RU2701050C1 - Цифровой синтезатор фазоманипулированных сигналов - Google Patents

Цифровой синтезатор фазоманипулированных сигналов Download PDF

Info

Publication number
RU2701050C1
RU2701050C1 RU2019116806A RU2019116806A RU2701050C1 RU 2701050 C1 RU2701050 C1 RU 2701050C1 RU 2019116806 A RU2019116806 A RU 2019116806A RU 2019116806 A RU2019116806 A RU 2019116806A RU 2701050 C1 RU2701050 C1 RU 2701050C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
digital
input
phase
output
multiplexer
Prior art date
Application number
RU2019116806A
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Владимирович Рябов
Дмитрий Николаевич Бочкарев
Игорь Витальевич Стрельников
Николай Васильевич Дегтярев
Евгений Сергеевич Клюжев
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 RU2019116806A priority Critical patent/RU2701050C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2701050C1 publication Critical patent/RU2701050C1/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
    • 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

Abstract

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза частотно-модулированных и фазоманипулированных сигналов и может быть использовано в системах радиолокации и связи. Технический результат заключается в возможности синтеза фазоманипулированных сигналов. Цифровой синтезатор фазоманипулированных сигналов содержит эталонный генератор 1, блок формирования и задержки 2, первый регистр памяти 3, цифровой накопитель частоты 4, цифровой накопитель фазы 5, сумматор 6, мультиплексор 7, преобразователь кодов 8, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, фильтр низких частот 10, второй регистр памяти 11, делитель с переменным коэффициентом деления 12, третий регистр памяти 13. Цифровыми входами цифрового синтезатора являются входы первого, второго и третьего регистров памяти и управляющий вход мультиплексора, а его аналоговым выходом – выход ФНЧ. 1 ил.

Description

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза сложных двухчастотных частотно-модулированных двухчастотных сигналов и может быть использовано в системах радиолокации и связи.
Известны 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 [1].
Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является 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 [2].
Однако, известные цифровые вычислительные синтезаторы не обеспечивают формирование фазоманипулированных сигналов.
Достигаемый технический результат – возможность формирования сложных частотно-модулированных и фазоманипулированных сигналов – достигается за счет того, что в Цифровой синтезатор фазоманипулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок формирования и задержки; последовательно соединенные первый регистр памяти, цифровой накопитель частоты, цифровой накопитель фазы, первый вход сумматора; последовательно соединенные преобразователь кодов, цифроаналоговый преобразователь и ФНЧ, причем выход ФНЧ является аналоговым выходом цифрового синтезатора; последовательно соединенные второй регистр памяти и делитель с переменным коэффициентом деления; третий регистр памяти, выход которого подключен к второму входу сумматора; выходы блока формирования и задержки подключены с тактовым входам делителя с переменным коэффициентом деления, цифрового накопителя фазы и цифроаналогового преобразователя; выход делителя с переменным коэффициентом деления подключен к тактовому входу цифрового накопителя частоты; входами цифрового синтезатора являются входы первого, второго и третьего регистров памяти, причем новым является то, что введен мультиплексор; при этом выход цифрового накопителя фазы подключен к первому входу мультиплексора, а выход сумматора подсоединен к второму входу мультиплексора; выход мультиплексора подключен к входу преобразователя кодов, а входом цифрового синтезатора является управляющий вход мультиплексора.
Цифровой синтезатор фазоманипулированных сигналов содержит (фиг.1) эталонный генератор 1, блок формирования и задержки 2, первый регистр памяти 3, цифровой накопитель частоты 4, цифровой накопитель фазы 5, сумматор 6, мультиплексор 7, преобразователь кодов 8, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, фильтр низких частот 10, второй регистр памяти 11, делитель с переменным коэффициентом деления 12, третий регистр памяти 13.
Цифровой синтезатор фазоманипулированных сигналов (фиг. 1) содержит последовательно соединенные эталонный генератор 1, блок формирования и задержки 2; последовательно соединенные первый регистр памяти 3, цифровой накопитель частоты 4, цифровой накопитель фазы 5, первый вход сумматора 6; последовательно соединенные второй регистр памяти 11 и делитель с переменным коэффициентом деления, выход которого подсоединен к тактовому входу цифрового накопителя частоты; третий регистр памяти 13, выход которого подключен к второму входу сумматора; мультиплексор 7, на первый вход которого подается сигнал с выхода цифрового накопителя фазы, а на второй вход – с выхода сумматора; последовательно соединенные мультиплексор 7, преобразователь кодов 8, цифроаналоговый преобразователь 9, фильтр нижних частот 10; выходы блока формирования и задержки 2 подключены к тактовым входам делителя с переменным коэффициентом деления 12, цифрового накопителя фазы 5 и ЦАП 9; цифровыми входами цифрового вычислительного синтезатора являются входы первого, второго и третьего регистров памяти и управляющий вход мультиплексора, а его аналоговым выходом – выход ФНЧ.
Цифровой синтезатор 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, цифрового накопителя фазы и ЦАП.
Пусть в момент t0 на вход первого регистра памяти 3 поступает код начальной частоты Ci, на вход второго регистра памяти – код Dk, а на вход второго третьего регистра памяти 13 – код Bj.
В момент времени t1 код Ci из первого регистра памяти 3 записывается в цифровой накопитель частоты 4, код – в делитель с переменным коэффициентом деления, а код Bj из третьего регистра памяти 13 поступает на вход сумматора 6.
Далее, с каждым последующим тактовым импульсом, начиная с момента t2, результат суммирования в цифровом накопителе частоты 4 будет изменяться по формуле:
S1 = Ci + T, (1)
где T – номер тактового импульса.
Результат суммирования в цифровом накопителе фазы 5 будет изменяться по формуле:
S2 = (Ci + T)×T/Dk. (2)
А результат в сумматоре 6 будет изменяться по формуле:
S3 = Ci×T+ T2/Dk + Bj (3)
Далее результаты суммирования S2 и S3 поступают на соответствующие входы мультиплексора 7.
Если код управления мультиплексора 7 равен К=0, то на вход преобразователя кодов 9 поступает код S3 с выхода цифрового накопителя фазы 5, а если код управления мультиплексора 7 равен К=1, то на вход преобразователя кодов 10 поступает код S2 с выхода сумматора 6.
Затем коды синуса подается на ЦАП 9, где формируется «ступенчатый» частотно-модулированный сигнал, описываемый формулой:
uc(t) = U0 sin [(2πf1 t + πf ` t2) + φj], (5)
где U0 – амплитуда сигнала,
∆t = T – тактовый интервал,
φj – фаза сигнала,
1/Dk = f ` – скорость изменения частоты цифрового вычислительного синтезатора.
Таким образом, изменяя код управления мультиплексора К, можно формировать фазоманипулированный сигнал, приращением фазы которого можно управлять, изменяя код Bj.
К достоинствам предложенного цифрового синтезатора можно отнести: высокую скорость перестройки частоты, быструю смену фазы при формировании сложных ЧМ сигналов.
Литература
1. Патент РФ № 2058659. МКИ H03B 19/00. Цифровой синтезатор частот / Рябов И.В., Фищенко П.А. Заявл. 23.09.1993. Опубл. 20.04.1996. Бюл. № 11. – 6 с.
2. 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. (прототип).

Claims (1)

  1. Цифровой синтезатор фазоманипулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок формирования и задержки; последовательно соединенные первый регистр памяти, цифровой накопитель частоты, цифровой накопитель фазы, первый вход сумматора; последовательно соединенные преобразователь кодов, цифроаналоговый преобразователь и ФНЧ, причем выход ФНЧ является аналоговым выходом цифрового синтезатора; последовательно соединенные второй регистр памяти и делитель с переменным коэффициентом деления; третий регистр памяти, выход которого подключен ко второму входу сумматора; выходы блока формирования и задержки подключены с тактовым входам делителя с переменным коэффициентом деления, цифрового накопителя фазы и цифроаналогового преобразователя; выход делителя с переменным коэффициентом деления подключен к тактовому входу цифрового накопителя частоты; входами цифрового синтезатора являются входы первого, второго и третьего регистров памяти, отличающийся тем, что введен мультиплексор; при этом выход цифрового накопителя фазы подключен к первому входу мультиплексора, а выход сумматора подсоединен ко второму входу мультиплексора; выход мультиплексора подключен к входу преобразователя кодов, а входом цифрового синтезатора является управляющий вход мультиплексора.
RU2019116806A 2019-05-30 2019-05-30 Цифровой синтезатор фазоманипулированных сигналов RU2701050C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116806A RU2701050C1 (ru) 2019-05-30 2019-05-30 Цифровой синтезатор фазоманипулированных сигналов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116806A RU2701050C1 (ru) 2019-05-30 2019-05-30 Цифровой синтезатор фазоманипулированных сигналов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2701050C1 true RU2701050C1 (ru) 2019-09-24

Family

ID=68063450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019116806A RU2701050C1 (ru) 2019-05-30 2019-05-30 Цифровой синтезатор фазоманипулированных сигналов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2701050C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756971C1 (ru) * 2021-02-08 2021-10-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой вычислительный синтезатор для передачи информации

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989012362A1 (en) * 1988-06-03 1989-12-14 Motorola, Inc. Frequency synthesizer with spur compensation
RU2058659C1 (ru) * 1993-09-23 1996-04-20 Игорь Владимирович Рябов Цифровой синтезатор частот
RU2423782C1 (ru) * 2010-03-25 2011-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет Цифровой синтезатор многофазных сигналов
RU2635278C1 (ru) * 2016-10-17 2017-11-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой синтезатор частот с высокой линейностью закона изменения частоты

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989012362A1 (en) * 1988-06-03 1989-12-14 Motorola, Inc. Frequency synthesizer with spur compensation
RU2058659C1 (ru) * 1993-09-23 1996-04-20 Игорь Владимирович Рябов Цифровой синтезатор частот
RU2423782C1 (ru) * 2010-03-25 2011-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет Цифровой синтезатор многофазных сигналов
RU2635278C1 (ru) * 2016-10-17 2017-11-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой синтезатор частот с высокой линейностью закона изменения частоты

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756971C1 (ru) * 2021-02-08 2021-10-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой вычислительный синтезатор для передачи информации

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3641442A (en) Digital frequency synthesizer
US3976945A (en) Frequency synthesizer
RU2635278C1 (ru) Цифровой синтезатор частот с высокой линейностью закона изменения частоты
RU2682847C1 (ru) Цифровой синтезатор с М-образным законом изменения частоты
CN106708166A (zh) 信号生成器和信号生成方法
JPH03253108A (ja) ダイレクト・デジタル・シンセサイザー及び信号発生方法
US20050146360A1 (en) Multi-stage numeric counter oscillator
RU2358384C2 (ru) Цифровой синтезатор частотно- и фазомодулированных сигналов
US3984771A (en) Accurate digital phase/frequency extractor
RU2701050C1 (ru) Цифровой синтезатор фазоманипулированных сигналов
RU2726833C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор с подавлением перекрестных помех
RU2628216C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор с частотной модуляцией
RU2566962C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор частотно-модулированных сигналов
RU2721408C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор с быстрой перестройкой частоты
RU2710280C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов
RU2536385C1 (ru) Цифровой синтезатор для формирования сигналов многочастотной телеграфии
Strelnikov et al. Direct digital synthesizer of phase-manipulated signals, based on the direct digital synthesis method
RU2718461C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор частотно-модулированных сигналов
RU2452085C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор для многочастотной телеграфии
RU2423782C1 (ru) Цифровой синтезатор многофазных сигналов
RU2491710C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор с быстрой перестройкой частоты
RU2757413C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор для адаптивных систем связи с ППРЧ
RU2294054C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор с квадратурными выходами
RU2580444C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор частотно-модулированных сигналов
RU2149503C1 (ru) Цифровой синтезатор частот