RU2635272C1 - Digital-to-analog synthesizer of complex frequency-modulated signals - Google Patents

Digital-to-analog synthesizer of complex frequency-modulated signals Download PDF

Info

Publication number
RU2635272C1
RU2635272C1 RU2016126606A RU2016126606A RU2635272C1 RU 2635272 C1 RU2635272 C1 RU 2635272C1 RU 2016126606 A RU2016126606 A RU 2016126606A RU 2016126606 A RU2016126606 A RU 2016126606A RU 2635272 C1 RU2635272 C1 RU 2635272C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
divider
vco
digital
phase discriminator
Prior art date
Application number
RU2016126606A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Владимирович Рябов
Александра Алексеевна Лебедева
Евгений Сергеевич Клюжев
Original Assignee
Автономная некоммерческая организация высшего образования "Межрегиональный открытый социальный институт"
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 Автономная некоммерческая организация высшего образования "Межрегиональный открытый социальный институт" filed Critical Автономная некоммерческая организация высшего образования "Межрегиональный открытый социальный институт"
Priority to RU2016126606A priority Critical patent/RU2635272C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2635272C1 publication Critical patent/RU2635272C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03CMODULATION
    • H03C3/00Angle modulation
    • H03C3/02Details
    • H03C3/09Modifications of modulator for regulating the mean frequency
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/085Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/16Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/18Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: digital-to-analog synthesizer of complex frequency-modulated signals comprises of a digital computing synthesizer, a voltage controlled oscillator (VCO) with two control elements, a first divider with a variable division coefficient (DVDC), a second divider with a variable division coefficient, a first phase discriminator, a low pass filter (LPF), a third divider with a variable division coefficient, a modulator, a second phase discriminator.
EFFECT: providing frequency tuning by introducing a second control loop and increasing the speed of acting.
1 dwg

Description

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для формирования частотно-модулированных сигналов и может быть использовано в телекоммуникационных системах и современных адаптивных системах связи.The invention relates to electronic computing and radio engineering, is intended for the formation of frequency-modulated signals and can be used in telecommunication systems and modern adaptive communication systems.

Известны синтезаторы частот, имеющие в своем составе генератор, управляемый напряжением (ГУН), имеющий два управляющих элемента [1].Known frequency synthesizers incorporating a voltage controlled oscillator (VCO) having two control elements [1].

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является синтезатор с V-образным законом модуляции частоты, содержащий генератор тактовых импульсов, реверсивный счетчик, ЦАП, ГУН, схему сравнения кодов, блок постоянного запоминания, первый делитель частоты, фазовый дискриминатор, второй делитель частоты, цифровой вычислительный синтезатор [2].The closest technical solution (prototype) is a synthesizer with a V-shaped law of frequency modulation, containing a clock pulse generator, a reverse counter, a digital-to-analog converter, a VCO, a code comparison circuit, a constant memory unit, a first frequency divider, a phase discriminator, a second frequency divider, and a digital computational synthesizer [2].

Однако известные синтезаторы частот обладают сравнительно невысоким быстродействием и узкими функциональными возможностями.However, the well-known frequency synthesizers have a relatively low speed and narrow functionality.

Положительный технический результат - расширение функциональных возможностей синтезатора и повышение его быстродействия - достигается за счет того, что в цифроаналоговый синтезатор сложных частотно-модулированных сигналов содержащий последовательно соединенные цифровой вычислительный синтезатор, второй делитель с переменным коэффициентом деления, первый фазовый дискриминатор; последовательно соединенные генератор, управляемый напряжением (ГУН) с двумя управляющими элементами и первый делитель с переменным коэффициентом деления, причем новым является то, что введен второй контур управления, состоящий из модулятора, второго фазового дискриминатора, третьего делителя с переменным коэффициентом деления, причем выход ГУН соединен с входом третьего делителя с переменным коэффициентом деления, выход последнего подключен к первому входу второго фазового дискриминатора, на второй вход которого поступает сигнал с модулятора; выход второго фазового дискриминатора подключен к второму управляющему элементу ГУН; выход первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления подключен ко второму входу первого фазового дискриминатора, выход которого через фильтр нижних частот подключен к первому управляющему элементу ГУН; выход ГУН является аналоговым выходом цифроаналогового синтезатора.A positive technical result - expanding the functionality of the synthesizer and increasing its speed - is achieved due to the fact that the digital-analog synthesizer of complex frequency-modulated signals containing a series-connected digital computer synthesizer, a second divider with a variable division ratio, the first phase discriminator; a voltage-controlled oscillator (VCO) connected in series with two control elements and a first divider with a variable division ratio, and the new one is that a second control loop is introduced, consisting of a modulator, a second phase discriminator, a third divider with a variable division ratio, and the output of the VCO connected to the input of the third divider with a variable division ratio, the output of the latter is connected to the first input of the second phase discriminator, the second input of which receives a signal from odulyatora; the output of the second phase discriminator is connected to the second VCO control element; the output of the first frequency divider with a variable division coefficient is connected to the second input of the first phase discriminator, the output of which is connected through the low-pass filter to the first control element of the VCO; the VCO output is the analog output of a digital-to-analog synthesizer.

Цифроаналоговый синтезатор сложных частотно-модулированных сигналов содержит цифровой вычислительный синтезатор 1, генератор, управляемый напряжением (ГУН) 2 с двумя управляющими элементами, первый делитель с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 3, второй делитель с переменным коэффициентом деления 4, первый фазовый дискриминатор 5, фильтр нижних частот (ФНЧ) 6, третий делитель с переменным коэффициентом деления 7, модулятор 8, второй фазовый дискриминатор 9. Выход ГУН 2 является аналоговым выходом цифроаналогового синтезатора.The digital-analog synthesizer of complex frequency-modulated signals contains a digital computational synthesizer 1, a voltage-controlled oscillator (VCO) 2 with two control elements, a first divider with a variable division ratio (DPKD) 3, a second divider with a variable division coefficient 4, the first phase discriminator 5, low-pass filter (LPF) 6, a third divider with a variable division ratio 7, a modulator 8, a second phase discriminator 9. The output of the VCO 2 is the analog output of a digital-to-analog synthesizer.

Цифроаналоговый синтезатор сложных частотно-модулированных сигналов содержит последовательно соединенные цифровой вычислительный синтезатор 1, второй делитель с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 4, первый вход первого фазового дискриминатора, фильтр нижних частот (ФНЧ) 6, первый управляющий элемент ГУН 2; ГУН 2 соединен со входом первого делителя с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 3, выход которого подключен к второму входу первого фазового дискриминатора; последовательно соединенные модулятор 8, первый вход второго фазового дискриминатора 9, второй управляющий элемент ГУН 2; выход ГУН 2 соединен со входом третьего делителя с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 7, выход последнего подключен ко второму входу второго фазового дискриминатора 9; выход ГУН 2 является аналоговым выходом цифроаналогового синтезатора.The digital-analog synthesizer of complex frequency-modulated signals contains a digital computational synthesizer 1 connected in series, a second divider with a variable division ratio (DPKD) 4, the first input of the first phase discriminator, a low-pass filter (LPF) 6, the first control element of the VCO 2; VCO 2 is connected to the input of the first divider with a variable division ratio (DPKD) 3, the output of which is connected to the second input of the first phase discriminator; connected in series modulator 8, the first input of the second phase discriminator 9, the second control element of the VCO 2; the output of the VCO 2 is connected to the input of the third divider with a variable division ratio (DPKD) 7, the output of the latter is connected to the second input of the second phase discriminator 9; VCO 2 output is an analog output of a digital-analog synthesizer.

Цифроаналоговый синтезатор сложных частотно-модулированных сигналов работает следующим образом.The digital-analog synthesizer of complex frequency-modulated signals works as follows.

Цифровой вычислительный синтезатор 1 вырабатывает сигнал с нужной модуляцией частоты, которая поступает на второй делитель частоты 4, где она делится в N раз и далее подается на первый вход первого фазового дискриминатора 5; ГУН 2 вырабатывает синусоидальный сигнал, который в М раз делится в первом делителе частоты и подается на второй вход фазового дискриминатора 5, выход последнего через ФНЧ 6 подключен к первому управляющему элементу ГУН 2.Digital computational synthesizer 1 generates a signal with the desired frequency modulation, which is fed to the second frequency divider 4, where it is divided N times and then fed to the first input of the first phase discriminator 5; VCO 2 generates a sinusoidal signal, which is M times divided in the first frequency divider and fed to the second input of the phase discriminator 5, the output of the latter through the low-pass filter 6 is connected to the first control element of the VCO 2.

Таким образом, частоту на выходе ГУН 2 можно описать формулойThus, the frequency at the output of the VCO 2 can be described by the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

Для передачи информационного сообщения используется модулятор 8, сигнал с выхода которого поступает на первый вход второго фазового дискриминатора; выходная частота ГУН 2 делится в K раз в третьем делителе частоты 7 и поступает на второй вход фазового дискриминатора 9, выход которого соединен со вторым управляющим элементом ГУН 2.To transmit the information message, a modulator 8 is used, the output signal of which goes to the first input of the second phase discriminator; the output frequency of the VCO 2 is divided K times in the third frequency divider 7 and is fed to the second input of the phase discriminator 9, the output of which is connected to the second control element of the VCO 2.

Таким образом, на выходе ГУН 2 будет следующая комбинация частот:Thus, the output of the VCO 2 will be the following combination of frequencies:

Figure 00000002
Figure 00000002

Сигнал на выходе ГУН 2 можно описать формулойThe signal at the output of the VCO 2 can be described by the formula

Figure 00000003
Figure 00000003

Таким образом, на выходе цифроаналогового синтезатора получается сложный частотно-модулированный сигнал, который можно использовать в современных адаптивных системах связи с программной перестройкой рабочей частоты.Thus, at the output of the digital-analog synthesizer, a complex frequency-modulated signal is obtained, which can be used in modern adaptive communication systems with software tuning of the operating frequency.

ЛитератураLiterature

1. В. Манассевич. Синтезаторы частот. М.: Радио и связь, 1979.1. V. Manassevich. Frequency synthesizers. M .: Radio and communications, 1979.

2. Патент РФ №2407144. МПК H03L 7/18. Синтезатор с V-образным законом модуляции частоты / Рябов И.В., Дедов А.Н., Юрьев П.М. Заявл. 22.06.2009. Опубл. 20.12.2010. Бюл. №35. - 8 с.2. RF patent No. 2407144. IPC H03L 7/18. A synthesizer with a V-shaped law of frequency modulation / Ryabov I.V., Dedov A.N., Yuryev P.M. Claim 06/22/2009. Publ. 12/20/2010. Bull. Number 35. - 8 p.

Claims (1)

Цифроаналоговый синтезатор сложных частотно-модулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные цифровой вычислительный синтезатор, второй делитель с переменным коэффициентом деления, первый фазовый дискриминатор; последовательно соединенные генератор, управляемый напряжением (ГУН) с двумя управляющими элементами и первый делитель с переменным коэффициентом деления, отличающийся тем, что введен второй контур управления, состоящий из модулятора, второго фазового дискриминатора, третьего делителя с переменным коэффициентом деления, причем выход ГУН соединен с входом третьего делителя с переменным коэффициентом деления, выход последнего подключен к первому входу второго фазового дискриминатора, на второй вход которого поступает сигнал с модулятора; выход второго фазового дискриминатора подключен к второму управляющему элементу ГУН; выход первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления подключен ко второму входу первого фазового дискриминатора, выход которого через фильтр нижних частот подключен к первому управляющему элементу ГУН; выход ГУН является аналоговым выходом цифроаналогового синтезатора.Digital-to-analog synthesizer of complex frequency-modulated signals, comprising a series-connected digital computational synthesizer, a second divider with a variable division ratio, a first phase discriminator; a voltage-controlled oscillator (VCO) connected in series with two control elements and a first divider with a variable division ratio, characterized in that a second control circuit is introduced, consisting of a modulator, a second phase discriminator, a third divider with a variable division ratio, the output of the VCO connected to the input of the third divider with a variable division coefficient, the output of the latter is connected to the first input of the second phase discriminator, the second input of which receives a signal from the modulate pa; the output of the second phase discriminator is connected to the second VCO control element; the output of the first frequency divider with a variable division coefficient is connected to the second input of the first phase discriminator, the output of which is connected through the low-pass filter to the first control element of the VCO; the VCO output is the analog output of a digital-to-analog synthesizer.
RU2016126606A 2016-07-01 2016-07-01 Digital-to-analog synthesizer of complex frequency-modulated signals RU2635272C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126606A RU2635272C1 (en) 2016-07-01 2016-07-01 Digital-to-analog synthesizer of complex frequency-modulated signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126606A RU2635272C1 (en) 2016-07-01 2016-07-01 Digital-to-analog synthesizer of complex frequency-modulated signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2635272C1 true RU2635272C1 (en) 2017-11-09

Family

ID=60263798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016126606A RU2635272C1 (en) 2016-07-01 2016-07-01 Digital-to-analog synthesizer of complex frequency-modulated signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2635272C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU18032U1 (en) * 2000-12-22 2001-05-10 Шаталов Евгений Владимирович DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION
US20080164951A1 (en) * 2004-07-01 2008-07-10 Thomas Musch Frequency synthesizer and method for operating a frequency synthesizer
RU2007135154A (en) * 2007-09-21 2009-03-27 Государственное учреждение высшего профессионального образовани Марийский государственный технический университет (RU) SYNTHESIS WITH V-FREQUENCY MODULATION LAW
US20090156150A1 (en) * 2007-12-18 2009-06-18 Harris Corporation Frequency synthesizer and related method for generating wideband signals
RU2407144C1 (en) * 2009-06-22 2010-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет Synthesiser with v-shaped frequency modulation law

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU18032U1 (en) * 2000-12-22 2001-05-10 Шаталов Евгений Владимирович DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIS WITH FREQUENCY MODULATION
US20080164951A1 (en) * 2004-07-01 2008-07-10 Thomas Musch Frequency synthesizer and method for operating a frequency synthesizer
RU2007135154A (en) * 2007-09-21 2009-03-27 Государственное учреждение высшего профессионального образовани Марийский государственный технический университет (RU) SYNTHESIS WITH V-FREQUENCY MODULATION LAW
US20090156150A1 (en) * 2007-12-18 2009-06-18 Harris Corporation Frequency synthesizer and related method for generating wideband signals
RU2407144C1 (en) * 2009-06-22 2010-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет Synthesiser with v-shaped frequency modulation law

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103490777B (en) low spurious frequency synthesizer
KR101654218B1 (en) Spread spectrum clock genertor
CN108964660B (en) High-resolution low-power-consumption spread spectrum control circuit based on phase delay compensation
US11804847B2 (en) Fractional frequency synthesis by sigma-delta modulating frequency of a reference clock
CN108988857B (en) Broadband low-phase-noise frequency synthesizer and method based on photoelectric oscillator
RU2635278C1 (en) Digital frequency synthesizer with high linearity of law of frequency variation
RU2682847C1 (en) Digital synthesizer with m-shape law of frequency changes
CN103718463A (en) High-linearity phase frequency detector
EP1916768A1 (en) Device and method for generating a signal with predefined transient at start-up
Strelnikov et al. Direct digital synthesizer of phase-manipulated signals, based on the direct digital synthesis method
RU2635272C1 (en) Digital-to-analog synthesizer of complex frequency-modulated signals
US8638141B1 (en) Phase-locked loop
RU2566962C1 (en) Digital computational synthesiser of frequency-modulated signals
RU172814U1 (en) HYBRID FREQUENCY SYNTHESIS WITH IMPROVED SPECTRAL CHARACTERISTICS
RU2536385C1 (en) Digital synthesiser for generating multi-frequency telegraphy signals
RU2594336C1 (en) Method of generating microwave signals with low frequency spectrum pitch
RU2718461C1 (en) Digital computing synthesizer of frequency-modulated signals
RU135468U1 (en) FAST FREQUENCY SYNTHESIS
RU2407144C1 (en) Synthesiser with v-shaped frequency modulation law
RU143080U1 (en) DIGITAL FORMER OF LINEAR-FREQUENCY-MODULATED RADIO SIGNALS
RU2757413C1 (en) Digital computational synthesizer for adaptive communication systems with pprf
Gupta et al. An Improved Analog Waveforms Generation Technique using Direct Digital Synthesizer
RU2794104C1 (en) Digital oscillator of variable frequency
RU214526U1 (en) Hybrid frequency synthesizer based on a high-speed digital-to-analogue converter in special operating modes
RU2713569C1 (en) Frequency synthesizer with wideband modulation

Legal Events

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

Effective date: 20180702