RU2358384C2 - Digital synthesiser of frequency and phase modulated signals - Google Patents

Digital synthesiser of frequency and phase modulated signals Download PDF

Info

Publication number
RU2358384C2
RU2358384C2 RU2007120371/09A RU2007120371A RU2358384C2 RU 2358384 C2 RU2358384 C2 RU 2358384C2 RU 2007120371/09 A RU2007120371/09 A RU 2007120371/09A RU 2007120371 A RU2007120371 A RU 2007120371A RU 2358384 C2 RU2358384 C2 RU 2358384C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
digital
frequency
memory register
output
input
Prior art date
Application number
RU2007120371/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007120371A (en
Inventor
Игорь Владимирович Рябов (RU)
Игорь Владимирович Рябов
Павел Михайлович Юрьев (RU)
Павел Михайлович Юрьев
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 RU2007120371/09A priority Critical patent/RU2358384C2/en
Publication of RU2007120371A publication Critical patent/RU2007120371A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2358384C2 publication Critical patent/RU2358384C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

FIELD: physics; communication.
SUBSTANCE: present invention pertains to electronics and computer technology, meant for synthesising frequency and phase modulated signals and can be used in radar, navigation and adaptive communication systems. The digital synthesiser of frequency modulated and phase modulated signals contains a reference generator, delay unit, first memory register, first digital accumulator, second memory register, second digital accumulator, adder, code converter, digital-to-analogue converter, low pass filter, third memory register, frequency divider with varying division factor, fourth memory register and a third digital accumulator.
EFFECT: provision for independent control of synthesised signals on frequency and on phase.
2 dwg

Description

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

Изобретение позволяет проводить независимую модуляцию синтезируемого сигнала как по частоте, так и по фазе.The invention allows for independent modulation of the synthesized signal both in frequency and phase.

Известны цифровые синтезаторы частот фазомодулированных сигналов, содержащие блок постоянного запоминания, три регистра памяти, два цифровых накопителя, делитель с переменным коэффициентом деления, эталонный генератор, блок задержки, преобразователь кодов, цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, ждущий мультивибратор и два сумматора [1].Known digital frequency synthesizers of phase-modulated signals containing a constant storage unit, three memory registers, two digital storage devices, a divider with a variable division ratio, a reference generator, a delay unit, a code converter, a digital-to-analog converter, a low-pass filter, a waiting multivibrator and two adders [1] .

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок задержки, последовательно соединенные первый блок постоянного запоминания, первый цифровой накопитель, второй регистр памяти, второй цифровой накопитель, преобразователь кодов, цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот; второй блок постоянного запоминания и счетчик с предварительной установкой; входами цифрового синтезатора являются входы первого и второго блоков ПЗУ, а выходом - выход фильтра нижних частот [2]. Однако в известных цифровых синтезаторах нет возможности задавать начальную фазу синтезируемого сигнала.The closest technical solution (prototype) to the proposed one is a digital frequency synthesizer, containing a series-connected reference generator and a delay unit, series-connected the first permanent storage unit, the first digital storage device, the second memory register, the second digital storage device, code converter, digital-to-analog converter, lower filter frequencies; a second permanent storage unit and a counter with a preset; the inputs of the digital synthesizer are the inputs of the first and second blocks of the ROM, and the output is the output of the low-pass filter [2]. However, in known digital synthesizers, it is not possible to set the initial phase of the synthesized signal.

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности цифровых синтезаторов и дает возможность синтезировать частотно-модулированные и фазомодулированные сигналы.The invention allows to expand the functionality of digital synthesizers and makes it possible to synthesize frequency-modulated and phase-modulated signals.

Положительный эффект - обеспечение возможности управления начальной фазой синтезируемого сигнала - достигается за счет того, что в цифровой синтезатор частотно-модулированных и фазомодулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок задержки; последовательно соединенные первый регистр памяти, первый цифровой накопитель, второй регистр памяти, второй цифровой накопитель; последовательно соединенные преобразователь кодов, цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, выход которого является выходом всего устройства, а входами цифрового синтезатора частотно-модулированных и фазомодулированных сигналов являются входы первого и третьего регистров памяти; последовательно соединенные третий регистр памяти, делитель частоты с переменным коэффициентом деления и первый цифровой накопитель; выходы блока задержки подсоединены к тактовому входу делителя с переменным коэффициентом деления, тактовому входу цифроаналогового преобразователя, тактовым входам первого и второго цифровых накопителей, причем новым является то, что введены последовательно соединенные четвертый регистр памяти, третий цифровой накопитель и сумматор, второй вход сумматора подключен к выходу второго цифрового накопителя, а выход сумматора подключен к входу преобразователя кодов, причем выход старшего выходного разряда суммы сумматора подсоединен к входу управления инверсией преобразователя кодов; выход блока задержки подсоединен к тактовому входу третьего цифрового накопителя; а третьим входом цифрового синтезатора частотно-модулированных и фазомодулированных сигналов является вход четвертого регистра памяти.A positive effect - providing the ability to control the initial phase of the synthesized signal - is achieved due to the fact that the digital synthesizer of frequency-modulated and phase-modulated signals, containing a series-connected reference generator and a delay unit; connected in series with a first memory register, a first digital storage device, a second memory register, a second digital storage device; a series-connected code converter, a digital-to-analog converter, a low-pass filter, the output of which is the output of the entire device, and the inputs of the first and third memory registers are the inputs of the digital synthesizer of frequency-modulated and phase-modulated signals; a series-connected third memory register, a frequency divider with a variable division ratio and a first digital storage device; the outputs of the delay unit are connected to the clock input of the divider with a variable division coefficient, the clock input of the digital-to-analog converter, the clock inputs of the first and second digital drives, the new one being that the fourth memory register, the third digital drive and the adder are connected in series, the second adder input is connected to the output of the second digital drive, and the output of the adder is connected to the input of the code converter, and the output of the senior output bit of the sum of the adder is connected to ode control inversion code converter; the output of the delay unit is connected to the clock input of the third digital drive; and the third input of a digital synthesizer of frequency-modulated and phase-modulated signals is the input of the fourth memory register.

На фиг.1 приведена структурная схема цифрового синтезатора частотно-модулированных и фазомодулированных сигналов, на фиг.2 - графики сигналов на выходе ЦАП устройства.Figure 1 shows the structural diagram of a digital synthesizer of frequency-modulated and phase-modulated signals, figure 2 - graphs of the signals at the output of the DAC device.

Цифровой синтезатор частотно-модулированных и фазомодулированных сигналов (фиг.1) содержит эталонный генератор 1, блок задержки 2, первый регистр памяти 3, первый цифровой накопитель 4, второй регистр памяти 5, второй цифровой накопитель 6, сумматор 7, преобразователь кодов 8, цифроаналоговый преобразователь 9, фильтр нижних частот 10, третий регистр памяти 11, делитель частоты с переменным коэффициентом деления 12, четвертый регистр памяти 13, третий цифровой накопитель 14.A digital synthesizer of frequency-modulated and phase-modulated signals (Fig. 1) contains a reference generator 1, a delay unit 2, a first memory register 3, a first digital memory 4, a second memory register 5, a second digital memory 6, adder 7, code converter 8, digital-to-analog a converter 9, a low-pass filter 10, a third memory register 11, a frequency divider with a variable division ratio 12, a fourth memory register 13, a third digital storage 14.

Цифровой синтезатор частотно-модулированных и фазомодулированных сигналов работает следующим образом. На вход первого регистра памяти 3 поступает код начальной частоты Сi, а на вход третьего регистра памяти 11 - код Dk, определяющий коэффициент деления делителя 12 и скорость изменения частоты цифрового вычислительного синтезатора.A digital synthesizer of frequency-modulated and phase-modulated signals operates as follows. At the input of the first register of memory 3, the initial frequency code C i is received, and at the input of the third register of memory 11, a code D k determining the division coefficient of the divider 12 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 тактовые входы делителя с переменным коэффициентом деления 12, первого и второго цифровых накопителей 4 и 6, а также тактовый вход цифроаналогового преобразователя 9 и служат для синхронизации работы цифрового синтезатора.The reference generator 1 generates a reference frequency 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 clock inputs of the divider with a variable division factor 12, the first and second digital drives 4 and 6 , as well as the clock input of the digital-to-analog converter 9 and are used to synchronize the operation of the digital 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, код коэффициента деления Dk из третьего регистра памяти 11 записывается в делитель с переменным коэффициентом деления 12, а код начальной фазы Hi из четвертого регистра памяти 13 записывается в третий цифровой накопитель 14.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, the division coefficient code D k from the third memory register 11 is recorded in the divider with a variable division coefficient 12, and the initial phase code H i from the fourth memory register 13 is recorded in the third digital drive 14.

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 00000001
Figure 00000001

Код А поступает на вход второго цифрового накопителя 6, результат суммирования в котором будет изменяться по формуле:Code A is fed to the input of the second digital drive 6, the summation of which will change according to the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

Код В поступает на второй вход сумматора 7, а на первый его вход поступает код Нi с выхода третьего цифрового накопителя 14.Code B enters the second input of the adder 7, and its first input receives the code N i from the output of the third digital drive 14.

Код S на выходе сумматора 7 изменяется по формуле:The S code at the output of the adder 7 is changed by the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

Результат суммирования с выхода сумматора 7 поступает на вход преобразователя кодов 8, причем старший разряд кода суммы SSGN является знаковым и поступает на вход управления инверсией преобразователя кодов 8. Остальные N старших разрядов (где N - разрядность ЦАП) через преобразователь кодов поступают на информационные цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 9. Если SSGN=0, то на ЦАП поступает прямой двоичный код суммы, если SSGN=1, то на ЦАП 9 поступает обратный код суммы.The result of the summation from the output of the adder 7 is fed to the input of the code converter 8, and the most significant bit of the code of the sum S SGN is significant and is fed to the inversion control input of the code converter 8. The remaining N high-order bits (where N is the DAC bit capacity) are transmitted to the digital-to-analog information through the code converter converter (DAC) 9. If S SGN = 0, then the binary direct sum code is sent to the DAC, if S SGN = 1, then the reverse sum code is sent to the DAC 9.

На выходе ЦАП 9 формируется ступенчатый сигнал «треугольной» формы, который подается на ФНЧ 10. Фильтр нижних частот 10 имеет частоту среза fcp<fm/2, где fm - тактовая частота, и пропускают на выход синтезатора только первую гармонику сформированного сигнала.At the output of the DAC 9, a “triangular” -shaped signal is generated, which is fed to the low-pass filter 10. The low-pass filter 10 has a cutoff frequency f cp <f m / 2, where f m is the clock frequency, and only the first harmonic of the generated signal is passed to the output of the synthesizer .

Если принять, что φi=Hi - начальная фаза, f0i+1 - начальная частота; 0.5f'=1/Dk - скорость изменения частоты синтезируемого сигнала, Δt=Т - период следования тактовых импульсов, то тогда на выходе фильтра нижних частот 10 формируется сигнал, амплитуда которого изменяется по формуле:If we assume that φ i = H i is the initial phase, f 0 = С i +1 is the initial frequency; 0.5f '= 1 / D k is the rate of change of the frequency of the synthesized signal, Δt = T is the repetition period of the clock pulses, then a signal is formed at the output of the low-pass filter 10, the amplitude of which changes by the formula

Figure 00000004
Figure 00000004

где f0 - начальная частота синтезируемого сигнала, f' - скорость изменения частоты синтезируемого сигнала, φi - начальная фаза сигнала. Таким образом, в цифровом синтезаторе появилась возможность управлять фазой и частотой синтезируемого сигнала.where f 0 is the initial frequency of the synthesized signal, f 'is the rate of change of the frequency of the synthesized signal, φ i is the initial phase of the signal. Thus, in the digital synthesizer, it became possible to control the phase and frequency of the synthesized signal.

Источники информацииInformation sources

1. Патент Российской Федерации №2204196, МПК H03L 7/18, Цифровой синтезатор фазомодулированных сигналов / Рябов И.В., Рябов В.И. - Заявл. 13.03.2001. Опубл. 10.05.2003. Бюл. №13.1. Patent of the Russian Federation No. 2204196, IPC H03L 7/18, Digital synthesizer of phase-modulated signals / Ryabov I.V., Ryabov V.I. - Declared. 03/13/2001. Publ. 05/10/2003. Bull. No. 13.

2. Патент Российской Федерации №2058659, МКИ Н03В 19/00, Цифровой синтезатор частот / Рябов И.В., Фищенко П.А. - Заявл. 23.09.1993. Опубл. 20.04.1996. Бюл. №11. (Прототип).2. Patent of the Russian Federation No. 2058659, MKI Н03В 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 синтезатор частотно-модулированных и фазомодулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок задержки; последовательно соединенные первый регистр памяти, первый цифровой накопитель, второй регистр памяти, второй цифровой накопитель; последовательно соединенные преобразователь кодов, цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, выход которого является выходом всего устройства, а входами цифрового синтезатора частотно-модулированных и фазомодулированных сигналов являются входы первого и третьего регистров памяти; последовательно соединенные третий регистр памяти, делитель частоты с переменным коэффициентом деления и первый цифровой накопитель; соответствующие выходы блока задержки подсоединены к тактовому входу делителя с переменным коэффициентом деления, к тактовому входу цифроаналогового преобразователя, тактовым входам первого и второго цифровых накопителей, отличающийся тем, что введены последовательно соединенные четвертый регистр памяти, третий цифровой накопитель и сумматор, второй вход сумматора подключен к выходу второго цифрового накопителя, а выход сумматора подключен к входу преобразователя кодов, причем выход старшего выходного разряда суммы сумматора подсоединен к входу управления инверсией преобразователя кодов; выход блока задержки подсоединен к тактовому входу третьего цифрового накопителя; а третьим входом цифрового синтезатора частотно-модулированных и фазомодулированных сигналов является вход четвертого регистра памяти. A digital synthesizer of frequency-modulated and phase-modulated signals, containing a series-connected reference generator and a delay unit; connected in series with a first memory register, a first digital storage device, a second memory register, a second digital storage device; a series-connected code converter, a digital-to-analog converter, a low-pass filter, the output of which is the output of the entire device, and the inputs of the first and third memory registers are the inputs of the digital synthesizer of frequency-modulated and phase-modulated signals; a series-connected third memory register, a frequency divider with a variable division ratio and a first digital storage device; the corresponding outputs of the delay unit are connected to the clock input of the divider with a variable division coefficient, to the clock input of the digital-to-analog converter, clock inputs of the first and second digital drives, characterized in that the fourth memory register, the third digital drive and adder are connected in series, the second adder input is connected to the output of the second digital drive, and the output of the adder is connected to the input of the code converter, and the output of the senior output bit of the sum of the adder One to the control input of the inverse code converter; the output of the delay unit is connected to the clock input of the third digital drive; and the third input of a digital synthesizer of frequency-modulated and phase-modulated signals is the input of the fourth memory register.
RU2007120371/09A 2007-05-31 2007-05-31 Digital synthesiser of frequency and phase modulated signals RU2358384C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007120371/09A RU2358384C2 (en) 2007-05-31 2007-05-31 Digital synthesiser of frequency and phase modulated signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007120371/09A RU2358384C2 (en) 2007-05-31 2007-05-31 Digital synthesiser of frequency and phase modulated signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007120371A RU2007120371A (en) 2008-12-10
RU2358384C2 true RU2358384C2 (en) 2009-06-10

Family

ID=41024929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007120371/09A RU2358384C2 (en) 2007-05-31 2007-05-31 Digital synthesiser of frequency and phase modulated signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2358384C2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2490789C1 (en) * 2012-07-18 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Поволжский государственный технологический университет Digital synthesiser of phase-modulated signals
RU2580444C1 (en) * 2014-10-30 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital computational synthesiser of frequency-modulated signals
RU2601136C1 (en) * 2015-10-12 2016-10-27 Акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" Multifunctional device for generation of telemetry radio signals with angular modulation for transmitting analogue-digital or digital information
RU2628216C1 (en) * 2016-10-17 2017-08-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Direct digital synthesizer with frequency modulation
RU2635278C1 (en) * 2016-10-17 2017-11-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital frequency synthesizer with high linearity of law of frequency variation
RU2756971C1 (en) * 2021-02-08 2021-10-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital computing synthesizer for information transmission
RU2757413C1 (en) * 2020-11-20 2021-10-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital computational synthesizer for adaptive communication systems with pprf

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2490789C1 (en) * 2012-07-18 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Поволжский государственный технологический университет Digital synthesiser of phase-modulated signals
RU2580444C1 (en) * 2014-10-30 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital computational synthesiser of frequency-modulated signals
RU2601136C1 (en) * 2015-10-12 2016-10-27 Акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" Multifunctional device for generation of telemetry radio signals with angular modulation for transmitting analogue-digital or digital information
RU2628216C1 (en) * 2016-10-17 2017-08-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Direct digital synthesizer with frequency modulation
RU2635278C1 (en) * 2016-10-17 2017-11-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital frequency synthesizer with high linearity of law of frequency variation
RU2757413C1 (en) * 2020-11-20 2021-10-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital computational synthesizer for adaptive communication systems with pprf
RU2756971C1 (en) * 2021-02-08 2021-10-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital computing synthesizer for information transmission

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007120371A (en) 2008-12-10

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
EP2629423B1 (en) Fully digital method for generating sub clock division and clock waves
US20030152181A1 (en) Delay locked loop synthesizer with multiple outputs and digital modulation
RU2058659C1 (en) Digital oscillator
RU2628216C1 (en) Direct digital synthesizer with frequency modulation
RU2423782C1 (en) Digital synthesiser of multiphase signals
RU2294054C1 (en) Digital quadrature-output computing synthesizer
RU2726833C1 (en) Digital computer synthesizer with suppression of crosstalk
RU2536385C1 (en) Digital synthesiser for generating multi-frequency telegraphy signals
RU2491710C1 (en) Frequency agile digital computational synthesiser
RU2566962C1 (en) Digital computational synthesiser of frequency-modulated signals
RU2718461C1 (en) Digital computing synthesizer of frequency-modulated signals
CN103078637B (en) Spread spectrum lock phase ring control circuit
RU2452085C1 (en) Digital computing synthesizer for multifrequency telegraphy
RU2701050C1 (en) Digital synthesizer of phase-shift keyed signals
RU2257669C1 (en) Digital signals synthesizer
RU2721408C1 (en) Digital computer synthesizer with fast frequency tuning
RU2580444C1 (en) Digital computational synthesiser of frequency-modulated signals
RU2204197C2 (en) Digital synthesizer of frequency-modulated signals
RU2204196C2 (en) Digital synthesizer of phase-modulated signal
RU2346381C1 (en) Digital frequency synthesiser with phase sample switching
RU2149503C1 (en) Digital frequency synthesizer
RU2490789C1 (en) Digital synthesiser of phase-modulated signals

Legal Events

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

Effective date: 20090601