SU1631695A1 - Digital frequency spectrum generator - Google Patents

Digital frequency spectrum generator Download PDF

Info

Publication number
SU1631695A1
SU1631695A1 SU884353914A SU4353914A SU1631695A1 SU 1631695 A1 SU1631695 A1 SU 1631695A1 SU 884353914 A SU884353914 A SU 884353914A SU 4353914 A SU4353914 A SU 4353914A SU 1631695 A1 SU1631695 A1 SU 1631695A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
code
codes
sensor
output
Prior art date
Application number
SU884353914A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Дмитриевич Кочетков
Евгений Григорьевич Павловский
Original Assignee
Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
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 Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина filed Critical Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority to SU884353914A priority Critical patent/SU1631695A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1631695A1 publication Critical patent/SU1631695A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике. Цель изобретени  - расширение диапазона формируемых сигналов. Цифровой генератор спектра частот содержит датчик 1 кода частоты , первый регистр 2 пам ти, первый блок элементов И 3, первый накапливающий сумматор 4, первый преобразователь 5 кодов, умножитель 6 кодов, фильтр 7 нижних частот, датчик 8 кода приращени  частоты , второй регистр 9 пам ти, второй блок элементов И 10, второй накапливающий сумматор 11, второй преобразователь 12 кодов и тактовый генератор 13. С помощью датчика 1 кода частоты и датчика 8 кода приращени  частоты в первый и второй регистры 2 и 9 занос тс  значени  требуемого значени  нижней частоты формируемого спектра и приращение частоты. Сигналы с первого и второго накапливающих сумматоров 4 и 11 поступают на входы первого и второго преобразователей 5 и 12 кодов, сигналы с выходов которых  вл ютс  значени ми выборок синтезируемых сигналов, которые перемножаютс  с помощью умножител  6 кодов и выдел етс  при помощи фильтра 7. 1 ил. kThe invention relates to radio engineering. The purpose of the invention is to expand the range of the generated signals. The digital frequency spectrum generator contains sensor 1 of the frequency code, first register 2 of memory, first block of elements 3, first accumulating adder 4, first converter 5 codes, multiplier 6 codes, low pass filter 7, sensor 8 frequency increment code, second register 9 memory, the second block of elements And 10, the second accumulating adder 11, the second converter 12 codes and the clock generator 13. Using the sensor 1 frequency code and sensor 8 code frequency increment in the first and second registers 2 and 9, the value of the required lower value is entered th frequency generated spectrum and frequency increment. The signals from the first and second accumulating adders 4 and 11 are fed to the inputs of the first and second converters 5 and 12 codes, the signals from the outputs of which are the values of samples of the synthesized signals that are multiplied using multiplier 6 codes and extracted using filter 7. 1 silt k

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах измерительной техники.The invention relates to radio engineering and can be used in devices of measuring equipment.

«и = sin [4r(f Δί)·ί] (5)"And = sin [4r (f Δί) · ί] (5)

Цель изобретения - расширение диапазона формируемых сигналов.The purpose of the invention is the expansion of the range of generated signals.

На чертеже представлена структурная схема цифрового генератора спектра час(6) тот.The drawing shows a structural diagram of a digital spectrum generator hour (6) one.

Цифровой генератор спектра частот содержит датчик 1 кода частоты, первый регистр 2 памяти, первый блок элементов И 3, первый накапливающий сумматор (НС) 4, первый преобразователь 5 кодов, умножитель 6 кодов, фильтр 7 нижних частот, датчик 8 кода приращения частоты, второй регистр 9 памяти, второй блок элементов И 10, второй НС 11, второй преобразователь 12 кодов и тактовый генератор 13.The digital frequency spectrum generator contains a frequency code sensor 1, a first memory register 2, a first block of AND 3 elements, a first accumulating adder (NS) 4, a first code converter 5, a code multiplier 6, a low-pass filter 7, a frequency increment code sensor 8, and a second a memory register 9, a second block of AND elements 10, a second HC 11, a second code converter 12, and a clock 13.

Цифровой генератор спектра частот работает следующим образом.A digital frequency spectrum generator operates as follows.

Перед началом работы с помощью датчика 1 кода частоты в первый регистр 2 заносится число, вычисляемое по формуле Ni + -Р 7.5 .Δίι (1) где f - требуемое значение нижней частоты формируемого спектра;Before starting work, using the sensor 1 of the frequency code, the number calculated by the formula Ni + -P 7.5 is entered in the first register 2. Δίι (1) where f is the required value of the lower frequency of the formed spectrum;

η - количество гармонических составляющих в формируемом спектре;η is the number of harmonic components in the formed spectrum;

Δ f - приращение частоты гармониче10 ских составляющих спектра.Δ f is the frequency increment of the harmonic components of the spectrum.

С помощью датчика кода приращения частоты 8 во второй регистр 9 записывается число N2, равноеUsing the sensor of the code increment frequency 8 in the second register 9 is written the number N2 equal to

(2)(2)

По каждому импульсу тактов генератора 13 через соответствующие первый и второй блоки элементов И 3 и 10 производится суммирование содержимого первого.НС 4 с числом Νι, занесенным в первый регистр 2, и суммирование содержимого второго НС 11с числом Na, занесенным во второй регистр 9. Выходные сигналы первого и второго НС 4 и 11 поступают на входы первого и второго преобразователей 5 и 12 кодов, в качестве которых целесообразно использовать постоянные запоминающие устройства, при этом в первом преобразователе 5 кодов должны храниться ординаты функции yi=sln х (0 < х <2 π), (3) а во втором преобразователе 12 кодов должны храниться ординаты функции slnnx sinx (4)For each pulse of the clocks of the generator 13 through the corresponding first and second blocks of elements And 3 and 10 is the summation of the contents of the first. NS 4 with the number Νι entered in the first register 2, and the summation of the contents of the second HC 11 with the number Na entered in the second register 9. Weekend the signals of the first and second NS 4 and 11 are fed to the inputs of the first and second code converters 5 and 12, for which it is advisable to use read-only memory devices, while the ordinates of the function should be stored in the first code converter 5 yi = sln x (0 <x <2 π), (3) and the second inverter 12 to be stored codes ordinate function slnnx sinx (4)

Сигналы с выходов преобразователей 5 и 12 кодов являются значениями выборок синтезируемых сигналов вида:The signals from the outputs of the converters 5 and 12 codes are the values of the samples of the synthesized signals of the form:

sin(’4r‘4^·') sin ('4r'4 ^'')

Эти сигналы перемножаются с помощью умножителя 6 кодов, в качестве которого можно использовать, например, два умножающих цифро-аналоговых преобразователя (не показаны). Первый ЦАП такого умножителя кодов предназначен для формирования опорного напряжения, пропорционального цифровым выборкам сигнала (6), а второй ЦАП, на кодовые входы которого поступают цифровые ординаты первого преобразователя 5 кодов, а опорным напряжением является напряжение с выхода пер20 вого ЦАП, формирует на своем выходе синтезируемый ступенчатый сигнал приближения g(t) заданного полигармонического сигналаThese signals are multiplied using a multiplier 6 codes, which can be used, for example, two multiplying digital-to-analog converters (not shown). The first DAC of such a code multiplier is designed to generate a reference voltage proportional to the digital samples of the signal (6), and the second DAC, to the code inputs of which the digital ordinates of the first code converter 5 are supplied, and the reference voltage is the voltage from the output of the first 20 DAC, generates at its output synthesized step approximation signal g (t) of a given polyharmonic signal

9 (t) = Σ slnokt. (7) k — о9 (t) = Σ slnokt. (7) k - o

С помощью фильтра 7 производится сглаживание формы выходного сигнала.Using filter 7, smoothing the shape of the output signal.

Покажем, что синтезируемая ступенча3θ тая функция g(t) действительно является приближением к заданному полигармоническому сигналу.We show that the synthesized step 3th function g (t) is indeed an approximation to a given polyharmonic signal.

Пусть в выражении (7) (8) где Wk _ частота k-й гармонической составляющей в синтезируемом полигармоническом сигнале, содержащем п гармонических составляющих;Suppose the expression (7) (8) where Wk _ frequency of k-th harmonic component of the synthesized signal polyharmonic containing n of harmonic components;

“ период следования импульсов генератора опорной частоты или интервал выборки;“The pulse repetition period of the reference frequency generator or the sampling interval;

N - максимальное число различных выборок синтезируемых сигналов gi(t) и дг(х) 45 на выходах первого и второго преобразователей 5 и 12 кодов (значение N определяется емкостью первого и второго НС 4, 11).N is the maximum number of different samples of the synthesized signals gi (t) and dg (x) 45 at the outputs of the first and second code converters 5 and 12 (the value of N is determined by the capacity of the first and second HC 4, 11).

С учетом принятых обозначений синтезируемые ступенчатые функции gift) и дгй 50 на выходе первого и второго преобразователей 5 и 12 кодов можно записать в виде: _9i(t) = = Σθδίη [~ (f + Δί) ’] ft ) : (9) 55 ‘ 92(0 =Taking into account the accepted notation, the synthesized step functions gift) and qy 50 at the output of the first and second code converters 5 and 12 can be written in the form: _9i (t) = Σθδίη [~ (f + Δί ) '] ft) : ( 9 ) 55 '92 (0 =

N — 1 = ΣN - 1 = Σ

J = оJ = o

(t).(t).

где ηι (t ) и η\ (ΐ ) - базисные ступенчатые реактфункции из N-мерного множества ступенчатых функций, причем:where ηι (t) and η \ (ΐ) are basic stepwise react functions from the N-dimensional set of step functions, and:

при ti < t < ΐ I + 1 при + l ' 5 (11) при η < ΐ < 11 +1for ti <t <ΐ I + 1 for + l '5 (11) for η <ΐ <11 +1

ПРИ ’ (12)PRI ’(12)

Ступенчатую функцию g(t)=gi(t).g2(t), ιυ формируемую на выходе умножителя 6 кодов, в силу ортогональности реактфункцийThe step function g (t) = gi (t) .g2 (t), ιυ is formed at the output of the multiplier of 6 codes, due to the orthogonality of the reaction functions

ΉΌ = { о ^(Ό = { J и, учитывая, чтоΉΌ = {o ^ (Ό = {J and, considering that

JjyiG)]2 =i?(t), (13)‘ 15 представим в следующем видеJjyiG)] 2 = i? (T), (13) '15 represent as follows

9(09 (0

N —1 sin (-гг'л ·Δί-i _ 2 v N______ 1=0 Sin(-g- ·Δί · i) x sln[^r(f+_πτ±Δί) (14) Используя классическое разложение g(t) в тригонометрический ряд Фурье, нетрудно показать, что начальная часть спектра функции g(t) с точностью до постоянного множителя пл N полностью совпадает с синтезируемым полигармоническим сигналом, Высокочастотные составляющие ступенчатого сигна- 35 ла g(t) могут быть существенно ослаблены фильтром 12, включенным на выходе умножителя кодов.N —1 sin (-yy'l · Δί-i _ 2 v N______ 1 = 0 Sin (-g- · Δί · i) x sln [^ r ( f + _π τ ± Δί ) (14) Using the classical expansion g (t) in the trigonometric Fourier series, it is easy to show that the initial part of the spectrum of the function g (t), up to a constant factor pl N, completely coincides with the synthesized polyharmonic signal. The high-frequency components of the step signal 35 g (t) can be significantly attenuated by the filter 12, included at the output of the code multiplier.

Предложенная структура цифрового генератора спектра частот позволяет формировать значение отдельных выборок полигармонического сигнала в течение одного такта тактового генератора 13. Количество гармонических составляющих синтезируемого спектра частот ограничива- 45 ется только допустимым значением частоты высшей гармонической составляющей и задается путем выбора соответствующего второго преобразователя 12 кодов. Изменение числа гармонических состав- ςθ ляющих в спектре может быть получено путем смены запоминающего устройства второго преобразователя 12 кодов или его перепрограммирования.The proposed structure of a digital generator of the frequency spectrum makes it possible to generate the value of individual samples of the polyharmonic signal during one clock cycle 13. The number of harmonic components of the synthesized frequency spectrum is limited only by the permissible frequency value of the higher harmonic component and is set by selecting the corresponding second code converter 12. A change in the number of harmonic components ςθ in the spectrum can be obtained by changing the storage device of the second code converter 12 or reprogramming it.

Изменение полосы формируемого спектра производится изменением числа Δί, записываемого в датчик 8 кода приращения частоты, смещение полосы спектра по оси частот осуществляется путем занесения соответствующего числа f в датчик 1 частоты. Таким образом, осуществляется формирование выходного сигнала, представляющего собой спектр частот, и обеспечивается возможностью изменения параметров спектра. При этом обеспечивается формирование выборки выходного сигнала за один такт работы генератора опорной частоты. Это позволяет по крайней мере вл раз увеличить высшую частоту формируемого спектра. При этом структура цифрового генератора спектра частот упрощается, а путем смены во втором преобразователе 12 кодов запоминающего устройства может быть изменено число гармонических составляющих в спектре без изменения структуры цифрового генератора спектра частот.The change in the band of the formed spectrum is made by changing the number Δί recorded in the sensor 8 of the frequency increment code, the shift of the spectrum band along the frequency axis is carried out by entering the corresponding number f in the frequency sensor 1. Thus, the formation of the output signal, which is a frequency spectrum, is carried out and is provided with the ability to change the spectrum parameters. This ensures the formation of a sample of the output signal for one clock cycle of the reference frequency generator. This makes it possible to at least ow increase the higher frequency of the formed spectrum. The structure of the digital frequency spectrum generator is simplified, and by changing the second code converter 12 of the memory device, the number of harmonic components in the spectrum can be changed without changing the structure of the digital frequency spectrum generator.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Цифровой генератор спектра частот, содержащий последовательно соединенные датчик кода частоты, первый регистр памяти, первый блок элементов И, первый накапливающий сумматор, последовательно соединенные датчик кода приращения частоты, второй регистр памяти, второй блок элементов И и второй накапливающий сумматор, умножитель кодов и тактовый генератор, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго блоков элементов И, отличающийся тем, что. с целью расширения частотного диапазона формируемых сигналов, введены первый преобразователь кодов, второй преобразователь кодов и фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом умножителя кодов, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу первого преобразователя кодов и выходу второго преобразователя кодов, вход которого соединен с выходом второго накапливающего сумматора, а выход первого накапливающего сумматора подключен к входу первого преобразователя кодов.A digital frequency spectrum generator containing serially connected frequency code sensor, first memory register, first AND block, first accumulating adder, serially connected frequency increment code sensor, second memory register, second AND block and second accumulating adder, multiplier codes and clock generator The output of which is connected to the control inputs of the first and second blocks of elements AND, characterized in that. In order to expand the frequency range of the generated signals, a first code converter, a second code converter and a low-pass filter, whose input is connected to the output of a code multiplier, are entered, the first and second inputs of which are connected respectively to the output of the first code converter and the output of the second code converter, whose input is connected with the output of the second accumulating adder, and the output of the first accumulating adder is connected to the input of the first code converter.
SU884353914A 1988-01-04 1988-01-04 Digital frequency spectrum generator SU1631695A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884353914A SU1631695A1 (en) 1988-01-04 1988-01-04 Digital frequency spectrum generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884353914A SU1631695A1 (en) 1988-01-04 1988-01-04 Digital frequency spectrum generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1631695A1 true SU1631695A1 (en) 1991-02-28

Family

ID=21346503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884353914A SU1631695A1 (en) 1988-01-04 1988-01-04 Digital frequency spectrum generator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1631695A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1193763, кл. Н 03 В 19/00, 1983. Авторское свидетельство СССР N° 1215162, кл. Н 03 В 19/00, 1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0102784B1 (en) Method and apparatus for sine function generation
US4998072A (en) High resolution direct digital synthesizer
US4792914A (en) High frequency digital synthesizer with aperiodic correction optimizing the spectral purity
SU1631695A1 (en) Digital frequency spectrum generator
RU2030092C1 (en) Digital frequency synthesizer
JPS568952A (en) Multifrequency signal generating circuit
EP0194033B1 (en) Angle modulated waveform synthesizer
SU656091A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU577673A1 (en) Number-to-frequency converter
SU698116A1 (en) Digital-analogue generator
SU599335A1 (en) Digital double-phase sine-shaped signal generator
RU2003100242A (en) DIGITAL SYNTHESIS OF HARMONIOUS OSCILLATIONS IN THE RESIDUAL CLASS SYSTEM
SU1200390A1 (en) Digital spectrum generator
SU1737698A1 (en) Digital frequency synthesizer
SU1195277A1 (en) Method of phase-shift angle-to-binary code conversion
SU1040432A1 (en) Phase shift meter (its versions)
SU744528A1 (en) Generalized discrete function generator
SU1254576A1 (en) Frequency synthesizer
SU1667038A1 (en) Special signal generator
SU1091303A1 (en) Harmonic oscillator
RU2271602C2 (en) Arbitrary-shape periodic-signal generator in residual-class system
SU1215162A1 (en) Digital sinusoidal signal generator
RU2020728C1 (en) Digital frequency synthesizer
SU1272271A1 (en) Digital spectrum analyzer
SU922734A1 (en) Device for computing sine and cosine functions