SU598231A1 - Single band signal shaper - Google Patents

Single band signal shaper

Info

Publication number
SU598231A1
SU598231A1 SU752196785A SU2196785A SU598231A1 SU 598231 A1 SU598231 A1 SU 598231A1 SU 752196785 A SU752196785 A SU 752196785A SU 2196785 A SU2196785 A SU 2196785A SU 598231 A1 SU598231 A1 SU 598231A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
signal
frequency
frequency divider
Prior art date
Application number
SU752196785A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Михайлович Федоров
Original Assignee
Институт геофизики Уральского научного центра АН СССР
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 Институт геофизики Уральского научного центра АН СССР filed Critical Институт геофизики Уральского научного центра АН СССР
Priority to SU752196785A priority Critical patent/SU598231A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU598231A1 publication Critical patent/SU598231A1/en

Links

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

Изобретение относитс  к электроиз мерительной технике диапазонов инфра низких и звуковых частот и может использоватьс  при конструировании аппаратуры дл  биофизических, акусти .ческих, геофизических и т.д. исследо ваний. Известны устройства дл  формировани  однополосного сигнала фазокомпенсационным методом, содержащие два кольцевых модул тора и выходных транс форматоров с соединенными последовательно выходными обмотками l. Недостатком этого устройства  вл  етс  высока  критичность схемы к ам плитудным характеристикам модул торов Из известных устройств наиболее близким по технической сущности  вл етс  устройство дл  формировани -однополосного сигнала, состо щее из умножителей частоты исходных сигналов, формирователей последовательностей коротких импульсов, которые суммируютс  элементом ИЛИ и подаютс  на вход триггерного делител  частоты, с выхода которого снимаетс  однополосный сигнал ЦзД. Недостатком такого устрой.ства  вл етс  неоднозначность по фазе выходного сигнала, что приводит к уменьшению точности измерени . Это обусловлено применением дл  формировани  однополосного сигнала делител  частоты. Любому возможному стационарному значению начальной фазы выходного колебани  делител  частоты (с коэффициентом делени  W ) соответствует еще Ы -1 возможных значений начальных фаз, каждое из которых отличаетс  от соседнего на 211/М. Фазова  неоднозначность выходного сигнала такого устройства ведет к неопределенности результатов фазовых или фазочувствительных измерений, выполн емых системой, в которую в качестве составной части входит подоблое устройство . Так, если N 4, то фазовые углы определ ютс  с погрешностью ±с ft /2 (1 О, 1, 2), а вместо, например , реальной компоненты сигнала может быть ошибочно измерена мнима  компонента и т.д. Цель предлагаемого изобретени  повышение точности измерени . Указанна  цель достигаетс  тем, то в предлагаемое устройство дл . формировани  однополосного сигнала дл  фазовых измерений в диапазонах инфранизких и звуковых частот, содержащееThe invention relates to electrical measuring equipment of the infra-low and sound frequency ranges and can be used in designing equipment for biophysical, acoustic, geophysical, etc. research. Devices are known for generating a single-band signal by a phase-compensation method, comprising two annular modulators and output transformers with serially connected output windings l. The disadvantage of this device is the high criticality of the circuit to the amplitude characteristics of the modulators. Of the known devices, the closest in technical essence is a device for generating a single-sided signal, consisting of frequency multipliers of the original signals, shapers of short pulse sequences, which are added by the OR element and fed to the input of the trigger frequency divider, from the output of which a single band JD signal is taken. A disadvantage of such a device is the ambiguity in the phase of the output signal, which leads to a decrease in the measurement accuracy. This is due to the use of a frequency divider to form a single band signal. To any possible stationary value of the initial phase of the output oscillation of the frequency divider (with the division factor W), there are still -1 -1 possible values of the initial phases, each of which differs from the neighboring one by 211 / M. The phase ambiguity of the output signal of such a device leads to the uncertainty of the results of phase or phase-sensitive measurements performed by the system, which includes the complete device as an integral part. So, if N 4, then the phase angles are determined with an error of ± с ft / 2 (1 О, 1, 2), and instead of, for example, the real signal component, the imaginary component can be mistakenly measured, etc. The purpose of the present invention is to improve the measurement accuracy. This goal is achieved by the fact that the proposed device for. generating a single band signal for phase measurements in the infra-low and sound frequency ranges, containing

источники сигналов несущей и рабочей частот, каждый из которых подключен через два последовательно соединенных удвоител  частоты к входам сборки, выход которой соединен с входом делител  частоты из двух триггеров, введены аналоговый умножитель мгновенных значений, первый вход которого подключен к источнику сигнала рабочей частоты непосредственно, второй вход - через элемент НЕ, а третий и четвертый входы соединены с выходами второго триггера делител  частоты, два элемента ИЛИ, три элемента И и дополнительный элемент НЕ, выход которого соединен с входом первого элемента И, а вход подключен к точке соединени  первого входа третьего эле мента И, выхода одного и входа другого удвоител  рабочей частоты, причем второй вход третьего элемента И подсоединен к одному выходу первого триггера делител  частоты и к другому входу первого элемента И, третий вход которого соединен с одним выходом аналогового умножител  мгновенных зна чений, а выход подключен ко входу.второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом сборки, второй вход подключен к источнику сигналов несущей частоты, а третий вход соединен с выходом второго элемента И один вход которого соединен с.вторым выходом аналогового умножител  мгновенных значений, а другой вход;подключен через первый злемент-ИЛИ,к второму выходу первого триггере делител  частоты и к выходу третьего элемента И.sources of carrier and operating frequencies, each of which is connected via two serially connected frequency doublers to the inputs of the assembly, the output of which is connected to the input of a frequency divider of two triggers, are introduced an analog instantaneous multiplier, the first input of which is connected to the operating frequency source directly, the second the input is through the element NOT, and the third and fourth inputs are connected to the outputs of the second trigger of the frequency divider, two elements OR, three elements AND, and an additional element NOT, the output of which is connected to the input of the first element I, and the input is connected to the connection point of the first input of the third element I, the output of one and the input of the other doubler of the operating frequency, and the second input of the third element I is connected to one output of the first trigger of the frequency divider and to the other input of the first element I whose third input is connected to one output of an analog multiplier of instantaneous values, and the output is connected to the input of the second OR element, the output of which is connected to the third input of the assembly, the second input is connected to a signal source esuschey frequency, and a third input coupled to an output of the second AND gate one input of which is connected to the output of the analog multiplier s.vtorym instantaneous values, and the other input, connected via a first OR-zlementy, to the second output of the first flip-flop frequency divider and to the output of the third element I.

На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы напр жений, по сн кщие работу схемы. FIG. Figure 1 shows the structural electrical circuit of the device proposed; Fig. 2 shows the time diagrams of the voltages that illustrate the operation of the circuit.

Устройство дл  формировани  одно . полосного сигнала состоит из удвоителей 1 и 2 несущей частоты, удвоителей 3 и 4 рабочей частоты, сборки 5, делител  частоты, состо щего из двух триггеров 6 и 7, первого, второго и третьего элементов И 8-10 соответственно , первого и второго элементов ИЛИ 11 и 12, аналогового умножител  . 13 мгновенных значений, двух элементов НЕ 14 и 15, источника 16 сигналов рабочей частоты и источника 17 сигналов несущей частоты.A device for forming one. band signal consists of carrier frequency doublers 1 and 2, operating frequency doublers 3 and 4, assembly 5, a frequency divider consisting of two triggers 6 and 7, first, second and third elements AND 8-10 respectively, first and second elements OR 11 and 12, analog multiplier. 13 instantaneous values, two elements NOT 14 and 15, a source of 16 operating frequency signals and a source of 17 carrier frequency signals.

От источников 16 и 17 сигналов рабочей и несущей .частоты соответственн на вход устройства поступают последовательности однопол рных пр моугольных импульсов рабочей Л«. промежуточной О) частот (фиг.2, а и б соответственно ). Удвоители 1-4 удваивают частоты подводимых к их входам сигналов и форьируют последоват ель ости импульсов 1 -I- Ьп 2 1 5иг.1д), From sources 16 and 17 of the working and carrier frequency signals, respectively, a series of unipolar rectangular impulses of the working L “are received at the device input. intermediate O) frequency (figure 2, a and b, respectively). Doublers 1-4 double the frequencies of the signals fed to their inputs and form the sequence of the pulses 1 -I-Ln 2 1 5u.1d),

И 1 + ьп 4 u)l (фиг.2) , -и 5 1 + + Ьп2Я1 (фиг. 2,в),1Г4 - 1 Ьгг4Л1 (фиг. 2,г) , где ir, , U , и,, и и напр жени  с выходов соответствующих удвоителей частот. Положительные перепады и2 и 4 выдел ютс  дифференцированием , суммируютс  сборкой 5 (фиг. 2, ж) и подаютс  на вход делител  частоты, состо щего из триггера б.And 1 + ln 4 u) l (Fig. 2), - and 5 1 + + Ln2L1 (Fig. 2, c), 1G4 - 1 Ljr4L1 (Fig. 2, d), where ir,, U, and and voltages from the outputs of the respective frequency doublers. Positive drops 2 and 4 are distinguished by differentiation, summed by assembly 5 (Fig. 2, g) and fed to the input of a frequency divider consisting of a trigger b.

На фиг . 2, 3 и к показаны, напр же .ни  с выхода триггера 6 делител  частоты , а на фиг. 2, и ил показаны напр жени  с выхода триггера 7 делител  частоты, причем напр жени  показанные на фиг. 2, и и л , и есть искомый однополосный сигнал, например , в .верхней боковой полосе частотFIG. 2, 3 and k are shown, for example, from the output of the trigger 6 of the frequency divider, and in FIG. 2, and the voltage shown is the voltage output from the trigger 7 of the frequency divider, the voltages shown in FIG. 2, and l is the desired single-band signal, for example, in the upper sideband

Эпюры однополосного сигнала сдвигаютс  вдоль оси времени в зависимости от начального состо ни   чеек делител  частоты (при t 0). Так, если при оба триггера делител  частоты наход тс  в нулевом состо ни то временна  диаграмма однополосного сигнала отвечает фиг. 2, и. Если же прин ть иное начальное состо ние  чеек делител  частоты, то получаиот однополосный сигнал, сдвинутый во времени -эквивалентно фазовому сдвигу. Следовательно, однополосный сигнал, .вырабатываемый устройством с делителем частоты, неоднозначен по фазе, причем все возможные значени  установившейс  фазы однополосного сигнала соответствуют одному и тому же синалу (фиГ. 2, ж)j возбуждающему делитель частоты и, следовательно, одним и тем же исходным сигналам рабочей (фиг. 2, г) и промежуточной (фиг.2, б) частот.The plots of the single-band signal are shifted along the time axis depending on the initial state of the frequency divider cells (at t 0). So, if with both triggers the frequency splitter is in the zero state, then the timeline of the single band signal corresponds to FIG. 2, and. If, on the other hand, a different initial state of the frequency divider cells is taken, then a single sideband signal shifted in time is equivalent to a phase shift. Consequently, a single band signal generated by a device with a frequency divider is ambiguous in phase, and all possible values of the steady state phase of a single band signal correspond to the same sinal (fig. 2, g) j the exciting frequency divider and, consequently, the same initial signals working (Fig. 2, d) and intermediate (Fig.2, b) frequencies.

Способ устранени  фазс5вой неоднозначности однополосного сигнала состоит в использовании сигналов треггеров 6 и 7 делител  частоты,а также выходных напр жений умножителей частоты 1-4 в тракте преобразовани  сигнала , например, рабочей частоты (фиг.2,а) и восстановлении сигнала несущей (промежуточной) частоты, при этом фаза этого сигнала определ етс  начальным состо нием триггеров 6 и 7 делител  частоты..The way to eliminate the phase ambiguity of a single band signal is to use the signals of the trigger 6 and frequency divider 7, as well as the output voltages of frequency multipliers 1-4 in the signal conversion path, for example, the operating frequency (Fig.2, a) and the recovery of the carrier signal (intermediate) frequency, and the phase of this signal is determined by the initial state of the triggers 6 and 7 of the frequency divider.

Claims (2)

Если при сравнении по фазе восстановленного и исходного сигналов несущей частоты, фазовый сдвиг между ними не равен наперед заданной величине , то аналоговый умножитель 13 мгновенных значений выдает на сборку 5 добавочные импульсы. С их помощью устанавливаетс  требуемое начальное состо ние триггеров 6 и 7 делител  частоты, при котором выходной сигнал аналогового умножител  13 исчезает, а искомый однополосный сигнал оказываетс  синхронизированным с исходными сигналами рабочей и несущей частот. Формирование последовательности добавочных импульсов, сдвигающих фазу однополосного сигнала, производит с  следующим образом. . Сначала аналоговый умножитель 13 осуществл ет перемножение сигналов, поступающих с триггера 7 (фиг. 2, и и л) и исходного сигнала рабочей час тоты (фиг.2, а). С выхода этого умно жител  снимаетс  сигнал, показанный на фиг. 2,, м и н . Сигналы, поступаю щие с триггера 6 (фиг. 2, з и к), пр ход т через элемент И 10 (фиг.2,о) и элемент ИЛИ 11 (фиг.2, п). Далее выходное напр жение с элемента ИЛИ 11 (фиг.2,п) с помощью эле мента И 9 умножаетс  на сигнал (фиг,2 аналогового умножител  13, в результате чего на выходе элемента И 9 получают сигнал, показанный на фиг.2,р Элемент И 8, в свою очередь, осуществл ет перемножение выходного напр жени  триггера б делител  частоты (фиг.2,з), инвертированного сигнала первого удвоител  1 рабочей частоты .(фиг.2,с) и сигнала, поступающего от аналогового умножител  13 (фиг.2,н). С выхода элемента И 8 (фиг,2. т) сигнал поступает на элемент ИЛИ 12, где осуществл етс  сложение исходног сигнала несущей частоты (фиг.2,б) и выходных напр жений элементов И 8 и причем выходное напр жение элемента ИЛИ 12 (фиг.2,у), подводимое к сборке 5 и есть исколвлй синхронизирующий сигнал, первый же положительный пере пад которого, воздейству  на сборку вызывает смещение формируемого однополосного сигнала по фазе на угол ift/2 и изменение; начального состо ни  триггеров 6 и 7 д ител . частоты Этот сдвиг происходи до тех пор, пока не будет достигнуто начгшьное состо ние триггеров 6 и 7 делителейчастоты , при котором выходиой сигнал элемента ИЛИ 12 равен константе и не содержит перепадов напр жени , которые через сборку 5 воздействуют на делитель частоты и вызывают дгипьнейшее изменение состо ни  вход щих в н го триггеров б и 7. Таким образом формируетс  однополосный сигнал, синхронизированный с системой исходных сигналов рабочей и несущей частот. В дальнейшем при воз можных сбо х в работе устройства синхронизм восстанавливаетс  автоматически . Формула изобретени  Устройство дл  формировани  однополрсного сигнала дл  фазевых измерений в диапазонах инфранизких и звуковых частот, содержащее источники сигналов несущей и рабочей частот, каждый из которых,подключен через два последорательно соединенных удвоител  частоты ко входам сборки, выход которой соединен со входом делител  частоты из двух триггеров, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, в него введены аналоговый умножитель мгновенных значений, первый вход которого подключен к источнику сигнала рабочей частоты непосредственно, второй входчерез элемент НЕ, а третий и четвертый входы соединены с выходами, второго триггера делител  частоты, два элемента ИЛИ, три элемента И и дополнительный элемент НЕ, выход которого соединен со входом первого элемента И, а вход подключен к точке соединени  первого входа третьего элемента И выхода одного и входа другого удвоител  рабочей частоты, причем второй вход третьего элемента И подсоединен к одному выходу первого триггера делител  частот и к другому входу первого элемента И, третий вход которого соединен с одним выходом-аналогового умножител  мгновенных значений, а выход подключен ко входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом сборки, второй вход подключен к источнику сигналов несущей частоты, а третий вход соединен с выходом второго элемента И, один вход которого соединен со вторым выходом аналогового умножител  мгновенных значений , .а другой вход подключен через первый элемента ИЛИ ко второму выходу первого триггера делител  частоты и к выходу третьего элемента И. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Мейнке:х.{и Гундлах ф. Радиотехнический справочник том. Н , М-Л.,о Госэнергоиздат, 1962, с.386, рис.21-59. If, when comparing the phase of the recovered and the original carrier frequency signals, the phase shift between them is not equal to the predetermined value, the analog multiplier 13 instantaneous values gives 5 additional pulses to the assembly. With their help, the required initial state of the triggers 6 and 7 of the frequency divider is established, at which the output signal of the analog multiplier 13 disappears, and the desired single-band signal is synchronized with the original signals of the working and carrier frequencies. The formation of a sequence of additional pulses that shift the phase of a single band signal, produces with the following. . First, the analog multiplier 13 multiplies the signals from the trigger 7 (Fig. 2, and l) and the original signal of the operating frequency (Fig. 2, a). From the output of this clever inhabitant, the signal shown in FIG. 2 minutes . Signals from trigger 6 (Fig. 2, g and c) are passed through AND 10 element (Fig. 2, o) and OR element 11 (Fig. 2, p). Next, the output voltage from the element OR 11 (FIG. 2, p) is multiplied by a signal And 9 by a signal (FIG. 2, an analog multiplier 13, as a result of which the output of the And 9 element receives the signal shown in FIG. 2, p Element And 8, in turn, multiplies the output voltage of the trigger b of the frequency divider b (Fig. 2, h), the inverted signal of the first operating frequency doubler 1. (Fig. 2, c) and the signal from the analog multiplier 13 ( Fig. 2, n.) From the output of the AND 8 element (Fig 2, t), the signal goes to the OR 12 element, where the addition is performed the bottom of the carrier signal (Fig. 2, b) and output voltages of the elements And 8, and the output voltage of the element OR 12 (Fig. 2, y) applied to the assembly 5 is the timing signal, the first positive differential of which Impact on the assembly causes the formed single-sided signal to be shifted in phase by the angle ift / 2 and the change; the initial state of the triggers 6 and 7 d power of the frequency This shift occurs until the initial state of the triggers 6 and 7 frequency dividers is reached, where the output signal of the element OR 12 is equal to the constant and does not contain voltage drops, which, through assembly 5, act on the frequency divider and cause the shortest change in the state of the incoming triggers b and 7. In this way, a single-band signal is formed that is synchronized with the system of the original working and carrier frequency signals. In the future, at possible failures in the operation of the device, synchronism is restored automatically. Formula of the Invention A device for generating a single-pole signal for phase measurements in the ranges of infra-low and sound frequencies, containing sources of carrier and working frequencies, each of which is connected via two serially connected frequency doublers to the inputs of the assembly, the output of which is connected to the input of a frequency divider of two triggers , characterized in that, in order to improve the accuracy of measurements, an analog instantaneous multiplier is introduced in it, the first input of which is connected to the signal source frequency directly, the second input through the NOT element, and the third and fourth inputs are connected to the outputs, the second trigger of the frequency divider, two OR elements, three AND elements and an additional NOT element, whose output is connected to the input of the first And element, and the input is connected to the junction point the first input of the third element And the output of one and the input of the other doubler of the operating frequency, the second input of the third element And is connected to one output of the first trigger of the frequency divider and to another input of the first element And, the third input is go is connected to one output-analog instantaneous value multiplier, and the output is connected to the input of the second element OR, the output of which is connected to the third input of the assembly, the second input is connected to a source of carrier frequency signals, and the third input is connected to the output of the second element And, one input connected to the second output of the analog instantaneous value multiplier. And the other input is connected via the first element OR to the second output of the first trigger of the frequency divider and to the output of the third element I. Sources of information received in o attention in examination: 1. Meinke: x. {and Gundlakh f. Radio Handbook Vol. N, ML., About Gosenergoizdat, 1962, p. 386, fig. 21-59. 2.Авторское свидетельство В259266, н 03 К 7/00 15.06.68 г.2. Author's certificate V259266, n 03 K 7/00 06/15/68 выходoutput а) S)a) S) и)and) «;“; 3)3) ) ;); 3) и)3) and) «)") f) )f)) ) f)) f) р)R) с)with)
SU752196785A 1975-12-08 1975-12-08 Single band signal shaper SU598231A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752196785A SU598231A1 (en) 1975-12-08 1975-12-08 Single band signal shaper

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752196785A SU598231A1 (en) 1975-12-08 1975-12-08 Single band signal shaper

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU598231A1 true SU598231A1 (en) 1978-03-15

Family

ID=20639637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU752196785A SU598231A1 (en) 1975-12-08 1975-12-08 Single band signal shaper

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU598231A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2988695A (en) Electrical measuring circuit
SU598231A1 (en) Single band signal shaper
US3631339A (en) Method and apparatus for high-resolution spectral analysis
SU917119A1 (en) Complex spectrum analyzer
US3781668A (en) Pulse-response measuring apparatus
GB797057A (en) Improvements in or relating to apparatus for frequency spectrum analysis
SU1150565A1 (en) Voltage ratio meter
SU577538A1 (en) Arrangement for dividing voltages
SU531247A1 (en) Reference oscillation shaping device for a binary phase shift keying (FM) signal
SU920544A1 (en) Device for comparing harmonic signal amplitudes
SU741185A1 (en) Relative phase shift analyzer
SU1377763A1 (en) Ampli-phase meter
SU798621A1 (en) Apparatus for measuring group time delay of four-terminal networks
SU420869A1 (en)
SU599223A2 (en) Close frequencies comparator
SU790303A1 (en) Two-channel harmonic signal switching device
SU580647A1 (en) Frequensy divider with fractional division factor
SU379902A1 (en)
SU554508A1 (en) Device for generating a single band signal
SU1339486A1 (en) Device for measuring group time lag of delay line
SU415611A1 (en)
SU732761A1 (en) Commutation phase meter
SU915264A1 (en) Digital device for monitoring binary train delay
SU822077A1 (en) Radio signal phase measuring device
SU1741096A1 (en) Device for comparing time standards