SU1388981A1 - Device for stabilizing mean frequency of a frequency-modulated signal - Google Patents
Device for stabilizing mean frequency of a frequency-modulated signal Download PDFInfo
- Publication number
- SU1388981A1 SU1388981A1 SU864054093A SU4054093A SU1388981A1 SU 1388981 A1 SU1388981 A1 SU 1388981A1 SU 864054093 A SU864054093 A SU 864054093A SU 4054093 A SU4054093 A SU 4054093A SU 1388981 A1 SU1388981 A1 SU 1388981A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- frequency
- output
- mixer
- input
- oscillations
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к технике ЧМ и повышает стабильность средней частоты ЧМ-сигнала. Частота автоколебаний а кольцевом соединении,.образованном четырьм смесител ми 7, 6, 10 и II и резонансным у-лем 1 2,1 выход которого подключен к второму входу сме сител 7, в процессе работы устройства остаетс неизменной и равной частоте стабилизированного автогенератора (САГ) 2. Стабильность вынужденных автоколебаний будет определ тьс в основном стабильностью частоты САГ 2, который может быть выпол нен кварцевым. Точность преобразовани ФМ, вызванной нестабильностью средней частоты ЧМ-сигна ла, в ЧМ зависит от стабильности выходных колебаний , поэтому в качестве управл емого генератора 14 целесообразно использовать управл емый кварцевый г-р. Предлагаемое устройство не менее,чем на пор док повышает стабильность средней части выходного ЧМ-сигнала. I ил. е (ЛThis invention relates to an FM technique and increases the stability of an average frequency of an FM signal. The frequency of self-oscillations in an annular connection, formed by four mixers 7, 6, 10 and II and resonant wave 1 2,1 whose output is connected to the second input of mixer 7, during operation of the device remains constant and equal to the frequency of the stabilized auto-oscillator (SAH ) 2. The stability of forced self-oscillations will be determined mainly by the stability of the frequency of the SAG 2, which can be made of quartz. The accuracy of the FM conversion caused by the instability of the average frequency of the FM signal in the FM depends on the stability of the output oscillations, therefore it is advisable to use a controlled quartz crystal as the controlled oscillator 14. The proposed device, by no less than an order of magnitude, increases the stability of the middle part of the output FM signal. I il. e (L
Description
1313
Изобретение относитс к технике частотной модул ции и может быть ис пользовано дл получени частотно-мо дулированного (ЧМ) сигнала с высоко- стабильной средней частотой из час- тотно т4одулированного си гнала с не стабильной средней ;Частотой.The invention relates to a frequency modulation technique and can be used to obtain a frequency-modulated (FM) signal with a highly stable average frequency from a frequency t4 modulated signal with a non-stable average; Frequency.
Целью вл етс повышение стабиль- ности средней частоты ЧМ -сигнала,The goal is to increase the stability of the average frequency of the FM signal,
На чертеже представлена структур- на электрическа схема предложенно- го устройства.The drawing shows the structural diagram of the proposed device.
Устройство дл стабилизации сред- ней частоты ЧМ- сигнала содержит первый смеситель 1, стабилизированшй автогенератор 2, первую линию 3 задержки , второй смеситель 4, узкопо- лосный фильтр 5, третий, четвертый и п тый смесители 6, 7 и 8,вторую ли- нию 9 задержки, шестой и седьмой смесители 10 и П, резонансный усилитель 12, фазовый детектор 13 и управл емый генератор 14.The device for stabilizing the mid-frequency FM signal contains the first mixer 1, the stabilized oscillator 2, the first delay line 3, the second mixer 4, the narrow band filter 5, the third, fourth and fifth mixers 6, 7 and 8, the second 9, the sixth and seventh mixers 10 and P, the resonant amplifier 12, the phase detector 13 and the controlled oscillator 14.
Устройство (с учетом того, что всDevice (given that all
смесители - однополосные) работает следующим образом.mixers - single-sided) works as follows.
Первый смеситель. 1, стабилизированный автогенератор 2, перва лини 3 задержки и второй смеситель 4 образуют устройство с пр мым вычитанием девиации (ПВД), которое на входе узкополосного фильтра 5 формирует из исходного ЧМ-сигнал1а сигнал с фазовой модул цией и уменьшенной девиацией . Узкополосный фильтр 5, настро- енный на частоту колебаний.стабилизи poipaHHoro автогенератора 2, пропускает зти колебани на выход, фаза этих колебаний измен етс по закону изменени (из-за нестабильности частоты несущей входного ЧМ-сигнала. Составл ющие частотные спектры полезного сообщени через узкополосный фильтр 5 не. проход т. The first mixer. 1, the stabilized auto-oscillator 2, the first delay line 3 and the second mixer 4 form a device with direct deviation subtraction (LDPE), which at the input of the narrow-band filter 5 generates a signal with phase modulation and reduced deviation from the original FM signal 1a. Narrowband filter 5, tuned to the oscillation frequency. Stabilize the poipaHHoro auto oscillator 2, passes these oscillations to the output, the phase of these oscillations changes according to the law of variation (due to the instability of the carrier frequency of the FM signal. Components of the frequency spectrum of the useful message through the narrowband filter 5 pass.
Третий 6, четвертый 7, шестой 10 и седьмой 11 смесители, втора лини 9 задержки, резонансный усилитель 12 фазовый детектор 13 и управл ющий генератор 14 составл ют обратный преобразователь из фазовой модул ции в частотную, который также восстанавливает девиацию дл составл ющих спектра , прошедших узкополосный фильтр 5. На выходе п того c iecитeл 8 происThe third 6, fourth 7, sixth 10 and seventh 11 mixers, the second delay line 9, the resonant amplifier 12, the phase detector 13 and the control oscillator 14 comprise an inverse converter from phase to modulation, which also restores the deviation of the spectral components that passed narrow-band filter 5. At the output of the second, p 8
00
5five
00
поступает сигнал, модулированный по частоте. Дл простоты рассмотрени примем, что модул ци осуЕ1ествл етс синусоидальным током.The signal is modulated in frequency. For simplicity, let us assume that the modulation of the device is implemented by a sinusoidal current.
Ug (t) и cos («о +bojt + + m sinnt,(1)Ug (t) and cos (“o + bojt + + m sinnt, (1)
где Qg - несуща частота входного ЧМwhere Qg is the carrier frequency of the input FM
сигнала;signal;
Л СО ц - нестабильность несущей частоты входного сигнала;L WITH C - the instability of the carrier frequency of the input signal;
индекс частотной модул ции; frequency modulation index;
лсоlso
девиаци частоты;frequency deviation;
частота модулированного с игнала .modulated frequency with ignition.
На выходе первого смесител 1 выдел ютс колебани суммарной частоты и поэтому на второй вход второго сме-- сител 4 поступает сигналAt the output of the first mixer 1, oscillations of the cumulative frequency are emitted and therefore a signal is received at the second input of the second mixer 4
UCM, U(. cos (оЭо+ЛСОн+COCA)t + . + m sinfzCt -t-,, ) - (Op + AcoJT,,,+UCM, U (. Cos (ОЭо + ЛСОН + COCA) t +. + M sinfzCt -t- ,,) - (Op + AcoJT ,,, +
Ч сй,Ch si
(2)(2)
гдеWhere
0„ Hq.0 „Hq.
СиSi
частота и начальна фаза колебаний стабилизированного автоге нератора 2 соответственно;the frequency and the initial phase of oscillations of the stabilized auto-oscillator 2, respectively;
- врем запаздывани в первой линии 3 задержки . - lag time in the first delay line 3.
На выходе второго смесител 4 выдел ютс колебани разностной частоты .At the output of the second mixer 4, oscillations of the difference frequency are distinguished.
5 five
00
иand
см гcm g
..
,t + 2, t + 2
ii«--it m sin ---ii "- it m sin ---
xcosS2(t --2-) - ().t:4 «}(3)xcosS2 (t - 2-) - () .t: 4 "} (3)
С выхода второго смесител 4 колебани (3) поступают, на узкополосный фильтр 5, настроенный на частоту , на выходе которого сигнал имеет видFrom the output of the second mixer 4, oscillations (3) are transmitted to a narrow-band filter 5 tuned to the frequency at the output of which the signal has the form
иand
ПP
UCMZ af cos UCMZ af cos
+йИн ) j, + ,+ yin) j, +,
ЧА - (сCHA - (with
(4)(four)
где К „а, - коэффициент передачи узко- полосного фильтра.where K „a, is the transmission coefficient of a narrow-band filter.
Фазовый сдвиг колебаний на выходе узкополосного фильтра 5 при точной настройке на частоту QCA будет таким же, как и на его входе.The phase shift of the oscillations at the output of narrow-band filter 5 when fine tuned to the QCA frequency will be the same as at its input.
С выхода стабилизированного автогенератора 2 колебание поступает также на первый вход четвертого смеFrom the output of the stabilized oscillator 2, the oscillation also enters the first input of the fourth mix.
ходит компенсаци нестабильности не- 55 сител 7, выход которого соединен сThere is a compensation of instability of the non-55 cells 7, the output of which is connected to
сущей частоты входного ЧМ-сигнала.the actual frequency of the FM input signal.
Действительноэ на вход устройства и на первый вход второго смесител 4Indeed at the input of the device and at the first input of the second mixer 4
входом третьего смесител 6, на второй вход которого поступает колебание с выхода узкополосного фильтра 5.the input of the third mixer 6, the second input of which receives the oscillation from the output of the narrowband filter 5.
10ten
С выхода третьего смесител 6 коле бание поступает на вход шестого сме- сител 10, выход которого соединен с входом седьмого смесител 11, на вто- рой вход которого поступает колеба ние с выхода управл емого генерато ра 14. Одновременно с этим колебани с выхода управл емого генератора 14 через вторую линию 9 задержки посту пают на второй вход шестого смесите л 10. С выхода седьмого смесител 1 1 колебани поступают на вход резо- нансного усилител 12, выход которо- го соединен с вторым входом четверто - го смесител 7. Включенные .в кольце вое соединение смесители 7, 6, 10, 11 и резонансный усилитель 12 образуют автоколебательную систему, в которой в стационарном состо нии при вьтол - нении условий баланса фаз и баланса амплитуд существуют устойчивые кЬле бани с частотой, равной частоте стабилизированного автогенератора со . На входы фазового детектора 13 посту -25 пают колебани одинаковой частоты, поэтому управл ющее напр жение на его выходе равно нулю и частота уп равл емого генератора 14 равна нальному (начальному) значению Оц . jn В последовательно соединенных смеси тел х 7 и 6 происходит возврат-ное ге- теродинирование колебаний,при этом на выходе смесител - 7 вьщел етс колеба-From the output of the third mixer 6, the oscillation is fed to the input of the sixth mixer 10, the output of which is connected to the input of the seventh mixer 11, to the second input of which oscillates from the output of the controlled oscillator 14. At the same time, the oscillation from the controlled output generator 14 through the second delay line 9 is delivered to the second input of the sixth mixer 10. From the output of the seventh mixer 1, the oscillations arrive at the input of the resonant amplifier 12, the output of which is connected to the second input of the fourth mixer 7. Included .c the ring nenie mixers 7, 6, 10, 11 and a tuned amplifier 12 form a self-oscillating system in which a steady state at vtol - nenii phase balance balance conditions and amplitudes exist stable kle bath with a frequency equal to the stabilized oscillator. Oscillations of the same frequency are applied to the inputs of the phase detector 13 -25; therefore, the control voltage at its output is zero and the frequency of the controlled generator 14 is equal to the initial (initial) value Ots. jn In series-connected mixtures of bodies 7 and 6, the oscillations return to a hydrodynamic state, while at the exit of the mixer - 7
2020
ние с частотой 2СОр , равной сумме частот колебаний, поступающих на его входы. На выходе смесител 6 вьщел - етс колебание с частотой О. , равной разности частот колебаний, поступаю щих на его входы. В результате вратного гетеродинировани на выходе третьего смесител 6 выдел етс бание, сдвинутое по фазе относитель но колебани на выходе резонансного усилител 12 на величину лср with a frequency of 2Сор, equal to the sum of the frequencies of oscillations arriving at its inputs. At the output of the mixer 6, an oscillation with a frequency O. equal to the difference of the frequencies of the oscillations arriving at its inputs is selected. As a result of gate heterodyning at the output of the third mixer 6, the beat is shifted out of phase with respect to the oscillations at the output of the resonant amplifier 12 by the value of LSR
3535
4040
4545
В стационарном режиме на выходе управл емого генератора 14 существу ет колебание с номинальной частотой О„го , соответствующей высокостабиль ной несущей частоте СОд входного кала.In stationary mode, at the output of the controlled generator 14, there is a oscillation with a nominal frequency O „r o, corresponding to the high-stable carrier frequency of the MOR of the input fecal.
В динамическом режиме при наличии реального входного ЧМ -сигнала с не стабильной несущей происходит измене ние вносимого фазового сдвига &(р, частота колебаний в автоколебательной системе, образованной включенными вIn the dynamic mode, if there is a real FM input signal with an unstable carrier, the input phase shift changes & (p, the oscillation frequency in the self-oscillating system formed by
- (QJ +йсОч ) o j, (где фазовыйкольцевое соединение блоками 7, 6,- (QJ + iCoc) o j, (where the phase ring connection is in blocks 7, 6,
сдвиг колебани в цеп х фильтрации10, 11 и 12,отклон етс относительноthe oscillation shift in the filtration chains 10, 11 and 12, is deviated relative to
смесителей 6 и 7). В последовательнономинального значени , так как mixers 6 and 7). In sequential terms, because
соединенных смесител х 10 и 11 такжевне баланса фаз выполн етс на дру происходит возвратное гетеродинирова гой частоте. На выходе фазового ние колебаний, причем на выходе 50 тектора 13 при этом по вл етс управ - того смесител 10 выдел етс колеба The coupled mixers 10 and 11, also without the balance of the phases, are performed on the other, and a returnable heterodyning frequency occurs. At the output of the phase oscillation, and at the output 50 of the vector tector 13, a control of the mixer 10 appears, oscillating
ние с частотой, равной сумме ( +о„ ) частот колебаний, поступившихwith a frequency equal to the sum (+ o „) of the oscillation frequencies received
л ющий сигнал, который поступает на управл ющий генератор 14, и частота его измен етс на величину ftW так, на его входы. На выходе седьмого что условие баланса фаз в автоколе сител 11 выдел етс колебание с бательной системе, образованной The main signal is fed to the control oscillator 14, and its frequency is changed by the value of ftW, as well as to its inputs. At the output of the seventh, that the condition of phase balance in the autocolle of the filter 11 is distinguished by oscillation with the beam system formed
ками 7, 6, 10, 11 и 12 снова выполн - етс на частоте Oj- . Условие балансаCams 7, 6, 10, 11 and 12 are again performed at frequency Oj-. Balance condition
тотой (со,д ) , равнойtotoy (co, d) equal to
разности частот колебаний, поступив ших на его входы. В результате возthe difference in the frequency of oscillations received at its inputs. As a result
-фаз в этом случае принимает вид-phases in this case takes the form
вратного гетеродинировани на выходе седьмого смесител 1 I выдел етс лебание, сдвинутое по фазе относи тельно колебани на втором входе сител 10 на величину йС( (-Рем« heterodination at the output of the seventh mixer 1 I, the oscillation is shifted out of phase relative to the oscillation at the second input of the holder 10 by iC ((-Rem "
-СОпго Tj, (или йср Ч с«„ +Qttro lS случае, если на выходе шестого смеси тел 10 вьщел етс разностна часто - та,а на выходе седьмого смесител 11 вьщел етс суммарна частота), где o,j - врем запаздывани сигнала во второй линии 9 задержки, ГpJ,„ - вый сдвиг колебани в цеп х фильтра ции смесителей 10 и 11, Учитыва представленные выше фазовые соотноше ни , условие баланса фаз дл автоко лебательной системы, образованной включенными в кольцевое соединение смесител ми 7, 6, 10, 11 и резонанс ным усилителем 12, можно представить в виде-Coppo Tj, (or рsr с with „„ + Qttro lS, if the output of the sixth mixture of bodies 10 is different, the difference frequency is often the same, and the output of the seventh mixer 11 is the total frequency), where o, j is the signal delay time in the second delay line 9, GpJ, „- the first shift of the oscillation in the filtration circuits of mixers 10 and 11; Considering the above phase relations, the phase balance condition for the auto-vibration system formed by the mixers 7, 6, 10 included in the ring joint , 11 and the resonant amplifier 12 can be represented as
ifcM7 . -UOHT,, +Cf,,, -W.oS ifcM7. -UOHT ,, + Cf ,,, -W.oS
+ KT(5)+ KT (5)
илиor
V Ч е, V Che,
:MI : MI
+ Kir,+ Kir,
где К 0, 1, 2, 3,... ;where K 0, 1, 2, 3, ...;
фазовый набег колебаний в phase shift of oscillations
fPtfPt
зонансном усилителе.resonant amplifier.
В стационарном режиме на выходе управл емого генератора 14 существу ет колебание с номинальной частотой О„го , соответствующей высокостабиль ной несущей частоте СОд входного кала.In stationary mode, at the output of the controlled generator 14, there is a oscillation with a nominal frequency O „r o, corresponding to the high-stable carrier frequency of the MOR of the input fecal.
В динамическом режиме при наличии реального входного ЧМ -сигнала с не стабильной несущей происходит измене ние вносимого фазового сдвига &(р, частота колебаний в автоколебательной системе, образованной включенными вIn the dynamic mode, if there is a real FM input signal with an unstable carrier, the input phase shift changes & (p, the oscillation frequency in the self-oscillating system formed by
кольцевое соединение блоками 7, 6,ring connection blocks 7, 6,
-фаз в этом случае принимает вид-phases in this case takes the form
Рсм, . , +q c«,, (Unro +Rsm. , + q c «,, (Unro +
-нло„, ) + 4 pa К1Г(6)-nlo „,) + 4 pa K1G (6)
илиor
Q cM, , tfcM. (nro +Q cM,, tfcM. (nro +
:+ьсопг)гг+Ч рс} : + ssgp) yy + Ch ps}
При этом величина фазовых сдвиговIn this case, the magnitude of the phase shifts
,,.,i jffcMi. РЧ остаетс прак- тически неизменной. И выражений (5) |и (6) следует, что приращение часто.-- 1ты управл емого генератора 14, выз- ванное нестабильностью средней часто |Ты входного ЧМ сигнала, равна,,., i jffcMi. RF remains virtually unchanged. And expressions (5) | and (6) imply that the increment is often .-- 1t of the controlled oscillator 14, caused by instability of the average often | you FM input signal, is equal to
U0«r U0 "r
ыбравhaving chosen
- йсо„ с г,- yso „with g,
6,2 6.2
(7)(7)
, получим АСО Лсо„ get ASO Lso „
родава колебани управл емого по н |частоте генератора 14 на второй вход Ь того смесител В, на выходе этого (смесител получаем ЧМ: колебани с вы- {сокостабильной средней „частотой (о,, The oscillation of the oscillator 14 controlled by the frequency of 14 to the second input L of that mixer B, at the output of this (the mixer, we get the FM: oscillations with a highly stable average frequency
) + fbfO.. -iU ) (С0„ -«„r).) + fbfO .. -iU) (С0 „-« „r).
-пго) + (ьЫн -Ш„) (too -Ы-pgo) + (ЫYN -Sh „) (too -Y
пго pgo
Таким образом, частота автоколе - Ьаний в кольцевом соединении, образо Ванном четырьм (однополосными) сител ми 7, 6, 10, II и резонансным: усилителем 12, выход которого подклхг |чен к второму входу четвертого смеси- тел 7, в процессе работы устройства Остаетс неизменной и равной частоте стабилизированного автогенератора 2. Следовательно, стабильность вынужденных автоколебаний в рассматриваемой автоколебательной системе будет оп редел тьс в основном стабильностью частоты стабилизированного автогене- ратора, который может быть выполнен кварцевым. Кроме того, точность пре. образовани фазовой модул ции, ванной нестабильностью средней частоты ЧМ- сигнала, в частотную сущест - венно зависит от стабильности ных колебаний, поэтому в качестве управл емого генератора 14 целесообThus, the frequency of autocollections in an annular connection is formed by four (single-band) 7, 6, 10, II and resonant: amplifier 12, the output of which is connected to the second input of the fourth mixer 7, during operation of the device It remains unchanged and equal to the frequency of the stabilized oscillator 2. Therefore, the stability of the forced self-oscillations in the considered auto-oscillatory system will be determined mainly by the stability of the frequency of the stabilized auto-oscillator, which can be made Artsev. In addition, the accuracy of pre. formation of phase modulation, the instability of the center frequency of the FM signal into a frequency depends substantially on stable oscillations, therefore, as a controlled oscillator, it is 14
00
5five
00
2525
30thirty
35 35
4040
4545
разно использовать управл емый кварцевый генератор.Differently use a controlled crystal oscillator.
Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет не менее, чем на пор док повысить стабильность средней частоты выходного ЧМ -сигнала.Thus, the proposed device allows for at least an order of magnitude increase in the stability of the average frequency of the output FM signal.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864054093A SU1388981A1 (en) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | Device for stabilizing mean frequency of a frequency-modulated signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864054093A SU1388981A1 (en) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | Device for stabilizing mean frequency of a frequency-modulated signal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1388981A1 true SU1388981A1 (en) | 1988-04-15 |
Family
ID=21232763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864054093A SU1388981A1 (en) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | Device for stabilizing mean frequency of a frequency-modulated signal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1388981A1 (en) |
-
1986
- 1986-04-11 SU SU864054093A patent/SU1388981A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Па.тент GB № I 152276, кл. Н 3 Т, 1969. Авторское свидетельство СССР № 896745, кл. Н 03 В 23/00, Н 03 D 7/16, 1977. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR960032944A (en) | Transmitters and transceivers | |
US5289257A (en) | Signal processing apparatus for optical gyro | |
JPS623621B2 (en) | ||
SU1388981A1 (en) | Device for stabilizing mean frequency of a frequency-modulated signal | |
US4850048A (en) | Optical receiver with automatic polarization matching | |
JPS6130088A (en) | Semiconductor laser device | |
US6580330B1 (en) | Injection locked oscillator automatic frequency centering method and apparatus | |
SU1356186A1 (en) | Phase-frequency converter | |
SU866694A1 (en) | Frequency divider of harmonic oscillations with countdown of 2:1 | |
JPH07288484A (en) | Reception circuit having surface acoustic wave device | |
SU896745A1 (en) | Device for stabilizing frequency-modulated signal mean frequency | |
SU1308932A1 (en) | Phase-meter | |
SU1424110A1 (en) | Phase-frequency converter | |
JP2829548B2 (en) | Local signal generation circuit | |
JPH06289129A (en) | Distance measuring device | |
SU1148000A2 (en) | Phase meer | |
SU1169137A1 (en) | Frequency demodulator | |
SU652502A1 (en) | Meter of fluctuations of high-frequency oscillation source | |
SU930157A1 (en) | Method of measuring phase shift average value | |
SU1290246A1 (en) | Device for measuring delay time | |
SU747300A1 (en) | Device for measuring frequency devitation | |
SU758530A1 (en) | Device for automatic tuning of microwave generator frequency | |
SU720678A1 (en) | Device for forming phase modulated oscillations | |
RU2198382C2 (en) | Phase generating instrument converter | |
SU1501249A1 (en) | Phase-modulated to frequency-modulated signals |