RU2765264C1 - Digital variable synthesizer - Google Patents

Digital variable synthesizer Download PDF

Info

Publication number
RU2765264C1
RU2765264C1 RU2021121431A RU2021121431A RU2765264C1 RU 2765264 C1 RU2765264 C1 RU 2765264C1 RU 2021121431 A RU2021121431 A RU 2021121431A RU 2021121431 A RU2021121431 A RU 2021121431A RU 2765264 C1 RU2765264 C1 RU 2765264C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
amplitude
frequency
sensor
calculation unit
Prior art date
Application number
RU2021121431A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Юрьевич Капустин
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "ОКБ "РИТМ"
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 Закрытое акционерное общество "ОКБ "РИТМ" filed Critical Закрытое акционерное общество "ОКБ "РИТМ"
Priority to RU2021121431A priority Critical patent/RU2765264C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2765264C1 publication Critical patent/RU2765264C1/en

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
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering.SUBSTANCE: invention relates to radio engineering and can be used to obtain an output signal frequency varying according to an arbitrary law, including a pseudo-random one. The digital synthesizer of variable frequency contains serially connected sensor of the address of the periodic function 2, the unit for calculating the periodic function 10, the switch 11, the first multiplier 7, the adder 8, the unit for calculating the phase 13, the unit for calculating the amplitude 14, the second multiplier 17, the digital-to-analog converter 18 and the filter low frequencies 19, a pseudo-random sequence length sensor 3 and a pseudo-random sequence generation unit 6 connected in series, a signal duration code sensor 1 and a divider with a variable division ratio 9, connected in series, a frequency band code sensor 4, an initial frequency code sensor 5, a serially connected amplitude-modulating function address sensor 15 and an amplitude-modulating function calculator 16, a clock pulse generator 12, the output of which is connected to the clock inputs of a divider with a variable division ratio 9 and a calculation unit phase 13.EFFECT: providing the possibility of signal synthesis with a set duration, range, initial (center) frequency, arbitrary law of frequency modulation, including pseudo-random and arbitrary law of amplitude modulation of the output signal within the selected frequency band.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для получения изменяющейся по произвольному закону частоты выходного сигнала, в том числе и по псевдослучайному, с одновременным наложением произвольной амплитудной модуляцией, для измерения частоты Доплера в радиолокации и гидролокации, адаптивных широкополосных системах связи, для формирования тестовых, маскирующих и речевых сигналов в аудиометрах.The invention relates to radio engineering and can be used to obtain an output signal that changes according to an arbitrary law, including pseudo-random, with simultaneous superposition of arbitrary amplitude modulation, to measure the Doppler frequency in radar and sonar, adaptive broadband communication systems, to form test, masking and speech signals in audiometers.

Известен цифровой синтезатор изменяющейся частоты (Авторское свидетельство СССР №1298836, кл. Н03В 29/00, 1987. Цифровой синтезатор изменяющейся частоты. В.Ю. Капустин, В.С. Григорьев, С.В. Попов и Л.В. Иволга), содержащий датчик кода длительности сигнала, первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, датчик кода диапазона частот, первый делитель частоты с дробно-переменным коэффициентом деления, датчик кода начальной частоты, реверсивный счетчик, второй делитель частоты с дробно-переменным коэффициентом деления, счетчик приращения фазы, вычислитель амплитуд, цифроаналоговый преобразователь, задающий генератор, второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, счетчик, блок памяти и датчик адреса функции.Known digital synthesizer of variable frequency (USSR author's certificate No. 1298836, class H03V 29/00, 1987. Digital synthesizer of variable frequency. V.Yu. Kapustin, V.S. Grigoriev, S.V. Popov and L.V. Ivolga) , containing a signal duration code sensor, the first frequency divider with a variable division factor, a frequency band code sensor, the first frequency divider with a fractional variable division factor, an initial frequency code sensor, a reversible counter, a second frequency divider with a fractional variable division factor, an increment counter phases, amplitude calculator, digital-to-analog converter, master oscillator, second frequency divider with variable division ratio, counter, memory block and function address sensor.

Известен цифровой синтезатор изменяющейся частоты (Авторское свидетельство СССР №1578800, кл. Н03В 23/00, 1990. Цифровой синтезатор изменяющейся частоты. В.Ю. Капустин, В.С. Григорьев и О.Л. Лапаухова). содержащий датчик кода длительности сигнала, датчик адреса функции, датчик кода диапазона частот, датчик кода начальной частоты, блок памяти, перемножитель, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, накапливающий сумматор, сумматор, генератор тактовых импульсов, блок вычисления фазы, вычислитель амплитуды и цифроаналоговый преобразователь.Known digital synthesizer of variable frequency (USSR author's certificate No. 1578800, CL H03V 23/00, 1990. Digital synthesizer of variable frequency. V.Yu. Kapustin, V.S. Grigoriev and O.L. Lapaukhova). containing a signal duration code sensor, a function address sensor, a frequency band code sensor, an initial frequency code sensor, a memory unit, a multiplier, a frequency divider with a variable division ratio, an accumulator, an adder, a clock generator, a phase calculation unit, an amplitude calculator and a digital-to-analog converter .

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является цифровой синтезатор изменяющейся частоты (Патент на изобретение №2597670, кл. Н03В 23/00, 2016. Цифровой синтезатор изменяющейся частоты. В.Ю. Капустин), содержащий датчик кода длительности сигнала, датчик адреса периодической функции, датчик длины псевдослучайной последовательности, датчик кода диапазона частот, датчик кода начальной частоты, блока формирования случайной последовательности, перемножитель, сумматор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, блок вычисления периодической функции, коммутатор, генератор тактовых импульсов, блок вычисления фазы, блок вычисления амплитуды, цифро-аналоговый преобразователь и фильтр нижних частот.The closest technical solution (prototype) to the proposed one is a digital variable frequency synthesizer (Patent for invention No. 2597670, class H03V 23/00, 2016. Digital variable frequency synthesizer. V.Yu. Kapustin), containing a signal duration code sensor, an address sensor periodic function, pseudo-random sequence length sensor, frequency band code sensor, initial frequency code sensor, random sequence generation unit, multiplier, adder, frequency divider with variable division ratio, periodic function calculation unit, commutator, clock generator, phase calculation unit, unit amplitude calculations, digital-to-analog converter and low-pass filter.

Однако недостатком таких синтезаторов является невозможность формирования произвольного закона амплитудной характеристики выходного сигнала в пределах выбранной полосы частот, что ограничивает их применение, например, при формировании речевых сигналов в синтезаторах речи или аудиометрах, когда нужно воспроизвести один и тот-же речевой сигнал в разной тональности, например, воспроизвести одну и ту же фразу женским или мужским голосом.However, the disadvantage of such synthesizers is the impossibility of forming an arbitrary law of the amplitude characteristic of the output signal within the selected frequency band, which limits their use, for example, in the formation of speech signals in speech synthesizers or audiometers, when it is necessary to reproduce the same speech signal in different tones, for example, to reproduce the same phrase in a female or male voice.

Цель изобретения - формирование произвольных законов амплитудной характеристики выходного сигнала в пределах выбранной полосы частот.The purpose of the invention is the formation of arbitrary laws of the amplitude characteristics of the output signal within the selected frequency band.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой синтезатор изменяющейся частоты, содержащий последовательно соединенные датчик адреса периодической функции, блок вычисления периодической функции, коммутатор, первый перемножитель, сумматор, блок вычисления фазы, блок вычисления амплитуды, а также последовательно соединенные цифро-аналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, последовательно соединенные датчик длины псевдослучайной последовательности и блок формирования псевдослучайной последовательности, выход которого соединен с вторым входом коммутатора, последовательно соединенные датчик кода длительности сигнала и делитель с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с тактовыми входами блока вычисления периодической функции и блока формирования случайной последовательности, датчик кода диапазона частот, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя, датчик кода начальной частоты, выход которого соединен с вторым входом сумматора и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовыми входами делителя с переменным коэффициентом деления и блока вычисления фазы, дополнительно введены последовательно соединенные датчик адреса амплитудно-модулирующей функции, блок вычисления амплитудно-модулирующей функции и второй перемножитель, выход которого соединен с входом цифро-аналогового преобразователя, второй вход второго перемножителя соединен с выходом блока вычисления амплитуды, второй вход блока вычисления амплитудно-модулирующей функции соединен с выходом коммутатора.This goal is achieved by the fact that in a digital synthesizer of a variable frequency, containing a series-connected address sensor of a periodic function, a periodic function calculation unit, a switch, a first multiplier, an adder, a phase calculation unit, an amplitude calculation unit, as well as a series-connected digital-to-analog converter and filter low frequencies, series-connected pseudo-random sequence length sensor and a pseudo-random sequence generation unit, the output of which is connected to the second input of the switch, series-connected signal duration code sensor and a variable division factor, the output of which is connected to the clock inputs of the periodic function calculation unit and the random function formation unit sequence, the frequency band code sensor, the output of which is connected to the second input of the first multiplier, the initial frequency code sensor, the output of which is connected to the second input of the adder, and the generator so signal pulses, the output of which is connected to the clock inputs of the divider with a variable division ratio and the phase calculation unit, additionally connected in series the address sensor of the amplitude-modulating function, the unit for calculating the amplitude-modulating function and the second multiplier, the output of which is connected to the input of the digital-to-analog converter, the second input of the second multiplier is connected to the output of the amplitude calculation unit, the second input of the amplitude-modulating function calculation unit is connected to the switch output.

На Фиг. 1 приведена структурная схема цифрового синтезатора частот изменяющейся частоты. На Фиг. 2 приведены варианты амплитудно-частотной характеристики сигнала при различных средней частоте и девиации. На Фиг. 3 приведена структурная схема блока формирования псевдослучайной последовательности.On FIG. 1 shows a block diagram of a digital frequency synthesizer with a variable frequency. On FIG. 2 shows the variants of the amplitude-frequency characteristic of the signal at different average frequency and deviation. On FIG. Figure 3 shows a block diagram of the block for generating a pseudo-random sequence.

Цифровой синтезатор изменяющейся частоты содержит последовательно соединенные датчик адреса периодической функции 2, блок вычисления периодической функции 10, коммутатор 11, первый перемножитель 7, сумматор 8, блок вычисления фазы 13, блок вычисления амплитуды 14, второй перемножитель 17, цифро-аналоговый преобразователь 18 и фильтр нижних частот 19, а также последовательно соединенные датчик длины псевдослучайной последовательности 3 и блок формирования псевдослучайной последовательности 6, выход которого соединен с вторым входом коммутатора 11, последовательно соединенные датчик кода длительности сигнала 1 и делитель с переменным коэффициентом деления 9, выход которого соединен с тактовыми входами блока вычисления периодической функции 10 и блока формирования случайной последовательности 6, датчик кода диапазона частот 4, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя 7, датчик кода начальной частоты 5, выход которого соединен с вторым входом сумматора 8, последовательно соединенные датчик адреса амплитудно-модулирующей функции 15 и блок вычисления амплитудно-модулирующей функции 16, выход которого соединен с вторым входом перемножителя 17. второй вход блока вычисления амплитудно-модулирующей функции 16 соединен с выходом коммутатора 11, и генератор тактовых импульсов 12, выход которого соединен с тактовыми входами делителя с переменным коэффициентом деления 9 и блока вычисления фазы 13.The variable frequency digital synthesizer contains a serially connected periodic function address sensor 2, a periodic function calculation unit 10, a switch 11, a first multiplier 7, an adder 8, a phase calculation unit 13, an amplitude calculation unit 14, a second multiplier 17, a digital-to-analog converter 18 and a filter lower frequencies 19, as well as series-connected pseudo-random sequence length sensor 3 and pseudo-random sequence generation unit 6, the output of which is connected to the second input of the switch 11, series-connected signal duration code sensor 1 and a divider with a variable division factor 9, the output of which is connected to the clock inputs a periodic function calculation unit 10 and a random sequence generation unit 6, a frequency range code sensor 4, the output of which is connected to the second input of the first multiplier 7, an initial frequency code sensor 5, the output of which is connected to the second input of the adder 8, a successor but the connected address sensor of the amplitude-modulating function 15 and the block for calculating the amplitude-modulating function 16, the output of which is connected to the second input of the multiplier 17. The second input of the block for calculating the amplitude-modulating function 16 is connected to the output of the switch 11, and the clock generator 12, the output of which connected to the clock inputs of the divider with a variable division ratio 9 and the phase calculation unit 13.

Цифровой синтезатор изменяющейся частоты работает следующим образом.Digital synthesizer variable frequency works as follows.

С помощью датчиков 1-5, 15 устанавливают необходимые значения длительности сигнала Тс, адреса требуемой функции изменения частоты или длины формируемой М-последовательности, диапазона D изменения частоты, начальной частоты F0 и адреса амплитудно-модулирующей функции. В зависимости от того, какой выбран закон изменения частоты, регулярный или псевдослучайный, на выход коммутатора 11 будет поступать код qi закона изменения частоты либо с выхода блока вычисления периодической функции 10, либо с выхода блока формирования псевдослучайной последовательности 6. По каждому импульсу с выхода делителя с переменным коэффициентом деления 9 на вход первого перемножителя 7 будет поступать новое значение кода qj изменения частоты. Делитель с переменным коэффициентом деления 9 обеспечивает отработку необходимой длительности закона изменения частотыUsing sensors 1-5, 15 set the required values of the duration of the signal T with the address of the desired frequency change function or the length of the generated M-sequence, the range D of the frequency change, the initial frequency F 0 and the address of the amplitude modulating function. Depending on which law of frequency change is chosen, regular or pseudo-random, the code q i of the law of frequency change will be sent to the output of the switch 11 either from the output of the block for calculating the periodic function 10, or from the output of the block for generating a pseudo-random sequence 6. For each pulse from the output divider with a variable division factor 9 to the input of the first multiplier 7 will receive a new value of the code q j frequency change. A divider with a variable division ratio of 9 ensures the development of the required duration of the law of frequency change

Tч=K*Тмин.T h \u003d K * T min .

Тч=K*Тмин.T h \u003d K * T min .

Отработка необходимого диапазона D изменения частоты обеспечивается первым перемножителем 7, в котором код qi умножается на величину D и далее полученный код суммируется сумматором 8 с кодом начальной частоты F0. Полученный код Q поступает на вход блока вычисления фазы 13, т.е.Working out the required range D of the frequency change is provided by the first multiplier 7, in which the code q i is multiplied by the value D and then the resulting code is added by the adder 8 with the code of the initial frequency F 0 . The received code Q is fed to the input of the phase calculation block 13, i.e.

Q=F0+D*qj.Q=F 0 +D*q j .

Блок вычисления фазы 13 и блок вычисления амплитуды 14 обеспечивают формирование выходной синусоидальной функции с частотой, определяемой выражением:The phase calculation block 13 and the amplitude calculation block 14 provide the formation of an output sinusoidal function with a frequency determined by the expression:

Fвых=Fc*Q/2m=(F0+D*qj)*Fc/2m,F out \ u003d F c * Q / 2 m \u003d (F 0 + D * q j ) * Fc / 2 m ,

где, m - разрядность блока вычисления фазы 13.where, m is the capacity of the phase calculation block 13.

При условии, что Fc численно равна 2m, имеем Fвых, численно равную Q. Таким образом величина Q полностью определяет значение выходной частоты. При установленном диапазоне изменения частот, равным нулю, частота выходного сигнала будет фиксированной и равной значению кода F0, т.е. на выходе мы получим тональный сигнал. Если в качестве периодической функции изменения частоты будет использована какая-либо монотонная возрастающая функция, например, линейная, то частоты выходного сигнала будет меняться от значения F0 до F0+D и, наоборот, если будет использована монотонная ниспадающая функция, то частота выходного сигнала будет изменяться от величины F0-D до F0. При использовании в качестве периодической функции изменения частоты знакопеременной функции, например, синусоидальной, то частота выходного сигнала будет колебаться от значения F0-D до значения F0+D. Таким образом видно, что величина F0, в зависимости от используемой функции изменения частоты может быть значением начальной частоты, конечной частоты и средней частоты. Точно также, при использовании в качестве функции изменения выходной частоты псевдослучайной М-последовательности, можно получить в качестве выходного сигнала узкополосный шум с центральной частотой F0 полосой от F0-D до F0+D и при фиксированном знаковом разряде, плюсовом или минусовом, получим соответственно полосовой шум в диапазоне от F0 до F0+D или от F0-D до F0.Provided that F c is numerically equal to 2 m , we have F out numerically equal to Q. Thus, the value of Q completely determines the value of the output frequency. When the frequency range is set to zero, the frequency of the output signal will be fixed and equal to the value of the code F 0 , i.e. at the output we will receive a tone signal. If any monotonic increasing function, for example, a linear one, is used as a periodic function of frequency change, then the output signal frequency will change from the value F 0 to F 0 +D and, conversely, if a monotonic descending function is used, then the frequency of the output signal will vary from F 0 -D to F 0 . When used as a periodic function of changing the frequency of a sign-changing function, for example, a sinusoidal, the frequency of the output signal will fluctuate from the value of F 0 -D to the value of F 0 +D. Thus, it can be seen that the value of F 0 , depending on the frequency change function used, can be the value of the start frequency, end frequency and center frequency. Similarly, when using a pseudo-random M-sequence as a function of changing the output frequency, one can obtain narrow-band noise as an output signal with a center frequency F 0 band from F 0 -D to F 0 +D and with a fixed sign bit, plus or minus, we obtain, respectively, bandpass noise in the range from F 0 to F 0 +D or from F 0 -D to F 0 .

Одновременно, код qj с выхода коммутатора 11 поступает на вход блока вычисления амплитудно-модулирующей функции 16, который формирует код амплитуды выходного сигнала, в зависимости от текущего значения девиации. Полученный код амплитуды, поступает на вход второго перемножителя 17. В результате на выходе получаем синусоидальный сигнал, амплитуда которого определяется выражением:At the same time, the code q j from the output of the switch 11 is fed to the input of the block for calculating the amplitude-modulating function 16, which generates the code for the amplitude of the output signal, depending on the current value of the deviation. The resulting amplitude code is fed to the input of the second multiplier 17. As a result, we obtain a sinusoidal signal at the output, the amplitude of which is determined by the expression:

Figure 00000001
Figure 00000001

или при Fc=2m получимor with F c =2 m we get

Figure 00000002
Figure 00000002

В результате получаем на выходе устройства синусоидальный сигнал, амплитуда которого зависит только от текущего значения девиации qj сигнала и не зависит от значения начальной частоты F0. При этом закон изменения амплитудной модуляции не зависит от величины девиации D и действует только в пределах выбранной полосы частот выходного сигнала. Графики, поясняющие формирование амплитудно-частотной характеристики выходного сигнала в зависимости от значений начальной частоты F0 и девиации D, представлены на фиг. 2. Таким образом, при изменении значения F0, меняется только тональность выходного сигнала, но не меняется его амплитудная характеристика, что позволяет воспроизвести один и тот-же сигнал в разной тональности.As a result, we obtain a sinusoidal signal at the output of the device, the amplitude of which depends only on the current value of the deviation q j of the signal and does not depend on the value of the initial frequency F 0 . In this case, the law of amplitude modulation does not depend on the deviation D and operates only within the selected frequency band of the output signal. Graphs explaining the formation of the amplitude-frequency characteristic of the output signal, depending on the values of the initial frequency F 0 and deviation D, are shown in Fig. 2. Thus, when the value of F 0 changes, only the tonality of the output signal changes, but its amplitude characteristic does not change, which makes it possible to reproduce the same signal in different tonality.

В качестве блока вычисления периодической функции 10 и блока вычисления амплитудно-модулирующей функции 16 могут быть использованы постоянные запоминающие устройства, в которые заранее прошиты значения используемой функции изменения частоты и амплитуды, или любое другое вычислительное устройство, например, микропроцессор, который обеспечивает вычисления функции изменения частоты и амплитуды по заранее определенному алгоритму. Блок формирования псевдослучайной последовательности 6 может представлять собой обычный генератор М-последовательности, один из вариантов реализации, которого представлен на фиг. 3.As the block for calculating the periodic function 10 and the block for calculating the amplitude-modulating function 16, permanent memories can be used, into which the values of the used frequency and amplitude change function are pre-written, or any other computing device, for example, a microprocessor that provides calculation of the frequency change function and amplitude according to a predetermined algorithm. The pseudo-random sequence generation unit 6 may be a conventional M-sequence generator, one of the embodiments of which is shown in FIG. 3.

Такой генератор состоит из сдвигающего регистра 22 с блоком сумматоров 20 по модулю два и коммутатором 21 в цепи обратной связи. Длина М-последовательности и соответственно разрядность сдвигающего регистра 22 определяется выходным кодом датчика длины псевдослучайной последовательности. Этот код обеспечивает подключение необходимых выходов блока сумматоров 20 по модулю два с помощью коммутатора 21 к последовательному входу регистра сдвига 22. Этот же код одновременно поступает на вход преобразователя кодов 23, который преобразует входной двоичный код в выходной позиционный, в результате на его младших разрядах появятся разрешающие сигналы. Количество разрядов разрешающих сигналов соответствует разрядности регистра сдвига 22. Эти сигналы пропускают через второй коммутатор 24 на выход блока формирования псевдослучайной последовательности только те разряды регистра сдвига 22, которые участвуют в формировании псевдослучайной последовательности.Such a generator consists of a shift register 22 with a block of adders 20 modulo two and a switch 21 in the feedback circuit. The length of the M-sequence and, accordingly, the bit width of the shift register 22 is determined by the output code of the pseudo-random sequence length sensor. This code connects the necessary outputs of the adder block 20 modulo two using the switch 21 to the serial input of the shift register 22. The same code is simultaneously fed to the input of the code converter 23, which converts the input binary code into an output positional code, as a result, its least significant digits will appear permission signals. The number of bits of the enable signals corresponds to the bit width of the shift register 22. These signals are passed through the second switch 24 to the output of the pseudo-random sequence generation unit only those bits of the shift register 22 that are involved in the formation of the pseudo-random sequence.

Реализован блок формирования псевдослучайной последовательности 6 может быть также с использованием микропроцессора. Первый перемножитель 7 представляет собой устройство умножения кода без знака, поступающего с датчика кода диапазона частот 4, на код со знаком, поступающего с выхода коммутатора 11. В качестве сумматора 8 используется обычный двоичный сумматор кодов со знаками. Блок вычисления фазы 13 представляет собой накопительный сумматор. В качестве блока вычисления амплитуды 14 может быть использовано постоянное запоминающее устройство, в которое заранее занесены значения выходного сигнала, например, синусоидального сигнала, либо любое вычислительное устройство, например, на основе микропроцессора. Второй перемножитель 17 представляет собой устройство умножения кода без знака, поступающего с блока вычисления амплитудно-модулирующей функции 16, на код со знаком, поступающего с выхода блока вычисления амплитуды 14. При выборе достаточно мощного и быстродействующего микропроцессора, цифровой синтезатор изменяющейся частоты может быть весь реализован на его основе.Implemented block generating pseudo-random sequence 6 can also be using a microprocessor. The first multiplier 7 is a device for multiplying the unsigned code coming from the frequency range code sensor 4 by the signed code coming from the output of the switch 11. As the adder 8, a conventional binary adder of codes with signs is used. Phase calculation block 13 is a storage adder. The amplitude calculation unit 14 can be used as a permanent storage device, which contains the values of the output signal, for example, a sinusoidal signal, or any computing device, for example, based on a microprocessor. The second multiplier 17 is a device for multiplying the unsigned code coming from the amplitude modulating function calculation unit 16 by the signed code coming from the output of the amplitude calculation unit 14. If a sufficiently powerful and fast microprocessor is selected, a variable frequency digital synthesizer can be fully implemented based on it.

Таким образом, предлагаемый цифровой синтезатор изменяющейся частоты обеспечивает формирование произвольных законов амплитудной характеристики выходного сигнала в пределах выбранной полосы частот.Thus, the proposed digital synthesizer of variable frequency provides the formation of arbitrary laws of the amplitude characteristics of the output signal within the selected frequency band.

Claims (1)

Цифровой синтезатор изменяющейся частоты, содержащий последовательно соединенные датчик адреса периодической функции, блок вычисления периодической функции, коммутатор, первый перемножитель, сумматор, блок вычисления фазы, блок вычисления амплитуды, а также последовательно соединенные цифро-аналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, последовательно соединенные датчик длины псевдослучайной последовательности и блок формирования псевдослучайной последовательности, выход которого соединен с вторым входом коммутатора, последовательно соединенные датчик кода длительности сигнала и делитель с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с тактовыми входами блока вычисления периодической функции и блока формирования случайной последовательности, датчик кода диапазона частот, выход которого соединен со вторым входом первого перемножителя, датчик кода начальной частоты, выход которого соединен со вторым входом сумматора и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовыми входами делителя с переменным коэффициентом деления и блока вычисления фазы, отличающийся тем, что с целью формирования произвольных законов амплитудной характеристики только в пределах выбранной полосы частот выходного сигнала введены последовательно соединенные датчик адреса амплитудно-модулирующей функции, блок вычисления амплитудно-модулирующей функции и второй перемножитель, выход которого соединен с входом цифро-аналогового преобразователя, второй вход второго перемножителя соединен с выходом блока вычисления амплитуды, второй вход блока вычисления амплитудно-модулирующей функции соединен с выходом коммутатора.Variable frequency digital synthesizer containing a series-connected periodic function address sensor, a periodic function calculation unit, a switch, a first multiplier, an adder, a phase calculation unit, an amplitude calculation unit, as well as a series-connected digital-to-analog converter and a low-pass filter, a series-connected length sensor a pseudo-random sequence and a pseudo-random sequence generation unit, the output of which is connected to the second input of the switch, a signal duration code sensor and a divider with a variable division ratio connected in series, the output of which is connected to the clock inputs of the periodic function calculation unit and the random sequence formation unit, the frequency band code sensor, the output of which is connected to the second input of the first multiplier, the initial frequency code sensor, the output of which is connected to the second input of the adder, and the clock pulse generator, the output of which is connected n with clock inputs of a divider with a variable division ratio and a phase calculation unit, characterized in that in order to form arbitrary laws of the amplitude characteristic only within the selected frequency band of the output signal, serially connected amplitude-modulating function address sensor, amplitude-modulating function calculation unit and the second multiplier, the output of which is connected to the input of the digital-to-analog converter, the second input of the second multiplier is connected to the output of the amplitude calculation unit, the second input of the amplitude-modulating function calculation unit is connected to the switch output.
RU2021121431A 2021-07-19 2021-07-19 Digital variable synthesizer RU2765264C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021121431A RU2765264C1 (en) 2021-07-19 2021-07-19 Digital variable synthesizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021121431A RU2765264C1 (en) 2021-07-19 2021-07-19 Digital variable synthesizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2765264C1 true RU2765264C1 (en) 2022-01-27

Family

ID=80445465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021121431A RU2765264C1 (en) 2021-07-19 2021-07-19 Digital variable synthesizer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2765264C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791159C1 (en) * 2022-09-13 2023-03-03 Закрытое акционерное общество "ОКБ "РИТМ" Audiometer

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4410954A (en) * 1980-10-08 1983-10-18 Rockwell International Corporation Digital frequency synthesizer with random jittering for reducing discrete spectral spurs
SU1298836A1 (en) * 1985-07-18 1987-03-23 Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова Digital synthesizer of varying frequency
SU1578800A1 (en) * 1988-05-04 1990-07-15 Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова Digital synthesizer of varying frequency
US8120389B2 (en) * 2008-08-05 2012-02-21 Texas Instruments Incorporated Digital to frequency synthesis using flying-adder with dithered command input
RU2586006C1 (en) * 2015-05-27 2016-06-10 Закрытое акционерное общество "ОКБ "РИТМ" Digital synthesizer of noise signals
RU2597670C1 (en) * 2015-05-27 2016-09-20 Закрытое акционерное общество "ОКБ "РИТМ" Digital synthesizer of variable frequency
RU181855U1 (en) * 2018-03-26 2018-07-26 Алексей Владимирович Зюзин Digital synthesis device for a multi-frequency linear-frequency-modulated phase-coded signal in the mode of full-polarization sounding of space
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

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4410954A (en) * 1980-10-08 1983-10-18 Rockwell International Corporation Digital frequency synthesizer with random jittering for reducing discrete spectral spurs
SU1298836A1 (en) * 1985-07-18 1987-03-23 Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова Digital synthesizer of varying frequency
SU1578800A1 (en) * 1988-05-04 1990-07-15 Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова Digital synthesizer of varying frequency
US8120389B2 (en) * 2008-08-05 2012-02-21 Texas Instruments Incorporated Digital to frequency synthesis using flying-adder with dithered command input
RU2586006C1 (en) * 2015-05-27 2016-06-10 Закрытое акционерное общество "ОКБ "РИТМ" Digital synthesizer of noise signals
RU2597670C1 (en) * 2015-05-27 2016-09-20 Закрытое акционерное общество "ОКБ "РИТМ" Digital synthesizer of variable frequency
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
RU181855U1 (en) * 2018-03-26 2018-07-26 Алексей Владимирович Зюзин Digital synthesis device for a multi-frequency linear-frequency-modulated phase-coded signal in the mode of full-polarization sounding of space
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

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791159C1 (en) * 2022-09-13 2023-03-03 Закрытое акционерное общество "ОКБ "РИТМ" Audiometer
RU2815507C1 (en) * 2022-12-14 2024-03-18 Закрытое акционерное общество "ОКБ "РИТМ" Tinnitus simulator
RU2809013C1 (en) * 2023-08-25 2023-12-05 Закрытое акционерное общество "ОКБ "РИТМ" Audiometer
RU2809550C1 (en) * 2023-09-01 2023-12-12 Закрытое акционерное общество "ОКБ "РИТМ" Digital variable frequency synthesis

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03253108A (en) Direct digital synthesizer and signal generation
US20060109035A1 (en) Clock frequency divider circuit
US7064616B2 (en) Multi-stage numeric counter oscillator
JP2776515B2 (en) Digital frequency synthesizer
RU2058659C1 (en) Digital oscillator
US5329260A (en) Numerically-controlled modulated oscillator and modulation method
RU2765264C1 (en) Digital variable synthesizer
RU2792012C1 (en) Digital frequency synthesizer
RU2809550C1 (en) Digital variable frequency synthesis
RU2597670C1 (en) Digital synthesizer of variable frequency
RU2791159C1 (en) Audiometer
US4937773A (en) Sine wave oscillator and method of operating same
RU2815507C1 (en) Tinnitus simulator
RU2423782C1 (en) Digital synthesiser of multiphase signals
RU2491710C1 (en) Frequency agile digital computational synthesiser
RU2149503C1 (en) Digital frequency synthesizer
RU2718461C1 (en) Digital computing synthesizer of frequency-modulated signals
RU2446444C1 (en) Pseudorandom sequence generator
RU2721408C1 (en) Digital computer synthesizer with fast frequency tuning
RU2586006C1 (en) Digital synthesizer of noise signals
RU2809013C1 (en) Audiometer
RU2756971C1 (en) Digital computing synthesizer for information transmission
RU2757413C1 (en) Digital computational synthesizer for adaptive communication systems with pprf
RU2826705C1 (en) Digital computational synthesizer of double-frequency frequency-modulated signals
JPH0497197A (en) Musical sound synthesizer