель, смеситель, полосовой фильтр, а также инвертор, присоединенный между выходом ФВЧ и входом второго перестраиваемого генератора, выход первого умножителя соединен с вторым входом смесителя, а вход второго фазового детектора соединен с выходом опорного генератора. The first multiplier connected to the output of the first tunable generator is introduced into the device containing the reference oscillator, the first phase detector, the first low-pass filter, the first tunable generator, the output of which is connected to the second input of the first phase detector, and the high-pass filter connected to the input of the first tunable generator generator, connected in series with a second phase detector, a second low-pass filter, a second tunable generator, the second output of which is connected to the second input of the phase detector, second multiplier, a mixer, a bandpass filter, and an inverter connected between the output of the HPF and the input of the second tunable oscillator output of the first multiplier is connected to the second input of the mixer, a second input of the phase detector is coupled to the reference oscillator output.
Предлагаемый способ заключается в следующем. The proposed method is as follows.
Изменяют частоту первого перестраиваемого генератора по закону модулирующего сигнала. Частоту эту стабилизируют управляющим сигналом, формируемым с использованием стабильного опорного неперестраиваемого генератора. Частоту второго перестраиваемого генератора, стабилизированного тем же опорным генератором, изменяют по закону инверсного (противофазного) модулирующего сигнала. Умножают частоту первого перестраиваемого генератора в n раз, а частоту второго - в (n-1) раз, после чего выделяют сигнал разностной частоты. Change the frequency of the first tunable generator according to the law of the modulating signal. This frequency is stabilized by a control signal generated using a stable reference non-tunable generator. The frequency of the second tunable oscillator stabilized by the same reference oscillator is changed according to the law of the inverse (antiphase) modulating signal. The frequency of the first tunable generator is multiplied by n times, and the frequency of the second by (n-1) times, after which the difference frequency signal is extracted.
Предлагаемый способ может быть реализован в устройстве, представленном на фиг.1, где обозначено: 1 - стабильный опорный генератор; 2 - фазовый детектор; 3 - фильтр нижних частот; 4 - перестраиваемый генератор; 5 - фильтр верхних частот; 6 - умножитель частоты; 7 - смеситель; 8 - полосовой фильтр; 9 - инвертор. The proposed method can be implemented in the device shown in figure 1, where it is indicated: 1 - stable reference generator; 2 - phase detector; 3 - low pass filter; 4 - tunable generator; 5 - high-pass filter; 6 - frequency multiplier; 7 - mixer; 8 - band-pass filter; 9 - inverter.
Устройство содержит стабильный опорный генератор 1, выход которого соединен с входами первого и второго фазовых детекторов 21 и 22, выходы которых через соответствующие ФНЧ 31 и 32 соединены с первым и вторым перестраиваемыми генераторами 41 и 42. Выходы этих генераторов 41 и 42 через соответствующие умножители частоты 61 и 62 соединены с входами смесителя 7. Выход смесителя 7 соединен с входом полосового фильтра 8, выход которого является выходом устройства. Вторые выходы перестраиваемых генераторов 41 и 42 соединены с вторыми входами соответствующих фазовых детекторов 21 и 22, а входы соединены с выходом ФВЧ 5, причем вход генератора 41 соединен с ФВЧ 5 непосредственно, а вход генератора 42 - через инвертор 9.The device contains a
Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.
Информационный модулирующий сигнал S(t) через ФВЧ 5 подается на первый перестраиваемый генератор 41, который изменяет свою частоту по закону S(t). Одновременно S(t) через ФВЧ 5 и инвертор 9 подается на вход второго перестраиваемого генератора 42. При этом в генераторе 42 частотная модуляция осуществляется по закону инверсному (противофазному) S(t). Стабилизация частоты блоков 41 и 42 производится опорным генератором 1 с помощью соответствующего кольца ФАПЧ, содержащих фазовый детектор 2 и ФНЧ 3. Сигнал с выхода генератора 41 поступает в умножитель 61, где частота сигнала умножителя в n раз, а с выхода генератора 42 сигнал поступает в умножитель 62, где частота его умножается в (n-1) раз (n - целое число). С выходов умножителей 61 и 62 сигналы подаются на смеситель 7, а затем разностный сигнал выделяется полосовым фильтром 8.The information modulating signal S (t) through the
Устройство-прототип обеспечивает формирование сигнала с частотой модуляцией вида
U(t) = Uocos[ωot+Δω(t)+Δωнс(t)+φo], (1)
где
U0 - амплитуда колебания;
ωo - несущая частота;
φo - начальная фаза колебания;
Δωнс(t) - знакопеременное случайное отклонение частоты перестраиваемого генератора, обусловленное нестабильностью стабилизирующего опорного генератора;
Δω(t) = K•S(t),
где
K - коэффициент пропорциональности, связывающий изменение частоты с модулирующим напряжением S(t).The prototype device provides a signal with a frequency modulation of the form
U (t) = U o cos [ω o t + Δω (t) + Δω ns (t) + φ o ], (1)
Where
U 0 is the oscillation amplitude;
ω o is the carrier frequency;
φ o - the initial phase of the oscillation;
Δω ns (t) is an alternating random deviation of the frequency of the tunable generator, due to the instability of the stabilizing reference generator;
Δω (t) = K • S (t),
Where
K is the proportionality coefficient connecting the change in frequency with the modulating voltage S (t).
В предлагаемом устройстве с учетом модуляции первого перестраиваемого генератора 41 по закону S(t) и модуляции второго перестраиваемого генератора 42 по закону инверсному S(t) на выходе блоков 41 и 42 имеем соответственно
В (2) и (3) учтена стабилизация блоков 41 и 42 общим стабильным генератором 1. После умножения сигнала (2), сформированного в блоке 41 в n раз (n - целое число) в умножителе 61, на его выходе имеем
U1n(t) = U
Аналогично, после умножения колебания (3) в (n-1) раз в блоке 42 на его выходе имеем
После выделения сигнала разностной частоты в смесителе 7 с полосовым фильтром 8 на выходе устройства получаем
Uвых(t) = U
Из выражения (6) видно, что предлагаемый способ частотной модуляции обеспечивает изменение частоты генератора в более широких пределах, чем прототип, при той же нестабильности частоты, определяемой стабильным опорным генератором.In the proposed device, taking into account the modulation of the first
In (2) and (3), stabilization of
U 1n (t) = U
Similarly, after multiplying the oscillations (3) by (n-1) times in
After extracting the differential frequency signal in the mixer 7 with a bandpass filter 8 at the output of the device, we obtain
U o (t) = U
From the expression (6) it can be seen that the proposed method of frequency modulation provides a change in the frequency of the generator over a wider range than the prototype, with the same frequency instability determined by a stable reference generator.
Диапазон изменения частоты в предлагаемом устройстве больше, чем в прототипе, в n раз, где n - коэффициент умножения частоты в блоках 61 и 62.The frequency range in the proposed device is greater than in the prototype, n times, where n is the frequency multiplier in blocks 6 1 and 6 2 .
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95120048A RU2114498C1 (en) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Method and device for frequency modulation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95120048A RU2114498C1 (en) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Method and device for frequency modulation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95120048A RU95120048A (en) | 1998-02-20 |
RU2114498C1 true RU2114498C1 (en) | 1998-06-27 |
Family
ID=20174184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95120048A RU2114498C1 (en) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Method and device for frequency modulation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2114498C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2463689C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-10-10 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method for frequency modulation and demodulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method |
RU2595638C1 (en) * | 2015-08-24 | 2016-08-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Method for frequency modulation of oscillations and device therefor |
-
1995
- 1995-11-27 RU RU95120048A patent/RU2114498C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Диксон Р.К. Широкополосные системы. - М.: Связь, 1979, с. 111. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2463689C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-10-10 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method for frequency modulation and demodulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method |
RU2595638C1 (en) * | 2015-08-24 | 2016-08-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Method for frequency modulation of oscillations and device therefor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2115222C1 (en) | Phase-angle corrector for power amplifier feedback circuit (options) | |
RU94033150A (en) | DEVICE FOR COMPENSATION OF PHASE ROTATION IN THE END OF THE AMPLIFIER | |
RU2114498C1 (en) | Method and device for frequency modulation | |
US2735001A (en) | Witters | |
KR880006911A (en) | Direct mixed synchronous receiver | |
JPS5997233A (en) | Direct mixing synchronous receiver | |
US4310803A (en) | Bandpass filter circuit | |
RU2595638C1 (en) | Method for frequency modulation of oscillations and device therefor | |
SU1113890A1 (en) | Frequency synthesizer | |
KR950022207A (en) | Receiver in Satellite Communication Using El-Band Phase Shift Keying Modulation | |
RU2062547C1 (en) | Frequency converter which suppresses mirror channel | |
SU246606A1 (en) | DEVICE FOR SYNCHRONOUS DETECTION OF PHASOMANIPULAR SIGNALS | |
SU1046906A1 (en) | Phase demodulator | |
KR0150143B1 (en) | If frequency generating circuit in radio communication system | |
SU1185564A1 (en) | Generator of amlitude-modulated signals | |
SU752781A1 (en) | Phase-manipulated signal demodulator | |
SU1601758A1 (en) | Am/fm transceiving system | |
SU758530A1 (en) | Device for automatic tuning of microwave generator frequency | |
SU1166268A1 (en) | Generator of phase-modulated signals | |
RU2019050C1 (en) | Demodulator of signals of four-position phase-shift keying | |
RU95120048A (en) | METHOD OF FREQUENCY MODULATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
JP2986254B2 (en) | AFC device | |
JP3593822B2 (en) | Intermediate frequency processing circuit | |
SU1626336A1 (en) | Automatic bandpass filter tuning device | |
RU2583706C1 (en) | Method of receiving noise-like phase-shift keyed signals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091128 |