RU2682847C1 - Цифровой синтезатор с М-образным законом изменения частоты - Google Patents

Цифровой синтезатор с М-образным законом изменения частоты Download PDF

Info

Publication number
RU2682847C1
RU2682847C1 RU2017136348A RU2017136348A RU2682847C1 RU 2682847 C1 RU2682847 C1 RU 2682847C1 RU 2017136348 A RU2017136348 A RU 2017136348A RU 2017136348 A RU2017136348 A RU 2017136348A RU 2682847 C1 RU2682847 C1 RU 2682847C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
digital
output
input
multiplexer
frequency
Prior art date
Application number
RU2017136348A
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Владимирович Рябов
Игорь Витальевич Стрельников
Николай Васильевич Дегтярев
Павел Михайлович Юрьев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический 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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет"
Priority to RU2017136348A priority Critical patent/RU2682847C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2682847C1 publication Critical patent/RU2682847C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/18—Indirect 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
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B19/00—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source

Landscapes

  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза сложных частотно-модулированных (ЧМ) сигналов и может быть использовано в системах радиолокации, навигации и связи. Достигаемый технический результат - возможность синтеза частотно-модулированных сигналов с М-образным законом изменения частоты. Цифровой синтезатор содержит (фиг. 1) эталонный генератор 1, блок формирования и задержки 2, первый регистр памяти 3, первый цифровой накопитель 4, инвертор 5, мультиплексор 6, второй цифровой накопитель 7, функциональный преобразователь код-синус 8, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, фильтр нижних частот (ФНЧ) 10, второй регистр памяти 11, делитель с переменным коэффициентом деления 12. Цифровыми входами цифрового синтезатора являются входы первого и второго регистров памяти и управляющий вход мультиплексора, а его аналоговым выходом - выход ФНЧ. 2 ил.

Description

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза сложных частотно-модулированных (ЧМ) сигналов и может быть использовано в системах радиолокации, навигации и связи.
Известны цифровые синтезаторы частотно-модулированных сигналов, содержащие эталонный генератор и блок задержки, блок постоянного запоминания, регистр памяти, делитель с переменным коэффициентом деления, цифровой накопитель, преобразователь кодов, ЦАП, ФНЧ, ждущий мультивибратор, реверсивный счетчик с предварительной установкой, схему сравнения [1].
Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является цифровой синтезатор частот, содержащий эталонный генератор, блок задержки, первый блок ПЗУ, первый цифровой накопитель, второй регистр памяти, второй цифровой накопитель, преобразователь кодов, ЦАП, ФНЧ, второй блок ПЗУ и счетчик с предварительной установкой [2].
Однако, известные цифровые вычислительные синтезаторы не обеспечивают формирование сложных частотно-модулированных сигналов с М-образным законом изменения частоты.
Достигаемый технический результат - возможность формирования частотно-модулированных сигналов с М-образным законом изменения частоты - достигается за счет того, что в цифровой синтезатор с М-образным законом изменением частоты, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок формирования и задержки; последовательно соединенные первый регистр памяти и первый цифровой накопитель; второй регистр памяти; делитель с переменным коэффициентом деления; второй цифровой накопитель; последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот; причем выход фильтра нижних частот является аналоговым выходом цифрового синтезатора; выходы блока формирования и задержки подключены с тактовым входам делителя с переменным коэффициентом деления, второго цифрового накопителя и цифроаналогового преобразователя, причем новым является то, что введены инвертор, мультиплексор и функциональный преобразователь код-синус; при этом выход первого цифрового накопителя подключен к входу инвертора и первому входу мультиплексора, выход последнего подсоединен к входу второго цифрового накопителя; выход инвертора подключен ко второму входу мультиплексора; выход второго цифрового накопителя подключен к входу функционального преобразователя код-синус, выход которого подключен к информационному входу цифроаналогового преобразователя; выход второго регистра памяти подключен к входу делителя с переменным коэффициентом деления, выход которого подключен к тактовому входу первого цифрового накопителя; цифровыми входами цифрового синтезатора являются входы первого и второго регистров памяти и управляющий вход мультиплексора.
Цифровой синтезатор с М-образным законом изменением частоты содержит (фиг. 1) эталонный генератор 1, блок формирования и задержки 2, первый регистр памяти 3, первый цифровой накопитель 4, инвертор 5, мультиплексор 6, второй цифровой накопитель 7, функциональный преобразователь код-синус 8, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, фильтр нижних частот (ФНЧ) 10, второй регистр памяти 11, делитель с переменным коэффициентом деления 12.
Цифровой синтезатор (фиг. 1) содержит последовательно соединенные эталонный генератор 1, блок формирования и задержки 2; последовательно соединенные первый регистр памяти 3, первый цифровой накопитель 4, первый вход мультиплексора 6, второй цифровой накопитель 7, функциональный преобразователь код-синус 8, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, фильтр нижних частот (ФНЧ) 10; выход первого цифрового накопителя также подключен к входу инвертора 5, выход которого подключен к второму входу мультиплексора 6; последовательно соединенные второй регистр памяти 11, делитель с переменным коэффициентом деления 12 и тактовый вход первого цифрового накопителя 4; выходы блока формирования и задержки 2 подключены к тактовым входам делителя с переменным коэффициентом деления 12, второго цифрового накопителя 7 и ЦАП 9. Цифровыми входами цифрового синтезатора являются входы первого и второго регистров памяти 3, 11 и управляющий вход мультиплексора 6, а его аналоговым выходом - выход ФНЧ 10.
Цифровой синтезатор с М-образным законом изменением частоты работает следующим образом.
Эталонный генератор 1 формирует синусоидальный сигнал опорной частоты, из которого в блоке формирования и задержки 2 формируются последовательности тактовых импульсов формы «меандр», служащие для синхронизации работы основных узлов цифрового синтезатора: делителя с переменным коэффициентом деления, второго цифрового накопителя и ЦАП.
Пусть в момент t0 на вход первого регистра памяти 3 поступает код начальной частоты Сi, а на вход второго регистра памяти 11 - код Dk, определяющий коэффициент деления делителя 12.
В момент времени t1 код Сi из первого регистра памяти 3 записывается в первый цифровой накопитель 4, а код Dk из второго регистра памяти 11 - в делитель с переменным коэффициентом деления 12.
Далее, с каждым последующим тактовым импульсом, начиная с момента t2, результат суммирования в первом цифровом накопителе 4 будет изменяться по формуле:
Figure 00000001
где Т - номер тактового импульса.
Сигнал S1 с выхода первого цифрового накопителя 4 поступает на первый вход мультиплексора 6 и на вход инвертора 5, выход которого подключен ко второму входу мультиплексора 6. Если код управления мультиплексора 6 К=0, то на вход второго цифрового накопителя 7 через мультиплексор 6 поступает прямой код с выхода первого цифрового накопителя 4, при этом результат накопления во втором цифровом накопителе 7 будет описываться выражением:
Figure 00000002
Далее, результат накопления с выхода второго цифрового накопителя 7 поступает на вход функционального преобразователя 8, где входному коду S2 ставится в соответствие код sin(S2). Затем код синуса sin(S2) подается на ЦАП 9, где формируется «ступенчатый» частотно-модулированный (ЧМ) сигнал, описываемый формулой:
Figure 00000003
где U0 - амплитуда сигнала,
Δt=T - тактовый интервал,
Сi=ƒ1 - начальная частота,
1/Dk=ƒ' - скорость изменения частоты цифрового синтезатора.
Сигнал с выхода ЦАП 9 поступает на вход ФНЧ, который имеет частоту среза, равную половине тактовой частоты ƒср=0,5ƒтакт, и пропускает на выход только первую гармонику синтезированного сигнала.
Пусть в момент времени tn код переключения мультиплексора 6 К=1, тогда на вход второго цифрового накопителя 7 поступит обратный код S1, при этом, начиная с момента tn+1 код S2 на выходе второго цифрового накопителя 7 будет описываться формулой:
Figure 00000004
Таким образом, изменяя код управления мультиплексора К, можно формировать ЧМ сигналы как с положительным, так и с отрицательным знаком изменения частоты (фиг. 2). При этом, при К=0 сигнал на выходе цифрового синтезатора описывается формулой (3), а при К=1 - формулой (5).
Figure 00000005
Код Dk определяет скорость изменения частоты синтезируемого ЧМ сигнала, чем больше значение Dk, тем ниже скорость изменения частоты ƒ'.
К достоинствам предложенного цифрового синтезатора можно отнести: высокую скорость перестройки частоты, быструю смену знака в законе изменения частоты при формировании сложных ЧМ сигналов с М-образным и V-образным законами изменения частоты.
Литература
1. Патент РФ №2204197. МПК H03L 7/18. Цифровой синтезатор частотно-модулированных сигналов/ Рябов И.В., Рябов И.В. Заявл. 06.04.2001. Опубл.10.05.2003. Бюл. №13. - 5 с.
2. Патент РФ №2058659. МКИ Н03В 19/00. Цифровой синтезатор частот / Рябов И.В., Фищенко П.А. Заявл. 23.09.1993. Опубл. 20.04.1996. Бюл. №11. - 6 с. (прототип).

Claims (1)

  1. Цифровой синтезатор с М-образным законом изменения частоты, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок формирования и задержки; последовательно соединенные первый регистр памяти и первый цифровой накопитель; второй регистр памяти; делитель с переменным коэффициентом деления; второй цифровой накопитель; последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот; причем выход фильтра нижних частот является аналоговым выходом цифрового синтезатора; выходы блока формирования и задержки подключены к тактовым входам делителя с переменным коэффициентом деления, второго цифрового накопителя и цифроаналогового преобразователя, отличающийся тем, что введены инвертор, мультиплексор и функциональный преобразователь код-синус; при этом выход первого цифрового накопителя подключен к входу инвертора и первому входу мультиплексора, выход последнего подсоединен к входу второго цифрового накопителя; выход инвертора подключен ко второму входу мультиплексора; выход второго цифрового накопителя подключен к входу функционального преобразователя код-синус, выход которого подключен к информационному входу цифроаналогового преобразователя; выход второго регистра памяти подключен к входу делителя с переменным коэффициентом деления, выход которого подключен к тактовому входу первого цифрового накопителя; цифровыми входами цифрового синтезатора являются входы первого и второго регистров памяти и управляющий вход мультиплексора, что позволит формировать сигнал с М-образным и V-образными законами изменения частоты.
RU2017136348A 2017-10-13 2017-10-13 Цифровой синтезатор с М-образным законом изменения частоты RU2682847C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017136348A RU2682847C1 (ru) 2017-10-13 2017-10-13 Цифровой синтезатор с М-образным законом изменения частоты

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017136348A RU2682847C1 (ru) 2017-10-13 2017-10-13 Цифровой синтезатор с М-образным законом изменения частоты

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2682847C1 true RU2682847C1 (ru) 2019-03-21

Family

ID=65858740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017136348A RU2682847C1 (ru) 2017-10-13 2017-10-13 Цифровой синтезатор с М-образным законом изменения частоты

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2682847C1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2710280C1 (ru) * 2019-04-18 2019-12-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов
RU2718461C1 (ru) * 2019-09-12 2020-04-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой вычислительный синтезатор частотно-модулированных сигналов
RU2757413C1 (ru) * 2020-11-20 2021-10-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой вычислительный синтезатор для адаптивных систем связи с ППРЧ
RU2765264C1 (ru) * 2021-07-19 2022-01-27 Закрытое акционерное общество "ОКБ "РИТМ" Цифровой синтезатор изменяющейся частоты
RU2826705C1 (ru) * 2024-01-16 2024-09-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных частотно-модулированных сигналов

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4862109A (en) * 1986-04-04 1989-08-29 Plessey Overseas Limited Processor controlled phase locked loop multi-band frequency synthesizer
US5235531A (en) * 1990-12-17 1993-08-10 Siemens Aktiengesellschaft Method and arrangement for dividing the frequency of an alternating voltage with a non-whole-numbered division factor
RU2058659C1 (ru) * 1993-09-23 1996-04-20 Игорь Владимирович Рябов Цифровой синтезатор частот
RU2149503C1 (ru) * 1999-04-13 2000-05-20 Марийский государственный технический университет Цифровой синтезатор частот
RU2204197C2 (ru) * 2001-04-06 2003-05-10 Марийский государственный технический университет Цифровой синтезатор частотно-модулированных сигналов
RU2491710C1 (ru) * 2012-07-03 2013-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Поволжский государственный технологический университет Цифровой вычислительный синтезатор с быстрой перестройкой частоты
RU2580444C1 (ru) * 2014-10-30 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой вычислительный синтезатор частотно-модулированных сигналов
RU2016104537A (ru) * 2016-02-10 2017-08-15 Автономная некоммерческая организация высшего образования "Межрегиональный открытый социальный институт" Цифровой вычислительный синтезатор многочастотных частотно-модулированных сигналов
RU2628216C1 (ru) * 2016-10-17 2017-08-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой вычислительный синтезатор с частотной модуляцией

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4862109A (en) * 1986-04-04 1989-08-29 Plessey Overseas Limited Processor controlled phase locked loop multi-band frequency synthesizer
US5235531A (en) * 1990-12-17 1993-08-10 Siemens Aktiengesellschaft Method and arrangement for dividing the frequency of an alternating voltage with a non-whole-numbered division factor
RU2058659C1 (ru) * 1993-09-23 1996-04-20 Игорь Владимирович Рябов Цифровой синтезатор частот
RU2149503C1 (ru) * 1999-04-13 2000-05-20 Марийский государственный технический университет Цифровой синтезатор частот
RU2204197C2 (ru) * 2001-04-06 2003-05-10 Марийский государственный технический университет Цифровой синтезатор частотно-модулированных сигналов
RU2491710C1 (ru) * 2012-07-03 2013-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Поволжский государственный технологический университет Цифровой вычислительный синтезатор с быстрой перестройкой частоты
RU2580444C1 (ru) * 2014-10-30 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой вычислительный синтезатор частотно-модулированных сигналов
RU2016104537A (ru) * 2016-02-10 2017-08-15 Автономная некоммерческая организация высшего образования "Межрегиональный открытый социальный институт" Цифровой вычислительный синтезатор многочастотных частотно-модулированных сигналов
RU2628216C1 (ru) * 2016-10-17 2017-08-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой вычислительный синтезатор с частотной модуляцией

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2710280C1 (ru) * 2019-04-18 2019-12-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов
RU2718461C1 (ru) * 2019-09-12 2020-04-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой вычислительный синтезатор частотно-модулированных сигналов
RU2757413C1 (ru) * 2020-11-20 2021-10-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой вычислительный синтезатор для адаптивных систем связи с ППРЧ
RU2765264C1 (ru) * 2021-07-19 2022-01-27 Закрытое акционерное общество "ОКБ "РИТМ" Цифровой синтезатор изменяющейся частоты
RU2826705C1 (ru) * 2024-01-16 2024-09-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных частотно-модулированных сигналов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2682847C1 (ru) Цифровой синтезатор с М-образным законом изменения частоты
RU2635278C1 (ru) Цифровой синтезатор частот с высокой линейностью закона изменения частоты
EP0078588A1 (en) Method and apparatus for signal synthesis
RU2358384C2 (ru) Цифровой синтезатор частотно- и фазомодулированных сигналов
RU2058659C1 (ru) Цифровой синтезатор частот
EP1077529B1 (en) Phase modulation having individual placed edges
RU2628216C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор с частотной модуляцией
RU2726833C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор с подавлением перекрестных помех
CN106817082B (zh) 一种数字频率合成电路
RU2491710C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор с быстрой перестройкой частоты
RU2536385C1 (ru) Цифровой синтезатор для формирования сигналов многочастотной телеграфии
RU2566962C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор частотно-модулированных сигналов
RU2721408C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор с быстрой перестройкой частоты
RU181855U1 (ru) Устройство цифрового синтеза многочастотного линейно-частотно-модулированного фазокодоманипулированного сигнала в режиме полнополяризационного зондирования пространства
RU2718461C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор частотно-модулированных сигналов
RU2423782C1 (ru) Цифровой синтезатор многофазных сигналов
RU2452085C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор для многочастотной телеграфии
RU2701050C1 (ru) Цифровой синтезатор фазоманипулированных сигналов
RU2710280C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов
RU2580444C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор частотно-модулированных сигналов
RU2204197C2 (ru) Цифровой синтезатор частотно-модулированных сигналов
RU2294054C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор с квадратурными выходами
RU2257669C1 (ru) Цифровой синтезатор сигналов
RU177630U1 (ru) Устройство формирования многочастотного квазишумового сигнала
RU2149503C1 (ru) Цифровой синтезатор частот

Legal Events

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

Effective date: 20191014