RU2294054C1 - Digital quadrature-output computing synthesizer - Google Patents

Digital quadrature-output computing synthesizer Download PDF

Info

Publication number
RU2294054C1
RU2294054C1 RU2005132880/09A RU2005132880A RU2294054C1 RU 2294054 C1 RU2294054 C1 RU 2294054C1 RU 2005132880/09 A RU2005132880/09 A RU 2005132880/09A RU 2005132880 A RU2005132880 A RU 2005132880A RU 2294054 C1 RU2294054 C1 RU 2294054C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
digital
output
input
divider
synthesizer
Prior art date
Application number
RU2005132880/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005132880A (en
Inventor
бов Игорь Владимирович Р (RU)
Игорь Владимирович Рябов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет
Priority to RU2005132880/09A priority Critical patent/RU2294054C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2294054C1 publication Critical patent/RU2294054C1/en
Publication of RU2005132880A publication Critical patent/RU2005132880A/en

Links

Images

Landscapes

  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

FIELD: computer and radio engineering; radar, navigation, and adaptive communication systems.
SUBSTANCE: proposed device has standard generator, delay unit, two memory registers, two digital storage devices, variable-ratio divider, two code converters, two digital-to-analog converters, two low-pass filters, and inverter.
EFFECT: ability of synthesizing frequency-modulated quadrature signals.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза когерентных квадратурных частотно-модулированных сигналов и может быть использовано в радиолокации, системах навигации и адаптивных системах связи.The invention relates to electronic computer technology and radio engineering, is intended for the synthesis of coherent quadrature frequency-modulated signals and can be used in radar, navigation systems and adaptive communication systems.

Известны цифровые синтезаторы частот, содержащие генератор тактовых импульсов, блок задержки, два блока постоянного запоминания, счетчик с предварительной установкой, два регистра памяти, два цифровых накопителя, преобразователь кодов, цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот и формирователь импульсов [1].Known digital frequency synthesizers containing a clock pulse generator, a delay unit, two read-only memory blocks, a preset counter, two memory registers, two digital storage devices, a code converter, a digital-to-analog converter, a low-pass filter and a pulse shaper [1].

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и блок задержки, последовательно соединенные первый блок постоянного запоминания и счетчик с предварительной установкой, последовательно соединенные второй блок постоянного запоминания, второй регистр памяти, второй цифровой накопитель, первый регистр памяти, первый цифровой накопитель, преобразователь кодов, цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, выход которого является выходом цифрового синтезатора частот, а входами являются адресные входы первого и второго блоков постоянного запоминания [2].The closest technical solution (prototype) to the proposed one is a digital frequency synthesizer, containing a series-connected clock generator and a delay unit, series-connected the first permanent memory unit and a counter with preset, connected in series the second permanent memory unit, the second memory register, the second digital storage device , first memory register, first digital storage, code converter, digital-to-analog converter, lower hour filter from whose output is the output of the digital frequency synthesizer, and inputs are the address inputs of the first and second memory blocks DC [2].

Однако в известных цифровых синтезаторах частот нет возможности получения когерентных квадратурных сигналов.However, in known digital frequency synthesizers there is no possibility of obtaining coherent quadrature signals.

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности цифрового синтезатора и дает возможность синтезировать когерентные квадратурные частотно-модулированные сигналы.The invention allows to expand the functionality of a digital synthesizer and makes it possible to synthesize coherent quadrature frequency-modulated signals.

Положительный эффект - обеспечение возможности синтеза когерентных квадратурных частотно-модулированных сигналов - достигается за счет того, что в цифровой вычислительный синтезатор, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок задержки; два регистра памяти; два цифровых накопителя; делитель с переменным коэффициентом деления; последовательно соединенные второй цифровой накопитель, первый преобразователь кодов, первый цифроаналоговый преобразователь и первый фильтр нижних частот, выход которого является аналоговым выходом всего устройства; выходы блока задержки соединены с тактовыми входами делителя с переменным коэффициентом деления, второго цифрового накопителя и первого цифро-аналогового преобразователя; выход делителя с переменным коэффициентом деления подключен к входу последовательного переноса первого цифрового накопителя, причем новым является то, что в цифровой вычислительный синтезатор введены инвертор; последовательно соединенные второй преобразователь кодов, второй цифроаналоговый преобразователь, второй фильтр нижних частот, выход которого является вторым аналоговым выходом цифрового вычислительного синтезатора, а его входами являются входы первого и второго регистров памяти; выход первого регистра памяти подключен к входу первого цифрового накопителя, выход последнего подсоединен к входу второго цифрового накопителя, старший выходной разряд которого подключен к входу управления инверсией первого преобразователя кодов и входу инвертора, выход которого подключен к входу управления инверсией второго преобразователя кодов; выход второго регистра памяти подсоединен к входу делителя с переменным коэффициентом деления; выход второго цифрового накопителя подключен к входу второго преобразователя кодов; выход блока задержки подключен к тактовому входу второго цифроаналогового преобразователя.The positive effect - providing the possibility of synthesis of coherent quadrature frequency-modulated signals - is achieved due to the fact that the digital computer synthesizer contains a reference generator and a delay unit connected in series; two memory registers; two digital drives; variable divider divider; connected in series to a second digital storage device, a first code converter, a first digital-to-analog converter and a first low-pass filter, the output of which is the analog output of the entire device; the outputs of the delay unit are connected to the clock inputs of a divider with a variable division ratio, a second digital storage device and a first digital-to-analog converter; the output of the divider with a variable division coefficient is connected to the input of the serial transfer of the first digital drive, and the new one is that an inverter is introduced into the digital computer synthesizer; connected in series to a second code converter, a second digital-to-analog converter, a second low-pass filter, the output of which is the second analog output of a digital computer synthesizer, and its inputs are the inputs of the first and second memory registers; the output of the first memory register is connected to the input of the first digital drive, the output of the latter is connected to the input of the second digital drive, the highest output bit of which is connected to the inversion control input of the first code converter and the inverter input, the output of which is connected to the inversion control input of the second code converter; the output of the second memory register is connected to the input of the divider with a variable division ratio; the output of the second digital drive is connected to the input of the second code converter; the output of the delay unit is connected to the clock input of the second digital-to-analog converter.

На фиг.1 приведена структурная схема цифрового вычислительного синтезатора, на фиг.2 - графики выходных сигналов ЦВС.Figure 1 shows the structural diagram of a digital computer synthesizer, figure 2 - graphs of the output signals of the DAC.

Цифровой вычислительный синтезатор (фиг.1) содержит эталонный (опорный) генератор 1, блок задержки 2, первый регистр памяти 3, первый цифровой накопитель 4, второй цифровой накопитель 5, первый преобразователь кодов 6, первый цифроаналоговый преобразователь 7, первый фильтр нижних частот 8, второй регистр памяти 9, делитель с переменным коэффициентом деления 10, инвертор 11, второй преобразователь кодов 12, второй цифроаналоговый преобразователь 13, второй фильтр нижних частот 14.The digital computational synthesizer (Fig. 1) contains a reference (reference) generator 1, a delay unit 2, a first memory register 3, a first digital storage 4, a second digital storage 5, a first code converter 6, a first digital-to-analog converter 7, a first low-pass filter 8 , the second memory register 9, a divider with a variable division factor 10, an inverter 11, a second code converter 12, a second digital-to-analog converter 13, a second low-pass filter 14.

Цифровой вычислительный синтезатор работает следующим образом.Digital computing synthesizer works as follows.

На вход первого регистра памяти 3 поступает код начальной частоты Сi, а на вход второго регистра памяти 9 - код Dk, определяющий коэффициент деления делителя 10 и скорость изменения частоты цифрового вычислительного синтезатора.At the input of the first register of memory 3, the initial frequency code C i is received, and at the input of the second register of memory 9, a code D k determining the division coefficient of the divider 10 and the rate of change of the frequency of the digital computer synthesizer.

Эталонный генератор 1 выдает сигнал опорной частоты синусоидальной формы, который поступает на вход блока задержки 2, формирующий разнесенные во времени последовательности прямоугольных импульсов формы «меандр», которые поступают на вход делителя с переменным коэффициентом деления 10, входы первого и второго цифровых накопителей 4 и 5, входы первого и второго цифроаналоговых преобразователей 7 и 13, и служат для синхронизации работы цифрового вычислительного синтезатора.The reference generator 1 generates a reference signal of a sinusoidal shape, which is fed to the input of the delay unit 2, forming a time-spaced sequence of rectangular pulses of the form "meander", which are fed to the input of the divider with a variable division factor 10, the inputs of the first and second digital drives 4 and 5 , the inputs of the first and second digital-to-analog converters 7 and 13, and serve to synchronize the operation of a digital computer synthesizer.

С первым тактовым импульсом в момент t1 (фиг.2) код начальной частоты Сi из первого регистра памяти 3 записывается в первый цифровой накопитель 4, а код коэффициента деления Dk из второго регистра памяти 9 записывается в делитель с переменным коэффициентом деления 10.With the first clock pulse at time t 1 (FIG. 2), the initial frequency code C i from the first memory register 3 is recorded in the first digital storage device 4, and the code of the division coefficient D k from the second memory register 9 is recorded in the divider with a variable division coefficient 10.

Затем с каждым тактовым импульсом код А на выходе первого цифрового накопителя 4 будет изменяться следующим образом:Then, with each clock pulse, code A at the output of the first digital drive 4 will change as follows:

Figure 00000002
Figure 00000002

Этот код А поступает на вход второго цифрового накопителя 5, результат суммирования в котором будет изменяться по формуле:This code A goes to the input of the second digital drive 5, the summation of which will change according to the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

Старший разряд кода суммы SSGN является знаковым и поступает на вход управления инверсией первого преобразователя кодов 6 и на вход инвертора 11. С выхода инвертора сигнал SSGN поступает на вход второго преобразователя кодов 12, остальные N старших разрядов (где N - разрядность ЦАП) через первый и второй преобразователи кодов 6 и 12 поступает на информационные входы первого и второго ЦАП 7 и 13 соответственно.The high-order bit of the sum code S SGN is significant and goes to the inversion control input of the first code converter 6 and to the inverter 11 input. From the inverter output, the signal SG SGN goes to the input of the second code converter 12, the remaining N high-order bits (where N is the DAC bit depth) the first and second converters of codes 6 and 12 are fed to the information inputs of the first and second DACs 7 and 13, respectively.

Если SSGN=0, то на первый ЦАП 7 поступает прямой двоичный код суммы, а на второй ЦАП 13 - обратный двоичный код суммы. Если SSGN=1, то на первый ЦАП 7 поступает обратный код суммы, а на второй ЦАП 13 - прямой код суммы.If S SGN = 0, then the first binary DAC 7 receives the direct binary code of the sum, and the second DAC 13 receives the inverse binary code of the sum. If S SGN = 1, then the inverse code of the sum is received on the first DAC 7, and the direct code of the sum on the second DAC 13.

На выходах ЦАП 7 и 13 формируются ступенчатые сигналы «треугольной» формы, сдвинутые по фазе на 180°. Фильтры нижних частот 8 и 14 имеют частоты среза fcp<fm/2, где fm - тактовая частота. Таким образом, фильтры нижних частот 8 и 14 пропускают только первую гармонику синтезированных сигналов.At the outputs of the DACs 7 and 13, step signals of a "triangular" shape are formed, phase shifted by 180 °. Low pass filters 8 and 14 have cutoff frequencies f cp <f m / 2, where f m is the clock frequency. Thus, low-pass filters 8 and 14 pass only the first harmonic of the synthesized signals.

Если принять, что ω0i - начальная циклическая частота;If we assume that ω 0 = C i is the initial cyclic frequency;

0.5 ω`=1/Dk - скорость изменения циклической частоты;0.5 ω` = 1 / D k is the rate of change of the cyclic frequency;

Δt=Т - длительность тактового интервала, то тогда на выходах ФНЧ 8 и 14 будут присутствовать ЛЧМ-сигналы, амплитуда которых изменяется по формуле:Δt = T is the duration of the clock interval, then at the outputs of the low-pass filters 8 and 14 there will be LFM signals whose amplitude varies according to the formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

где Um - амплитуда сигнала.where U m is the signal amplitude.

Таким образом, в цифровом вычислительном синтезаторе формируются два когерентных квадратурных ЛЧМ-сигнала.Thus, two coherent quadrature LFM signals are generated in a digital computer synthesizer.

ЛитератураLiterature

1. Патент №2149503 Российской Федерации, МКИ Н 03 В 19/00, Цифровой синтезатор частот / Рябов И.В., Рябов В.И. - Заявл. 13.04.1999. Опубл. 20.05.2000. Бюл. №14.1. Patent No. 2149503 of the Russian Federation, MKI N 03 V 19/00, Digital frequency synthesizer / Ryabov I.V., Ryabov V.I. - Declared. 04/13/1999. Publ. 05/20/2000. Bull. No. 14.

2. Патент №2058659 Российской Федерации, МКИ Н 03 В 19/00, Цифровой синтезатор частот / Рябов И.В., Фищенко П.А. - Заявл. 23.09.1993. Опубл. 20.04.1996 Бюл. №11 (прототип).2. Patent No. 2058659 of the Russian Federation, MKI N 03 V 19/00, Digital frequency synthesizer / Ryabov IV, Fischenko P.A. - Declared. 09/23/1993. Publ. 04/20/1996 Bull. No. 11 (prototype).

Claims (1)

Цифровой вычислительный синтезатор с квадратурными выходами, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок задержки; два регистра памяти; цифровой накопитель; делитель с переменным коэффициентом деления; последовательно соединенные второй цифровой накопитель, первый преобразователь кодов, первый цифроаналоговый преобразователь и первый фильтр нижних частот, выход которого является аналоговым выходом всего устройства; выходы блока задержки соединены с тактовыми входами делителя с переменным коэффициентом деления, второго цифрового накопителя и первого цифроаналогового преобразователя; выход делителя с переменным коэффициентом деления подключен к входу последовательного переноса первого цифрового накопителя, отличающийся тем, что в цифровой вычислительный синтезатор введены инвертор; последовательно соединенные второй преобразователь кодов, второй цифроаналоговый преобразователь, второй фильтр нижних частот, выход которого является вторым аналоговым выходом цифрового вычислительного синтезатора, а его входами являются входы первого и второго регистров памяти; выход первого регистра памяти подключен к входу первого цифрового накопителя, выход последнего подсоединен к входу второго цифрового накопителя, старший выходной разряд которого подключен к входу управления инверсией первого преобразователя кодов и входу инвертора, выход которого подключен к входу управления инверсией второго преобразователя кодов; выход второго регистра памяти подсоединен к входу делителя с переменным коэффициентом деления; выход второго цифрового накопителя подключен к входу второго преобразователя кодов; выход блока задержки подключен к тактовому входу второго цифроаналогового преобразователя.Digital computing synthesizer with quadrature outputs, containing a series-connected reference generator and a delay unit; two memory registers; digital drive; variable divider divider; connected in series to a second digital storage device, a first code converter, a first digital-to-analog converter and a first low-pass filter, the output of which is the analog output of the entire device; the outputs of the delay unit are connected to the clock inputs of a divider with a variable division ratio, a second digital storage device and a first digital-to-analog converter; the output of the divider with a variable division coefficient is connected to the input of the serial transfer of the first digital drive, characterized in that an inverter is introduced into the digital computer synthesizer; connected in series to a second code converter, a second digital-to-analog converter, a second low-pass filter, the output of which is the second analog output of a digital computer synthesizer, and its inputs are the inputs of the first and second memory registers; the output of the first memory register is connected to the input of the first digital drive, the output of the latter is connected to the input of the second digital drive, the highest output bit of which is connected to the inversion control input of the first code converter and the inverter input, the output of which is connected to the inversion control input of the second code converter; the output of the second memory register is connected to the input of the divider with a variable division ratio; the output of the second digital drive is connected to the input of the second code converter; the output of the delay unit is connected to the clock input of the second digital-to-analog converter.
RU2005132880/09A 2005-10-25 2005-10-25 Digital quadrature-output computing synthesizer RU2294054C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005132880/09A RU2294054C1 (en) 2005-10-25 2005-10-25 Digital quadrature-output computing synthesizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005132880/09A RU2294054C1 (en) 2005-10-25 2005-10-25 Digital quadrature-output computing synthesizer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2294054C1 true RU2294054C1 (en) 2007-02-20
RU2005132880A RU2005132880A (en) 2007-04-27

Family

ID=37863549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005132880/09A RU2294054C1 (en) 2005-10-25 2005-10-25 Digital quadrature-output computing synthesizer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2294054C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2491710C1 (en) * 2012-07-03 2013-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Поволжский государственный технологический университет Frequency agile digital computational synthesiser
RU2577488C1 (en) * 2015-02-17 2016-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" Digital recursive chirp signal count generator
RU2692965C1 (en) * 2018-06-18 2019-06-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН) Quadrature signals phase recording method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2491710C1 (en) * 2012-07-03 2013-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Поволжский государственный технологический университет Frequency agile digital computational synthesiser
RU2577488C1 (en) * 2015-02-17 2016-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" Digital recursive chirp signal count generator
RU2692965C1 (en) * 2018-06-18 2019-06-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН) Quadrature signals phase recording method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005132880A (en) 2007-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2358384C2 (en) Digital synthesiser of frequency and phase modulated signals
RU2635278C1 (en) Digital frequency synthesizer with high linearity of law of frequency variation
RU2682847C1 (en) Digital synthesizer with m-shape law of frequency changes
RU2058659C1 (en) Digital oscillator
RU2294054C1 (en) Digital quadrature-output computing synthesizer
RU2628216C1 (en) Direct digital synthesizer with frequency modulation
WO2017053640A1 (en) Fast-locking frequency synthesizer
RU2423782C1 (en) Digital synthesiser of multiphase signals
RU2536385C1 (en) Digital synthesiser for generating multi-frequency telegraphy signals
RU2491710C1 (en) Frequency agile digital computational synthesiser
RU2726833C1 (en) Digital computer synthesizer with suppression of crosstalk
RU2566962C1 (en) Digital computational synthesiser of frequency-modulated signals
RU2452085C1 (en) Digital computing synthesizer for multifrequency telegraphy
RU2718461C1 (en) Digital computing synthesizer of frequency-modulated signals
RU2204197C2 (en) Digital synthesizer of frequency-modulated signals
RU2257669C1 (en) Digital signals synthesizer
RU2580444C1 (en) Digital computational synthesiser of frequency-modulated signals
RU2721408C1 (en) Digital computer synthesizer with fast frequency tuning
RU2701050C1 (en) Digital synthesizer of phase-shift keyed signals
RU2346381C1 (en) Digital frequency synthesiser with phase sample switching
RU2149503C1 (en) Digital frequency synthesizer
RU2204196C2 (en) Digital synthesizer of phase-modulated signal
RU2710280C1 (en) Digital computing synthesizer for double-frequency signals
RU2286645C1 (en) Digital computing synthesizer
RU2756971C1 (en) Digital computing synthesizer for information transmission

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071026