SU1072247A1 - Формирователь линейно-частотно-модулированных колебаний - Google Patents

Abstract

1. ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНОЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий первый и второй фазосдви- гаквдие блоки, выходы которых соединены с соответст вующими входами высокочастотного кс 1мутатора, а первые управл кадие входы первого фазосдвигаквдего блока Соединены с соответствук дими первыми управл кицими входами второго фазЬсдвигающего блока, последовательно соединенные генера .тор линейно измен ющегос  напр жени  и низкочастотный коммутатор, первый и второй выхода которого соединены с вторыми управл ющими -входами соответственно первого и второго фазе- . сдвигаи дих блоков, последовательно соединенные источник тактовых сигналов и генератор кода, а также счбт- : чик и триггер,, первый счетный вход которого соединен с первым выходом генератора кода, а выход соединен с управл ющими входами низкочастотного и высокочастотного коммутаторов и третьими управл к цими входами перво го -И второго фазосдвигагацих блоков, а вход сброса генератора линейно измен ющегос  напр жени  соединен с входом сброса генератора кода, при этом сигнальные входы первого и второго фазосдвигающих блоков  вл ютс  входами высокочастотного сигнала формировател  линейнр-ч&стотномодулированных колебаний.г о т л ичающийс  тем, что, с целью увеличени  девиации частоты при снижении уровн  паразитных составл ющих, в него введены элемент ИЛИ и цифровой сумматор, входы которых соединены с выходами соответствующих разр дов счетчика, выход элемента ИЛИ соединен с первым установочным входом триггера, вход переноса цифрового- сумматора подключен к первому выходу генератора кода, а выходы разр дов цифрового сумматора подключены к соответствующим точкам соединени  между собой первых управл кадих§ входоа /первого и второго фазосдвй- ганицих блоков, при этом вход счетчи (Л ка соединен с вторым выходом генеipaiopa кода, второй счетный вход . триггера соединен с выходом источника тактовых сигналов, второй уста- g новочны } вход триггера и управл ющие входы счетчика и цифрового сумматора соединены с входом сброса генератора :кода. 2. Формирователь по п. 1,о т л ич а ю щ и и с   тем, что генератор | кода выполнен в виде последовательно Ю Соединенных двоичного счетчика и на4 капливэлоыего. сумматора, входы которых соединены между собой, и точка их соединени   вл етс  входом генератора Кода, выход накапливающего сумматора  вл етс  первым выходс 1, йыход двоичного счетчика - вторым выходом генератора кода, а управл ющий вход накапливающего сумматора  вл етс  входом сброса генератора кода.

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в качестве устройства формировани  сигналов с угловой модул цией в системах с независимым источником несущего колебани ,

Известен формирователь линейночастотно-модулированных (ЛЧМ) колебаНИИ , содержащий формирователь кода, двоичный- счетчик и фазосдвигающее устройство, в которых формирование требуемого закона колебаний осуществл етс  путем дискретной фазовой модул ции несущей частоты с посто нным шагом квантовани  по фазе flj.Однако в спектре выходного сигнала указанного формировател  ЛЧМ колебаний имеютс  паразитные составл ющие значительного уровн , возникающие вследствие дискретного изменени  фазы, причем уменьшениевеичины , дискрета, привод щее к снижению ур.овн  паразитных составл ющих . и величина девиации ограничены недостаточным быстродействием блоков., вход щих в формирователь ЛЧМ колебаний .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  формирователь линейно час Еотно-модулированных колебаний, содержащий первый и второй фазосдви- . гающие блоки, выходы которых соединены с соответствующими, входами высокочастотного коммутатора, а первые управл ющие входы первого фаэосдвигающего блока соединены с соответствующшу1и первыми управл ющими входами второго фазосдвигающего блока, последовательно соединенные- -генератор линейн.о измен ющегос  напр жени  и низкочастотный коммутатор, первый и второй выходы которого соединены с вторыми управл ющими входами соответствен-но первого.и второго фа осдЕигающих блоков, последователь.но соединенные источник тактовых сигналов и генератор кода, а также счет-чик и триггер, первый счетный вход которого соединен с первым выходом генератора кода, а выход - с управл ющими входами низкочастотного и высокочастотного коммутаторов и третьими управл ющими входами первого И второго фазосдвигающйХблоков,,. вход сброса генератора линейно измен ющегос  напр жени  соединен с.входом сброса генератора кода, -.при этом сигнальные входы первого и второго фазосдвигакадих блоков  вл ютс  входами высокочастотного сигнала формировател  линейно-частотно-модулированных колебаний С2.

Однако в известном формирователе ЛЧМ колебаний относительно мала: девиаци  частоты и относительно высок уровень паразитных составл ющих

В случае реализации больших девиаций уровень паразитных составл ющих резко возрастает из-за неполной компенсации при значительном отклонении текущей частоты от несущей, что обусловлено значительной ошибкой в определении моментов переключени  фг13осдвигающих блоков. Эти паразйт-ные составл ющие не могут быть отфильтрованы , так как при больших девиаци х они наход тс  в полосе рабочего сигнала.

Цель изобретени  - увеличение девиации частоты при снижении уровн  паразитных составл ющих.

Поставленна  достигаетс  ьем, ч.то в формирователь линейног частотно-модулированных колебаний, содержащий первый и второй фазосдвигающие блоки, выходы которых соединены с соответствующими входами, высокочастотного коммутатора, а первые управл ющие входы первого фазосдвигающег .о блока соединены с соответствующими первыми управл ющими входами второго фазосдвигающего блока, по-, следовательно соединенные генератор линейно измен ющегос  напр жени  и низкочастотный коммутатор, первый и второй выходы которого соединены.с вторыми управл ющими входами соот- ветственно первого и второго фазосдвигающих блоков, последова.тельно . соединенные источник тактовых сигналов и генератор кода, а также счетчик и триггер, первый счетный .вход которого.соединен с первым - выходом генератора кода/ а выход соединен с управл ющими входами низкочастотного и высокочастотного коммутаторов и третьими управл ющими -входами первого и второго фазосдвигающйх блоков, а вход сбр.оса-генератора линейно измен ющегос  напр жени  соедин.ен с входом сброса генератора кода, при этом сигнальные входы первого и второго фазосдвигающйх блоков  вл ютс  входами высокочастотного сигнала формировател  линейно-частотно-модулированных колебаний, введены элемент ИЛИ и цифровой сумматор , входы которых соединены с выходами соответствующих разр дов . счетчика,выход элемента ИЛИ сое инен с первым установочным входом триггера, вхО переноса цифрового сумматора подключен к первому выходу генератора кода, а выходы разр дов цифрового сумматора подключены к соответствующим точкам соединени  между собой первых управл ющих входов первого и второго фазосдвигающйх блоков, при этом входсчетчика соединен с вторым выходОм генератора кода, второй счетный вход триггера соединен с выходом -источника тактовых сигналов, второй установочный вход триггера и управл надие входы счетчика и цифрового сумматора соединены с входом сброса генератора кода. Генератор кода выполнен в виде последовательно соединенных двоично го счетчика и накапливающего сумматора , входы которых соединены между собой, и точка их соединени   вл ет с  входом генератора кода, выход на капливающего сумматора  вл етс  первым выходом, выход двоичного сче -чика,- вторым выходом генератора ко да, а управл ющий вход накапливакице го .сумматора  вл етс  входом сброса генератора кода. На фиг.1 представлена структурна  электрическа  схема предлагаемо ГС формировател  ЛЧМ колебаний; на фиг.2 и 3 - диаграммы, по сн к цие его работу. Формирователь ЛЧМ колебаний содержит первый 1 и второй 2 фазосдви гающие блоки, источник 3 тактовых сигналов, триггер 4, генератор 5 ли нейно измен ющегос  напр жени  (ГЛИЙ), низкочастотный (НЧ) б и высокочастотный (ВЧ) 7 коммутаторы, элемент ИЛИ 8, цифровой сумматор 9, счетчик 10, генератор 11 кода, состо щий из двоичного счетчика 12 и сумматора 13. Первый 1 и второй 2 фазосдвигающие блоки содержат плавный фазовращатель 14, интегратор 15, дискретны фазовращатель 16 и запоминающий бло 17,. ; .: . :-: , Формирователь ЛЧМ колебаний работает следующим образом. Высокочастотный сигнал поступает на первый 1 и второй 2 фазосдвигаю-. щие блоки. Рй пульс сброса устанавлИ вает в начальное состо ние генератор 11; кода, триггер 4, счетчик 10 и ГЛИН 5. При этом элемент ИЛИ 8 выдает сигнал О. Генератор 11 код с первого выхода (выхода сумматора 13) выдает импульсы, соответствувдие моментам переключени  фазы. На триггер 4 также поступает сигнал с первого выхода генератора 11 кода. По этим сигналам триггер 4 подключает на выход через ВЧ коммутатор 7 один из фазосдвиГаюадих блоков, например первый фазосдвигающий бЛок 1, и разрешает перенос содержимЪго цифрового сумматора 9 в дискретный фазовращатель 16 второго фазосдвигающего блока 2 (отключенный от выхода) через запоминающий блок 17. Содержимое цифрового сумматора 9 равно текущему значению числа импульсов, пришедших от генератора 11 кода, т.е. текущему значению фазы требуемого закона модул ции.. ГЛИН 5,НЧ| коммутатор б, интегратор 15 и плавный фазовращатель 14 осуществл ют компенсацию сигнала s интервале между импульсами коммутации . На фиг.2 показан вид компенсирующего сигнала. После заполнени  двоичного счетчика 12 генератора 11 кода на его выходе вырабатываетс  импульс. Этот импульс записывает 1 в 10. Затем элемент ИЛИ 8 формирует сигнал на выходе и переключает триггер 4 в режим работы от источника 3 тактовых сигналов. При этом состо ние цифрового сумматора 9, а значит, и текуща  фаза в дискретном фазовращателе 16 измен  - . юте  на каждом такте. Триггер 4 тоже на каждсад такте подключает то первый, то второй фазосдвигающие блоки 1 и 2 к выходу и переписывает в них код из цифрового сумматора 9. Так как в Э.ТОМ режиме отсутствует ошибка в определении моментов переключени , то компенсаци  эффективно работает на всем прот жении рабочего хода формировани  сигнала. Таким образом, работа формировател  ЛЧМ колебаний раздел етс  на два этапа; первый этап - режим работы с посто нным шагом квантовани  по фазе (лЧ const ), когда содержимое счетчика 10 равно нулю, и второй этап - комбинированный режим работы, когда содержимое счетчика 10 отлично от нул . На втором этапе работы результирующий код фазы, устанавливаемый в дискретном фазовращателе 16,  вл етс  суммой двух частей: линейной и квадратичной. На фиг.З представлены графики двух этапов работы формировател . Квадратична  или линейночастотна  часть (фиг. За) определ. етс  импульсами с выхода сумматора 13 генератора 11 кода, Линейна  часть (фиг, 36) определ етс  содержи1 Я11м счетчика 10 и обусловливает посто нн .ое смещение по частоте. Если в счетчике 10 записано число L , то это значит, что и текуща  фаза в первом и втором фазосдвигающих блоках 1 и 2 каждый такт измен етс  (увеличиваетс  или.уменьшаетс ) на величину идЧ, где л - дискрет изменени  фазы в фазосдвигающем блоке. А это .значит, что частота на выходе фазосдвигающе17О блока измен етс  на величину f - L.44 г  f. период тактовых сигналов, Из фиг.З видно, что дл  стыковки линейной и квадратичной частей необходимо , чтобы скачки, по частоте обеих астей были одинаковыми, т.е. 4f,-4 2jtr , (3)

где Т - параметр модул ции;

N - емкость счетчика 10. Отсюда вытекают услови  стыковки:

f (41

N

21 уТ

Но так как :л const . . 4У

(Я Jiwt

где m - емкость сумматора 13 г-ен ератора II кода.

Следовательно, Nsnt/i , т.е. емкость двоичного счетчика 12 генератора 11 кода должна быть равной половине емкости сумлатора 13. ,

Спектр ошибки формировател  ЛЧМ колебаний состоит из лине.Йной и квадратичной частей.

Система компенсации формировател  ЛЧМ кол.ебаний компенсирует в основном линейную составл ющую, т.е. 6л , где cTJf - точность компенсации. При этом в предлагаем 1 формирователе ЛЧМ колебаний величину девиаЦии можно выбирать любой в пределе O-f, не увеличива  величину дискрета фазы . Соответственно, уровень паразитных составл ющих, определ е№1Й величиной дискрета фазы (квадратичной частью), существенно уменьшен. Паразитные составл ющие, определ емые линейной частью, эффективно компенсируютс  и при точной компенсации могут быть сведены кнулю. Кроме того , они .сосредоточены на известных

ч астотах и поэтому их легко отфи;р т ровать.

Таким образом, в предлагаемом формирователе ЛЧМ колебаний значительно увеличиваетс  девиаци  частоты при снижении уровн  паразитных

0 составл ющих.

.fa

Claims (2)

1. ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНОЧАСТОТНО—МОДУЛИРОВАННЫХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий первый и второй фазосдви- гающие блоки, выходы которых соединены с соответствующими входами высокочастотного коммутатора, а первые управляющие входы первого фазосдвигающего блока соединены с соответ- ’ ствующими первыми управляющими входами второгофазосдвигающего блока, последовательно соединенные генератор линейно изменяющегося напряжения и низкочастотный коммутатор, первый и второй выхода которого соединены с вторыми управляющими входами соответственно первого и второго фазо- . сдвигающих блоков,последовательно соединенные источник тактовых сигналов й генератор кода, а также счётчик и триггер,, первый счетный вход · которого соединен с первым выходом · генератора кода, а выход соединено управляющими входами низкочастотного и высокочастотного коммутаторов и третьими управляющими входами перво-: го и второго фазосдвигающих блоков, а вход сброса генератора линейно изменяющегося напряжения соединен с входом сброса генератора кода, при этом сигнальные входа первого и второго фаз©сдвигающих блоков являются входами высокочастотного сигнала формирователя линейно-частотномодулированных, колебаний, о т л ичающий с я тем, что, с целью увеличения девиации частоты при снижении уровня паразитных составляющих, в него введены элемент ИЛИ и цифровой сумматор, входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов счетчика, выход элемента ИЛИ ^{: 4} соединен с первым установочным входом триггера, вход переноса цифрового· сумматора подключен к первому выходу генератора кода, а выходы разрядов цифрового Сумматора подключены к соответствующим точкам соединения между собой первых управляющих® входов /первого и второго фазосдвйгающих блоков, при этом вход счетчика соединен с вторым выходом генегратора кода, второй счетный вход триггера соединен с выходом источника тактовых сигналов, второй уста- : ковочный вход триггера и управляющие входы счетчика и цифрового сумматора кода.

2. Формирователь по п. 1,о г л ич а ю щ и й с я тем, что' генератор I кода выполнен в виде последовательно соединенных двоичного счетчика и накапливающего. сумматора, входы которых соединены между собой', и точка их Соединения является входом генератора кода, выход накапливающего сумматора является первым выходом, выход двоичного счетчика - вторым выходом генератора кода, а управляющий вход накапливающего сумматора • является входом сброса генератора кода.

>

1Ό72247