RU2491710C1 - Frequency agile digital computational synthesiser - Google Patents
Frequency agile digital computational synthesiser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2491710C1 RU2491710C1 RU2012128095/08A RU2012128095A RU2491710C1 RU 2491710 C1 RU2491710 C1 RU 2491710C1 RU 2012128095/08 A RU2012128095/08 A RU 2012128095/08A RU 2012128095 A RU2012128095 A RU 2012128095A RU 2491710 C1 RU2491710 C1 RU 2491710C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- digital
- counter
- code
- output
- memory register
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза частотно-модулированных сигналов и может быть использовано в радиолокации, навигации и современных адаптивных системах связи.The invention relates to electronic computer technology and radio engineering, is intended for the synthesis of frequency-modulated signals and can be used in radar, navigation and modern adaptive communication systems.
Известны цифровые синтезаторы частот, содержащие два блока постоянного запоминания цифровой накопитель, умножитель кодов, счетчик с предварительной установкой, преобразователь кодов, регистр памяти, цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, генератор тактовых импульсов, блок задержки [1].Known digital frequency synthesizers containing two blocks of permanent storage of a digital drive, code multiplier, preset counter, code converter, memory register, digital-to-analog converter, low-pass filter, clock generator, delay unit [1].
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является цифровой синтезатор частот, содержащий генератор тактовых импульсов, блок задержки, блок постоянного запоминания, счетчик с предварительной установкой, умножитель кодов, цифровой накопитель, цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, регистр памяти [2].The closest technical solution (prototype) is a digital frequency synthesizer containing a clock pulse generator, a delay unit, a constant memory unit, a preset counter, a code multiplier, a digital storage device, a digital-to-analog converter, a low-pass filter, a memory register [2].
Однако, известные цифровые синтезаторы частот не обладают высокой скоростью перестройки частоты и имеют ограниченные функциональные возможности при формировании сигналов с линейной частотной модуляции.However, the known digital frequency synthesizers do not have a high frequency tuning rate and have limited functionality when generating signals with linear frequency modulation.
Технический результат - повышение скорости перестройки частоты - достигается тем, что в цифровой вычислительный синтезатор, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок формирования и задержки; второй регистр памяти, вход которого является цифровым входом цифрового вычислительного синтезатора; последовательно соединенные первый счетчик, умножитель кодов, цифровой накопитель, преобразователь кодов, цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, выход которого является аналоговым выходом цифрового вычислительного синтезатора; выходы блока формирования и задержки подключены к тактовым входам множимого, множителя и произведения умножителя кодов, а также к тактовым входам цифрового накопителя и цифроаналогового преобразователя, причем новым является то, что введены первый и третий регистр памяти, второй счетчик, делитель с переменным коэффициентом деления, при этом цифровыми входами цифрового вычислительного синтезатора являются входы первого и третьего регистров памяти; выход первого регистра памяти подключен к входу первого счетчика; выход второго регистра памяти подключен к входу второго счетчика, а выход второго счетчика подключен к входу множителя умножителя кодов; выход третьего регистра памяти подсоединен к входу делителя с переменным коэффициентом деления, выход последнего подключен к тактовому входу второго счетчика; выходы блока формирования и задержки подключены к соответствующим тактовым входам первого счетчика, делителя с переменным коэффициентом деления.The technical result - increasing the speed of the frequency tuning - is achieved by the fact that in a digital computer synthesizer containing a series-connected reference generator and a block of formation and delay; a second memory register, the input of which is the digital input of a digital computational synthesizer; a first counter, a code multiplier, a digital storage device, a code converter, a digital-to-analog converter and a low-pass filter connected in series, the output of which is the analog output of a digital computer synthesizer; the outputs of the formation and delay unit are connected to the clock inputs of the multiplier, multiplier, and product of the code multiplier, as well as to the clock inputs of the digital storage device and digital-to-analog converter, the new one being that the first and third memory register, the second counter, and the divider with a variable division coefficient are introduced, the digital inputs of the digital computational synthesizer are the inputs of the first and third memory registers; the output of the first memory register is connected to the input of the first counter; the output of the second memory register is connected to the input of the second counter, and the output of the second counter is connected to the input of the code multiplier factor; the output of the third memory register is connected to the input of the divider with a variable division coefficient, the output of the latter is connected to the clock input of the second counter; the outputs of the formation and delay unit are connected to the corresponding clock inputs of the first counter, a divider with a variable division coefficient.
Цифровой вычислительный синтезатор содержит эталонный генератор 1 и блок формирования и задержки 2, первый регистр памяти 3, первый счетчик 4, умножитель кодов 5, цифровой накопитель 6, преобразователь кодов 7, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8, фильтр нижних частот (ФНЧ) 9, выход которого является аналоговым выходом цифрового вычислительного синтезатора, второй регистр памяти 10, второй счетчик 11, третий регистр памяти 12, делитель с переменным коэффициентом деления 13; входы первого, второго и третьего регистров памяти являются цифровыми входами цифрового вычислительного синтезатора.The digital computational synthesizer contains a reference generator 1 and a block for generating and delaying 2, a first memory register 3, a first counter 4, a code multiplier 5, a digital drive 6, a code converter 7, a digital-to-analog converter (DAC) 8, a low-pass filter (LPF) 9, the output of which is the analog output of a digital computer synthesizer, a second memory register 10, a second counter 11, a third memory register 12, a divider with a variable division ratio 13; the inputs of the first, second and third memory registers are the digital inputs of a digital computer synthesizer.
Цифровой вычислительный синтезатор содержит последовательно соединенные эталонной генератор 1 и блок формирования и задержки 2; последовательно соединенные первый регистр памяти 3, первый счетчик 4, умножитель кодов 5, цифровой накопитель 6, преобразователь кодов 7, цифроаналоговый преобразователь 8 и фильтр нижних частот 9, выход которого является аналоговым выходом цифрового вычислительного синтезатора; последовательно соединенные второй регистр памяти 10 и второй счетчик 11, выход которого подключен к входу множителя умножителя кодов 5; последовательно соединенные третий регистр памяти 12 и делитель с переменным коэффициентом деления 13, выход последнего подключен к тактовому входу первого счетчика 11; выходы блока формирования и задержки 2 подключены к соответствующим тактовым входам множимого, множителя и произведения умножителя кодов 5, цифрового накопителя 6, цифроаналогового преобразователя 8, первого счетчика 4, делителя с переменным коэффициентом деления 13; цифровыми входами цифрового вычислительного синтезатора являются входы первого, второго и третьего регистров памяти 3, 10 и 12.A digital computing synthesizer comprises a series-connected reference generator 1 and a block of formation and delay 2; connected in series are the first memory register 3, the first counter 4, the code multiplier 5, the digital memory 6, the code converter 7, the digital-to-analog converter 8 and the low-pass filter 9, the output of which is the analog output of a digital computer synthesizer; sequentially connected the second memory register 10 and the second counter 11, the output of which is connected to the input of the multiplier of the code multiplier 5; the third memory register 12 and the divider with a variable division ratio 13 are connected in series, the output of the latter is connected to the clock input of the first counter 11; the outputs of the formation and delay unit 2 are connected to the corresponding clock inputs of the multiplier, multiplier, and product of the code multiplier 5, digital storage 6, digital-to-analog converter 8, first counter 4, divider with a variable division coefficient 13; the digital inputs of the digital computational synthesizer are the inputs of the first, second and third memory registers 3, 10 and 12.
Цифровой вычислительный синтезатор работает следующим образом: Эталонный генератор 1 вырабатывает синусоидальный сигнал тактовой частоты, из которого в блоке формирования и задержки 2 формируются тактовые импульсы формы «меандр», разнесенные во времени и служащие для синхронизации работы цифрового вычислительного синтезатора.A digital computational synthesizer works as follows: The reference oscillator 1 generates a sinusoidal clock signal, from which a meander waveform is generated in the generation and delay unit 2, spaced in time and used to synchronize the operation of the digital computational synthesizer.
На входы первого регистра памяти 3 поступает код Xi (код множимого), на вход второго регистра памяти 10 поступает код Yj (код множителя), на вход третьего регистра памяти 12 поступает код Dk.At the inputs of the first memory register 3, the code X i (multiplied code) is received, the code Y j (the code of the multiplier) is received at the input of the second memory register 10, and the code D k is received at the input of the third memory register 12.
Эти коды записываются соответственно: код Xi - в первый счетчик 4, код Yj - во второй счетчик 11, код Dk - в делитель с переменным коэффициентом деления 13.These codes are written accordingly: code X i - in the first counter 4, code Y j - in the second counter 11, code D k - in the divider with a variable division coefficient 13.
С первым тактовым импульсом в момент t1 коды Xi и Yj поступают на входы множимого и множителя умножителя кодов 5.With the first clock pulse at time t 1, codes X i and Y j enter the inputs of the multiplier and multiplier of the code multiplier 5.
Начиная со второго тактового импульса - момент t2 и далее код произведения (код частоты) в умножителе кодов будет изменяться по формуле:Starting from the second clock pulse - moment t 2 and then the product code (frequency code) in the code multiplier will change according to the formula:
Код суммы в цифровом накопителе 6 (код фазы) будет изменяться по формуле:The amount code in digital storage 6 (phase code) will change according to the formula:
Если ввести обозначенияIf we introduce the notation
ω0=Xi×Yj - начальная циклическая частота;ω 0 = X i × Y j is the initial cyclic frequency;
ω'=0.5Yj - скорость изменения частоты;ω '= 0.5Y j is the rate of change of frequency;
T=Δt - тактовый интервал,T = Δt is the clock interval,
то фаза синтезируемого сигнала ЦВС будет описываться формулой:then the phase of the synthesized signal of the DAC will be described by the formula:
Код фазы φi поступает на преобразователь кодов 7, причем старший разряд SGN, являющийся знаковым, поступает на вход управления инверсией преобразователя кодов 7, а остальные разряды через преобразователь кодов 7 поступают на информационные входы ЦАП 8.The phase code φ i is supplied to the code converter 7, with the most significant digit SGN being the sign bit fed to the inversion control input of the code converter 7, and the remaining bits through the code converter 7 are fed to the information inputs of the DAC 8.
Если SGN=0, то на ЦАП 8 поступает прямой код фазы, а если SGN=1, то на ЦАП 8 поступает обратный код фазы.If SGN = 0, then the direct phase code arrives at DAC 8, and if SGN = 1, then the reverse phase code arrives at DAC 8.
В ЦАП 8 формируется «ступенчатый» сигнал «треугольной» формы. После фильтрации в ФНЧ 9, который имеет частоту среза, равную половину тактовой частоты, на выходе ЦВС формируется сигнал с линейной частотной модуляцией:In DAC 8, a “stepped” signal of a “triangular” shape is formed. After filtering in the low-pass filter 9, which has a cut-off frequency equal to half the clock frequency, a signal with linear frequency modulation is formed at the output of the DAC:
Делитель с переменным коэффициентом деления 13 служит для управления скоростью изменения частоты, чем больше код Dk, тем меньше скорость изменения частоты.The divider with a variable division factor 13 is used to control the rate of change of frequency, the larger the code D k , the lower the rate of change of frequency.
В предлагаемом цифровом вычислительном синтезаторе имеется возможность дополнительно управлять частотой выходного сигнала, например, передавать информационное сообщение в режиме ЛЧМ, изменяя код множителя Yj.In the proposed digital computational synthesizer, it is possible to further control the frequency of the output signal, for example, transmit an information message in the LFM mode by changing the multiplier code Y j .
Данный ИБС позволяет формировать сигнал с квадратичным законом изменения частоты. Если запустить оба счетчика, то в первом счетчике код будет изменяться по формуле: Х=Xi+Т,This IHD allows you to generate a signal with a quadratic law of frequency change. If you start both counters, then in the first counter the code will change according to the formula: X = X i + T,
а во втором счетчике по формуле: Y=Yj+T/Dk and in the second counter according to the formula: Y = Y j + T / D k
Тогда частота сигнала будет изменяться по формуле:Then the signal frequency will change according to the formula:
При этом фаза синтезируемого сигнала будет изменяться по формуле:In this case, the phase of the synthesized signal will change according to the formula:
Таким образом, данный цифровой вычислительный синтезатор обладает более широкими функциональными возможностями и позволяет формировать сигналы с линейным и квадратичным законом изменения частоты, а также имеется возможность передавать информационное сообщение в режиме ЛЧМ.Thus, this digital computational synthesizer has wider functionality and allows you to generate signals with a linear and quadratic law of frequency change, and it is also possible to transmit an information message in the LFM mode.
ЛитератураLiterature
1. А.с. СССР №1774464. МКИ H03B 19/00. Цифровой синтезатор частот / Рябов И.В., Рябова Н.В., Урядов В.П.. Заявл. 30.08.1990. Опубл. 07.11.1992. Бюл. №41. - 4 с.1. A.S. USSR No. 1774464. MKI H03B 19/00. Digital frequency synthesizer / Ryabov I.V., Ryabova N.V., Uryadov V.P. Decl. 08/30/1990. Publ. 11/07/1992. Bull. No. 41. - 4 p.
2. Патент РФ №2143173. МПК H03L 7/18, H03B 19/00. Цифровой синтезатор частот / Рябов И.В., Рябов В.И. Заявл. 04.02.1999. Опубл. 20.12.1999. Бюл. №35. - 6 с. (прототип).2. RF patent No. 2143173. IPC H03L 7/18, H03B 19/00. Digital frequency synthesizer / Ryabov I.V., Ryabov V.I. Claim 02/04/1999. Publ. 12/20/1999. Bull. Number 35. - 6 p. (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012128095/08A RU2491710C1 (en) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | Frequency agile digital computational synthesiser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012128095/08A RU2491710C1 (en) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | Frequency agile digital computational synthesiser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2491710C1 true RU2491710C1 (en) | 2013-08-27 |
Family
ID=49163943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012128095/08A RU2491710C1 (en) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | Frequency agile digital computational synthesiser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2491710C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2682847C1 (en) * | 2017-10-13 | 2019-03-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Digital synthesizer with m-shape law of frequency changes |
RU2721408C1 (en) * | 2019-11-19 | 2020-05-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Digital computer synthesizer with fast frequency tuning |
RU2726833C1 (en) * | 2019-10-17 | 2020-07-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Digital computer synthesizer with suppression of crosstalk |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4349897A (en) * | 1981-04-24 | 1982-09-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Bistatic Doppler underwater intrusion detection sonar |
EP0125790A3 (en) * | 1983-05-17 | 1986-02-19 | Marconi Instruments Limited | Frequency synthesisers |
RU2286648C2 (en) * | 2004-07-08 | 2006-10-27 | Государственное предприятие научно-производственная фирма "РАТЕКС" | Parallel short-wave modem |
RU2294054C1 (en) * | 2005-10-25 | 2007-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет | Digital quadrature-output computing synthesizer |
-
2012
- 2012-07-03 RU RU2012128095/08A patent/RU2491710C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4349897A (en) * | 1981-04-24 | 1982-09-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Bistatic Doppler underwater intrusion detection sonar |
EP0125790A3 (en) * | 1983-05-17 | 1986-02-19 | Marconi Instruments Limited | Frequency synthesisers |
RU2286648C2 (en) * | 2004-07-08 | 2006-10-27 | Государственное предприятие научно-производственная фирма "РАТЕКС" | Parallel short-wave modem |
RU2294054C1 (en) * | 2005-10-25 | 2007-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет | Digital quadrature-output computing synthesizer |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2682847C1 (en) * | 2017-10-13 | 2019-03-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Digital synthesizer with m-shape law of frequency changes |
RU2726833C1 (en) * | 2019-10-17 | 2020-07-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Digital computer synthesizer with suppression of crosstalk |
RU2721408C1 (en) * | 2019-11-19 | 2020-05-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Digital computer synthesizer with fast frequency tuning |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2436119B1 (en) | Phase lock loop with a multiphase oscillator | |
RU2682847C1 (en) | Digital synthesizer with m-shape law of frequency changes | |
US9092067B2 (en) | Phase disciplined, direct digital synthesizer based, coherent signal generator | |
RU2635278C1 (en) | Digital frequency synthesizer with high linearity of law of frequency variation | |
RU2358384C2 (en) | Digital synthesiser of frequency and phase modulated signals | |
RU2491710C1 (en) | Frequency agile digital computational synthesiser | |
RU2628216C1 (en) | Direct digital synthesizer with frequency modulation | |
RU2726833C1 (en) | Digital computer synthesizer with suppression of crosstalk | |
RU2536385C1 (en) | Digital synthesiser for generating multi-frequency telegraphy signals | |
RU2423782C1 (en) | Digital synthesiser of multiphase signals | |
RU2566962C1 (en) | Digital computational synthesiser of frequency-modulated signals | |
RU2294054C1 (en) | Digital quadrature-output computing synthesizer | |
RU2721408C1 (en) | Digital computer synthesizer with fast frequency tuning | |
RU2452085C1 (en) | Digital computing synthesizer for multifrequency telegraphy | |
RU2718461C1 (en) | Digital computing synthesizer of frequency-modulated signals | |
RU2710280C1 (en) | Digital computing synthesizer for double-frequency signals | |
RU2580444C1 (en) | Digital computational synthesiser of frequency-modulated signals | |
RU2204197C2 (en) | Digital synthesizer of frequency-modulated signals | |
RU2701050C1 (en) | Digital synthesizer of phase-shift keyed signals | |
RU2490789C1 (en) | Digital synthesiser of phase-modulated signals | |
RU2346381C1 (en) | Digital frequency synthesiser with phase sample switching | |
RU2149503C1 (en) | Digital frequency synthesizer | |
RU2257669C1 (en) | Digital signals synthesizer | |
RU2597670C1 (en) | Digital synthesizer of variable frequency | |
RU2204196C2 (en) | Digital synthesizer of phase-modulated signal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140704 |