SU1450070A1

SU1450070A1 - Формирователь однополосного сигнала

Info

Publication number: SU1450070A1
Application number: SU874191932A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Алексеевич Волков
Original assignee: Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority date: 1987-02-05
Filing date: 1987-02-05
Publication date: 1989-01-07

Description

4t2.f

Изобретение относитс к радиотех- нике и может использоватьс дл формировани однополосного сигнала в устройствах радио- и проводной .св зи Цель изобретени - расширение полосы частот модулирующего сигнала.

На Фиг. 1 представлена структурна электрическа схема предлагаемого формировател однополосного сигнала на фиг, 2 - временные диаграммы его работы.

Формирователь однополосного сигнала содержит источник 1 модулир пощего сигнала, первый перемножитель 2, ге- нератор 3 сигнала первой вспомогательной частоты, второй перемножител А, гв гер-1тор 5 сигнала второй вспо- огательной частоты, первый и второй |Полосовые фильтры 6 и 7, первьй уси|литель 8, первый фазовращатель 9. второй усилитель Ю, второй фазовра- | цатель 11, первый, третий/ второй и, |четвортый когерентные детекторы 12- 15, второй и третий сумматоры 16 и 17, третий перемиожитель 18, генера- ft-op 19 сигнала несущей частоты, высокочастотный фазовращатель 20, kieTBepTbtfi перемножитель 21, первый Ьумматор 22,

Формирователь однополосиого сигзш- . .fia работает следующим образом.

Источник 1. вырабатывает широкополосный сигнал низкой частоты, като- |)ьй в общем виде может быть записан как U,(t) . V coscf(t), где V(t), :Cf(t) его огибающа и фаза соответственно . На фиг. 2а показана полоса Частот. Сигнал U,(t) с источника t Поступает на соответств тощие входы перемножителей 2 и 4. На второй вход Леремножител 2 подаетс колебание TJgCt) v,jcosco t с генератора: 35 в результате чего на выходе блока 2 образуетс сигнал

zCt) - U,(t)U(t) V(t)c,oscj(t) .t 0,5 (t).ccys(w,l: +

. + tp(t)) i- 0,5V3V(t)cos(co«,t -4(t)

ьгмеющрш две боковые полосы: верхнюю (ВБП)оЗн, +- dqi(t)dt и нижнюю (НБП) CDh/dq; (t)dt (фиг.2б). Кажда Из этих полос равна полосе модулирующего сигнала. Полосовый фильтр 6 (7) куда поступает сигнал ) ампто- - тудно частотну70 характеристику (АЧХ) (фиг. 2в). Его полоса пропускани (Пф) меньше боковой полосы (Пр). riepjjan вспомогательна час-потз G),,,

И t

10

25

,,

is 20

30

35

40

0

генератора 3 выбрана такой величины, чтобы ВВП сигнала U2(t ) прошла полосовой фильтр без искажений снизу. ,j Так как Ilg- П„,, то она обрежетс

полосовым фильтром 6(7) сверху в точке 65, ,, определ емой частотой среза „ ролосового фильтра 6, Так как полосовой фильтр 6 не идеальный (крутизна скатов его АЧХ ffe оо ), то будет -скруг- ление урезанной ВВП частот в точке ( (фиг.2г). Б когерентном детекторе 12 перемножаютс усиленный в усилителе 8 сигнал Ug(t) и колеб ание первой вспомогательной частоты с выхода генератора 3

U,2,(t) - U6(t)U3(t) , -, .- X 6(t)cos (a),t + Cf(t))V3Cos«,,t ,(t)V5Cos (|)(t) + 0,5 V(t)VgVjCos(2oJ,,,t (t))..

фильтр .ни2(них частот ког,ерентного , детектора 12 отфильтровывает высоко™ пастотнуго составл ющую (второе слагаемое ), так что на вход сумматора 16 поступает колебание U;,j (t) . ; V,j(t)cos (f (t) с шстотой ,й. (фиг.2ж), которое занимает полосу . частот S2n,. На высокочастотный второй вход перемножител 4 подаетс колебание второй вспомогательной частоты V5(t) Vscos%.,,t с выхода .генератора 5, так что на выходе пере- мнржител 4 образуетс сигнал

u,.(t). и, (t)u(t) V(.t)cos Cj (t)V5Cos6)H2t 0.,5V(t)V-cos(u5H2t (t)) 4- ;b 0,5V(t)V.cos(q,t -Cf(t)) показанный на фиг. 2д. .

Втора вспомогательна частота о выбрана такой величины,, чтобы поло- совой фильтр 7, имеющш амплитудно- частотную характеристшсу (АЧХ) такую же, что и полосовой фильтр 6 (фиг.2в) пропускал бы сигнал, начина с час- , соответствующей частоте 0), на фиг. 2г.,

На выходе полосового фильтра 7 об- разуетс ВВП, показанна на фиг,2е, После ус1-шени в усилнте,пе 10 сигнал U7(t) поступает на один вход когерентного детектора 14, на другой, .(опорны й) вход которого подаетс колебание второй вспомогательной частоты с генератора 5. На выходе когерентного детектора 14 образуетс сигнал

u(t) u,(t)u(t)

- V7(t)cos(w +Q tKcosu)H,t 0,5V7(t)Vs,cbs 4(t)V + 0,5VY(t)V5cos( +q)(t),

фильтр нижних частот когерентного детектора 14 устран ет высокочастотную составл ющую (второе слагаемое), так что на другой вход сумматора 16 по14500704

Фильтр нижних частот когерентного детектора 15 гстран ет высокочастотные составл ющие (второе слагаемое) 5 так что на другой вход сумматора 17 поступает колебание U,j(t) V cosCcf (t) - 90), частота которого находитс в полосе от S2 до S7 Выходной сигнал сумматора 17 -акой

..-.. ji-mai jya. (D ПО- ,.- -...t ,, , алии

ступает колебание U,,(t) V,,(t)cosq,(t) ° сигнал на выходе сумматора

занимающее полосу частот от f2 дой , но сдвинут относительно него

Скруглени скатов полос сигналов

---- л - jiw - -Jtii rictJlOB

) и 44(t) в точках 52, и 5 , соответствующих точкам, со, и G)2 , воположные. Так как сигналы ) и ) в этих точках перекрываютс между собой, то на выходе сумматора 16 результирующий сигнал повтор ет сигнал U(t) с точностью до посто н- кого множител (фиг.2а,ж). т.е. ° Vt) (t)cosCp(t).

Начало и конец ВВП не искажаютс , так как они наход тс внутри полосы

т - f- i i JlOillM rltii и

по фазе на U,(t) u(t) cos(t) bfu ;. в перемножителе 18 перемно- . жаютс между собой сигнал U(t) с выхода сумматора 16 и сигнал U,,(t)

y,,cos(0j,t с выхода генератора 19, в результате чего на его выходе образуетс колебание

U,s(t) U,g(t)-U,,(t)

MJ(t3 t J

V,6(t)cos (f (t)V,gCosMo t 0,5V,6(t)(cDo-t +q (t)) + 0,5V,(t)V,yCos( -Cp(t))

-I-I--- - .umi.jr Д J jrj, iiVJUJl-Da

пропускани фильтров 6 и 7 за часто- о. перемножителе 21 перемножаютс меж- тами среза. На один вход когерентно- сигнал U(t) с выхода суммауора 17 и сигнал с выхода генератора 1У, прошедший фазовращатель 20 на

QM Ч-, «. ,,.

30

Т --., JXWA

ГО детектора 13 поступает сигнал Ug(t) с выхода усилител 8, а на второй Чопорный) его вход - -колебание U3(t) с генератора 3 через фазовращатель 9, на 90 . В когерентном детекторе 13 эти сигналы перемножаютс ме зду собой

U,,(t) -- Ug(t).U,(t)

V6(t)cos(M,t +q(t))v,cos((0,,t + 3. ч- 90) 0,5,VHt)V cos (cf (t) - .. - 90 )+ 0,5 V6(t)V,cos(2u), t + Cf(t) + 90),

фильтр нижних частот когерентного 40

.« - 4 О1

90°, в .результате чего на выходе перемножител 21 образуетс колебание

Mt) U(t).U,,(fc) V,7(t). V2cos(cp (t) -90 ).cos(co,t + 90) +

+ 0,5V,(t)( +Cf(t)) -0 ,5V,/t).V,cos(fo,t -C(t)).

,При этом должно соблюдатьс условие V,6(t)-V,, V,/t v. На выходе сумматора 22 формируетс сигнал

) u,s(t) + u,,(t)

- V,6 (t)V,, cos(uot + qj(t)).

., «, I. j л f.ji I injl О

детектора 13 отфильтровьшает высокочастотную составл ющую (второе слагаемое ), так что на один вход суммзто- ;соответствующий верхней боковой пора 17 поступает колебание U,,(t) ™ тoт.EcлиUl5L(t)U,6(t)-U2,(t), V,,(t)cos(cp (t) - 9Cf), частота кото- 45 0 получаетс НБп частот. Рассмот- рого находитс в полосе 9„;„- S2, . Р случай, когда полоса частот мо- На один вход когерентного детектора 15 поступает сигнал U(t) с выхода усилител 10, а на другой его вход

9 - л MJ/J л. jyi С1 U ЛлОД

с генератора 5 через фазовращатель 11 на 90 . В когерентном детекторе 15 эти сигналы перемножаютс между собой

U,/t и, (t).u,,(t) U7(t)cos(Q,t +Cf(t))V,.cos(toH,t-f + 90°) 0,5V7(t)V,.cos(tp(t) - - 90 ) + 0,5V7(t)V,.cos(263H,t +

; -(- 4(t) + 90). .

50

55

рен случай, когда полоса частот модулирующего сигнала П. не превосходит двойную полосу пропускани полосового фильтра 6(7) 2Пп (Пф : П . ё 2П . Если же 2П р П 3rL) , то понадобитс третий формирователь однополосного сигнала со своими двум когерентными детекторами. В этом случае сумматоры 16 и 17 должны иметь не по 2, а по 3 входа. Если же П, то-понадобитс по 4 входа У сумматоров и т.д. Т.е. в принципе возможно формирование однополосного сигнала и в том случае, когда П

14500704

,.- -...t ,, , алии

t) ° сигнал на выходе сумматора

6, но сдвинут относительно него

т - f- i i JlOillM rltii и

по фазе на U,(t) u(t) cos(t) bfu ;. в перемножителе 18 перемно- жаютс между собой сигнал U(t) с выхода сумматора 16 и сигнал U,,(t)

U,s(t) U,g(t)-U,,(t)

MJ(t3 t J

V,6(t)cos (f (t)V,gCosMo t 0,5V,6(t)(cDo-t +q (t)) + 0,5V,(t)V,yCos( -Cp(t))

уора 17 и сигнал с выхода генератора 1У, прошедший фазовращатель 20 на

QM Ч-, «. ,,.

Mt) U(t).U,,(fc) V,7(t). V2cos(cp (t) -90 ).cos(co,t + 90) +

+ 0,5V,(t)( +Cf(t)) -0 ,5V,/t).V,cos(fo,t -C(t)).

При этом должно соблюдатьс условие V,6(t)-V,, V,/t v. На выходе сумматора 22 формируетс сигнал

) u,s(t) + u,,(t)

- V,6 (t)V,, cos(uot + qj(t)).

тветствующий верхней боковой тoт.EcлиUl5L(t)U,6(t)-U2,( получаетс НБп частот. Рассм случай, когда полоса частот

;соответствующий верхней боковой по ™ тoт.EcлиUl5L(t)U,6(t)-U2,(t), 45 0 получаетс НБп частот. Рассмот- Р случай, когда полоса частот мо-

0

5

О SitxM

йтаК

.kirri- й

W l .fftcgsl

J , Л%« S.s .(2 ййгчГ

«%. г

ВНИКШИ Заказ 6973/52 Тирак 929

Произв.-полигр, пр-тие., г. Ужгородj ул. Проектна , 4

Подписное

Claims

Формирователь ала. содержащий однополосного сигпоследовательно соединенные источник модулирующего сигала, первый перемножитель и первый пЬлосовой фильтр, последовательно соединенные второй перемножитель, . первый вход которого соединен с выходом источника модулирующего сигнала, и второй полосовой фильтр, гене ... на.из..первой вспомогательной •5’, выход которого соединен, с торим входом первого перемножителя,

V15 посзгг-.дс.вательно соединенные генератор сигнала несущей частоты, третий перемножитель и первый.сумматор,- а также последовательно соединенные , 25 высокочастотный фазовращатель, вход которого соединен с вторым выходом Генератора сигнала несущей частоты, н| четвертый перемножитель, выход коτοροΐΌ соединен с вторым входом· Первого сумматора, отличаю'щ и й с я тем, что, с целью расширения полосы частот модулирующего сигнала , г него введены последовательно соединенные первый усилитель, вход которого соединен с выходом усилитель, вход которого соединен с выходом второго полосового фильтра, и второй когерентный детектор, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, последовательно соединенные третий когерентный детектор, первый вход которого соединен с выходом первого усилителя, и третий сумматор, выход которого соединен с вторым входом четвертого перемножителя, четвертый когерентный детектор, первый вход которого соединен с выходом второго усилителя, а выход - с вторым входом третьего, сумматора, первый фазовращатель, вход которого соединён с вторым входом первого когерентного детектора и с выходом генератора сигнала первой вспомогательной частоты, а выход - с вторым входом третьего когерентного детектора, генератор сигнала второй вспомогательной частоты, выход которого соединен с .вторым входом второго перемножителя и с вторым входом второго когерентного детектора, а также второй фазовращатель, вход которого соединен с выходом генератора сигнала второй вспомогательной частоты, а выход - с вторым входом четвертого когерентного детектора.