RU2710280C1 - Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов - Google Patents

Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов Download PDF

Info

Publication number
RU2710280C1
RU2710280C1 RU2019111753A RU2019111753A RU2710280C1 RU 2710280 C1 RU2710280 C1 RU 2710280C1 RU 2019111753 A RU2019111753 A RU 2019111753A RU 2019111753 A RU2019111753 A RU 2019111753A RU 2710280 C1 RU2710280 C1 RU 2710280C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
digital
frequency
input
synthesizer
multiplexer
Prior art date
Application number
RU2019111753A
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 RU2019111753A priority Critical patent/RU2710280C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2710280C1 publication Critical patent/RU2710280C1/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03C—MODULATION
    • H03C3/00—Angle modulation
    • 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
    • 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
    • H03L7/183—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 a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number
    • 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
    • H03L7/183—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 a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number
    • H03L7/185—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 a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number using a mixer in the loop
    • 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
    • H03L7/183—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 a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number
    • H03L7/191—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 a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number using at least two different signals from the frequency divider or the counter for determining the time difference

Abstract

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза двухчастотных сложных частотно-модулированных сигналов и может быть использовано в системах радиолокации и связи. Достигаемый технический результат – возможность синтеза двухчастотных частотно-модулированных сигналов. Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов содержит эталонный генератор, блок формирования и задержки, первый и второй регистры памяти, первый, второй, третий, четвертый цифровые накопители, мультиплексор, преобразователь кодов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП). Цифровыми входами цифрового синтезатора являются входы первого и второго регистров памяти и управляющий вход мультиплексора, а его аналоговым выходом – выход ЦАП. 2 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 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 двухчастотных частотно-модулированных сигналов.
Достигаемый технический результат – возможность формирования двухчастотных сложных частотно-модулированных сигналов
Технический результат достигается за счет того, что в цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных частотно-модулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок формирования и задержки; последовательно соединенные первый регистр памяти, первый цифровой накопитель; второй цифровой накопитель; последовательно соединенные преобразователь кодов и цифроаналоговый преобразователь; причем выход ЦАП является аналоговым выходом цифрового синтезатора; а его цифровым входом является вход первого регистра памяти; выходы блока формирования и задержки подключены к тактовым входам первого и второго цифровых накопителей и цифроаналогового преобразователя, причем новым является то, что введены последовательно соединенные второй регистр памяти, третий цифровой накопитель, четвертый цифровой накопитель и мультиплексор; при этом выход второго цифрового накопителя подключен к второму входу мультиплексора, выход последнего подсоединен к входу преобразователя кодов, а выходы блока формирования и задержки подключены к тактовым входам третьего и четвертого цифрового накопителя; цифровыми входами ЦВС являются вход второго регистра памяти и управляющий вход мультиплексора.
Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных частотно-модулированных сигналов содержит (фиг.1) эталонный генератор 1, блок формирования и задержки 2, первый регистр памяти 3, первый цифровой накопитель 4, второй цифровой накопитель 5, второй регистр памяти 6, третий цифровой накопитель 7, четвертый цифровой накопитель 8, мультиплексор 9, преобразователь кодов 10, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 11.
Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов (фиг. 1) содержит последовательно соединенные эталонный генератор 1, блок формирования и задержки 2; последовательно соединенные первый регистр памяти 3, первый цифровой накопитель 4, второй цифровой накопитель 5, второй вход мультиплексора 9, последовательно соединенные второй регистр памяти 6, третий цифровой накопитель 7, четвертый цифровой накопитель 8, первый вход мультиплексора 9; выход последнего соединен с входом преобразователя кодов 10, выход которого подключен к информационному входу цифроаналогового преобразователя 11, выходы блока формирования и задержки 2 подключены к тактовым входам первого, второго, третьего и четвертого цифровых накопителей и ЦАП; цифровыми входами цифрового вычислительного синтезатора являются входы первого и второго регистров памяти и управляющий вход мультиплексора, а его аналоговым выходом – выход ЦАП.
Цифровой вычислительный 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: первого, второго, третьего и четвертого цифровых накопителей и ЦАП.
Пусть в момент t0 на вход первого регистра памяти 3 поступает код начальной частоты Ci, а на вход второго регистра памяти 6 – код Bj.
В момент времени t1 код Ci из первого регистра памяти 3 записывается в первый цифровой накопитель 4, а код Bj из второго регистра памяти 6 – в третий цифровой накопитель 7.
Далее, с каждым последующим тактовым импульсом, начиная с момента t2, результат суммирования в первом цифровом накопителе 4 будет изменяться по формуле:
S1 = Ci + T, (1)
где T – номер тактового импульса.
Результат суммирования в третьем цифровом накопителе 7 будет изменяться по формуле:
S2 = Bj + T. (2)
В момент t3 сигнал S1 с выхода первого цифрового накопителя 4 поступает на вход второго цифрового накопителя 5, где результат изменяется по формуле:
S3 = (Ci + T)×T, (3)
А результат суммирования в четвертом цифровом накопителе 8 будет изменяться по формуле:
S4 = (Bj + T)×T, (4)
Далее результаты суммирования S4 и S3 поступают на соответствующие входы мультиплексора 9.
Если код управления мультиплексора 9 равен К=0, то на вход преобразователя кодов 10 поступает код S3 с выхода второго цифрового накопителя 5, а если код управления мультиплексора 9 равен К=1, то на вход преобразователя кодов 10 поступает код S4 с выхода четвертого цифрового накопителя 8.
Затем коды синуса sin(S3) или sin(S4) подается на ЦАП 11, где формируется «ступенчатый» частотно-модулированный (ЧМ) сигнал, описываемый формулой:
uc(t) = U0 sin [(2πf1 t + πf ' t2) + (2πf2 t + πf ' t2)], (5)
где U0 – амплитуда сигнала,
∆t = T – тактовый интервал,
Ci = f1, Bj = f2 – начальные частоты,
1 = f ' – скорость изменения частоты цифрового вычислительного синтезатора.
Таким образом, изменяя код управления мультиплексора К, можно формировать двухчастотный частотно-модулированный сигнал, временные диаграммы которого приведены на фиг. 2.
К достоинствам предложенного цифрового синтезатора можно отнести: высокую скорость перестройки частоты, быструю смену частоты при формировании сложных ЧМ сигналов.

Claims (1)

  1. Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных частотно-модулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок формирования и задержки; последовательно соединенные первый регистр памяти, первый цифровой накопитель; второй цифровой накопитель; последовательно соединенные преобразователь кодов и цифроаналоговый преобразователь; причем выход ЦАП является аналоговым выходом цифрового синтезатора; а его цифровым входом является вход первого регистра памяти; выходы блока формирования и задержки подключены к тактовым входам первого и второго цифровых накопителей и цифроаналогового преобразователя, отличающийся тем, что введены последовательно соединенные второй регистр памяти, третий цифровой накопитель, четвертый цифровой накопитель и мультиплексор; при этом выход второго цифрового накопителя подключен к второму входу мультиплексора, выход последнего подсоединен к входу преобразователя кодов, а выходы блока формирования и задержки подключены к тактовым входам третьего и четвертого цифрового накопителя; цифровыми входами цифрового вычислительного синтезатора являются вход второго регистра памяти и управляющий вход мультиплексора.
RU2019111753A 2019-04-18 2019-04-18 Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов RU2710280C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019111753A RU2710280C1 (ru) 2019-04-18 2019-04-18 Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019111753A RU2710280C1 (ru) 2019-04-18 2019-04-18 Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2710280C1 true RU2710280C1 (ru) 2019-12-25

Family

ID=69022983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019111753A RU2710280C1 (ru) 2019-04-18 2019-04-18 Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2710280C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Citations (8)

* 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
WO1989012362A1 (en) * 1988-06-03 1989-12-14 Motorola, Inc. Frequency synthesizer with spur compensation
RU2149503C1 (ru) * 1999-04-13 2000-05-20 Марийский государственный технический университет Цифровой синтезатор частот
RU21259U1 (ru) * 2001-07-16 2001-12-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" Цифровой синтезатор частот
RU2204197C2 (ru) * 2001-04-06 2003-05-10 Марийский государственный технический университет Цифровой синтезатор частотно-модулированных сигналов
RU2566962C1 (ru) * 2014-04-15 2015-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой вычислительный синтезатор частотно-модулированных сигналов
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
RU2682847C1 (ru) * 2017-10-13 2019-03-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой синтезатор с М-образным законом изменения частоты

Patent Citations (8)

* 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
WO1989012362A1 (en) * 1988-06-03 1989-12-14 Motorola, Inc. Frequency synthesizer with spur compensation
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
RU21259U1 (ru) * 2001-07-16 2001-12-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" Цифровой синтезатор частот
RU2566962C1 (ru) * 2014-04-15 2015-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой вычислительный синтезатор частотно-модулированных сигналов
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
RU2682847C1 (ru) * 2017-10-13 2019-03-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Цифровой синтезатор с М-образным законом изменения частоты

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3641442A (en) Digital frequency synthesizer
US3976945A (en) Frequency synthesizer
CN106708166B (zh) 信号生成器和信号生成方法
RU2635278C1 (ru) Цифровой синтезатор частот с высокой линейностью закона изменения частоты
RU2682847C1 (ru) Цифровой синтезатор с М-образным законом изменения частоты
CN101917187A (zh) 基于锁相环预置开关选频输出的步进频信号产生方法
US3984771A (en) Accurate digital phase/frequency extractor
US5084681A (en) Digital synthesizer with phase memory
RU2710280C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов
RU2358384C2 (ru) Цифровой синтезатор частотно- и фазомодулированных сигналов
RU2628216C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор с частотной модуляцией
RU2726833C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор с подавлением перекрестных помех
RU2721408C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор с быстрой перестройкой частоты
RU2701050C1 (ru) Цифровой синтезатор фазоманипулированных сигналов
RU2566962C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор частотно-модулированных сигналов
RU2536385C1 (ru) Цифровой синтезатор для формирования сигналов многочастотной телеграфии
RU2718461C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор частотно-модулированных сигналов
Strelnikov et al. Direct digital synthesizer of phase-manipulated signals, based on the direct digital synthesis method
RU2491710C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор с быстрой перестройкой частоты
RU2452085C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор для многочастотной телеграфии
RU2423782C1 (ru) Цифровой синтезатор многофазных сигналов
Ryabov Digital Synthesizers of Frequency-Modulated Signals
RU2580444C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор частотно-модулированных сигналов
RU2294054C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор с квадратурными выходами
RU2757413C1 (ru) Цифровой вычислительный синтезатор для адаптивных систем связи с ППРЧ