SU828370A1

SU828370A1 - Amplitude-modulated signal shaper

Info

Publication number: SU828370A1
Application number: SU792784378A
Authority: SU
Inventors: Владимир Семенович Климашевский; Василий Семенович Климашевский
Original assignee: Предприятие П/Я В-2539
Priority date: 1979-06-19
Filing date: 1979-06-19
Publication date: 1981-05-07

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования амплитудно-модулированных синусоидальной огибающей, сигналов с например, в радиоизмерительной технике.The invention relates to radio engineering and can be used to form amplitude-modulated sinusoidal envelopes, signals with, for example, in radio measurement technology.

Известен формирователь амплитудномодулированных (AM) сигналов, содержа щий последовательно соединенные генератор несущий частоты и сумматор, первый и второй генераторы боковых частот, одни выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, а другие выходы — соответственно с входами первого и второго смесителей, а также фазовращатель и первый фазовый детектор, вход которого соединен с выходом первого смесителя [11Одна ко известный формирователь АМоигналов обеспечивает относительно небольшой диапазон модулирующих частот, а также не обеспечивает стабильности несущей частоты и не позволяет, в частности, формировать AM-сигнал с низкими значениями частот огибающей, т. е. когда частоты настройки генераторов боковых частот приближаются к частоте настройки генератора несущей, что объясняется тем, что в этом устройстве фазовый детектор работает на частоте, равной частоте огибающей, так как (после смесителей на фазо вый детектор поступают сигналы с частотой, равной разности между частотами несущей и боковых. Поэтому с уменьшением частоты огибающей для нормальной рабо⁵ ты системы фазовой автоподстройки (ФАП) накладывается условие увеличения постоянной интегрирования нагрузки фазового детектора. Так, при устремлении частоты огибающей к нулю, постоянная интегриро10 вания стремится к бесконечности, а это сводит полосу захватывания системы ФАП к нулю, что приводит к срыву работы ФАП и невозможности формирования аМсигнала.Known generator of amplitude-modulated (AM) signals, containing serially connected carrier frequency generator and adder, first and second side frequency generators, some outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder, and other outputs, respectively, with inputs of the first and second mixers, as well as a phase shifter and the first phase detector, the input of which is connected to the output of the first mixer [11, One well-known AM driver provides a relatively small range of modulating frequencies, and also does not ensure the stability of the carrier frequency and does not allow, in particular, to generate an AM signal with low values of the envelope frequencies, i.e., when the tuning frequencies of the side frequency generators approach the tuning frequency of the carrier generator, which is explained by the fact that this device has a phase detector It operates at a frequency equal to the envelope frequency, since (after mixers, signals with a frequency equal to the difference between the carrier and side frequencies arrive at the phase detector). Therefore, with decreasing frequency for the normal envelope Started ⁵ thou phase-locked (PLL) superimposed condition increasing the integration constant load phase detector. Thus, when the envelope frequency tends to zero, the integration constant tends to infinity, and this reduces the capture band of the FAP system to zero, which disrupts the operation of the FAP and the impossibility of generating an AM signal.

Непостоянство несущей частоты объясняется тем, что система ФАП подстраивает генератор несущей по частоте и фазе равными среднему значению генераторов 20 боковых частот. Поэтому уход частот генераторов боковых частот изменяет их среднее значение, что, в свою очередь, за счет действия системы ФАП приводит к уходу несущей частоты формируемого АМ25 сигнала. Такая система не позволяет применить в качестве генератора несущей кварцевого генератора.The inconstancy of the carrier frequency is explained by the fact that the FAP system adjusts the carrier generator in frequency and phase to the average value of the side-frequency generators 20. Therefore, the departure of the frequencies of the side-frequency generators changes their average value, which, in turn, due to the action of the FAP system, leads to the departure of the carrier frequency of the generated AM25 signal. Such a system does not allow the use of a quartz generator carrier as a generator.

Цель изобретения — расширение диапазона частот огибающей при повышении 30 стабильности несущей частоты.The purpose of the invention is the expansion of the envelope frequency range while increasing the carrier frequency stability 30.

Для этого в формирователь амплитудно-модулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные генератор несущей частоты и сумматор, первый и второй генераторы боковых частот, одни выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, а другие выходы — соответственно с входами первого и второго смесителей, а также фазовращатель и первый фазовый детектор, вход которого соединен с выходом первого смесителя, введены третий и четвертый смесители, вспомогательный генератор фиксированной частоты и последовательно включенные перестраиваемый генератор и второй фазовый детектор, при этом одни входы третьего и четвертого смесителей соединены с соответствующими выходами вспомогательного генератора фиксированной частоты, другие входы — с соответствующими выходами генератора несущей частоты, а выходы — с другими входами соответственно первого и второго смесителей, выход второго смесителя соединен с другим входом второго фазового детектора, другой выход перестраиваемого генератора соединен с входом фазовращателя, выход которого соединен с другим входом первого фазового детектора, а выходы первого и второго фазовых детекторов соединены соответственно с управляющими входами первого и второго генераторов боковых частот.To do this, to the amplitude-modulated signal generator, which contains the carrier frequency generator and the adder connected in series, the first and second side frequency generators, some outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder, and the other outputs, respectively, with the inputs of the first and second mixers, as well as a phase shifter and the first phase detector, the input of which is connected to the output of the first mixer, introduced the third and fourth mixers, an auxiliary generator of a fixed frequency and connected in series tunable oscillator and a second phase detector, while one of the inputs of the third and fourth mixers are connected to the corresponding outputs of the auxiliary generator of a fixed frequency, the other inputs to the corresponding outputs of the carrier frequency generator, and the outputs to other inputs of the first and second mixers, respectively, the output of the second mixer connected to another input of the second phase detector, the other output of the tunable generator connected to the input of the phase shifter, the output of which is connected to another input the first- phase detector, and outputs the first and second phase detectors respectively connected to control inputs of the first and second sideband frequencies generators.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого формирователя АМ-сигналов.The drawing shows a structural electrical diagram of the proposed shaper AM signals.

Формирователь АМ-сигналов содержит первый 1 и второй 2 генераторы боковых частот, генератор 3 несущей частоты, сумматор 4, вспомогательный генератор 5 фиксированной частоты, третий 6, четвертый 7, первый 8 и второй 9 смесители, первый 10 и второй И фазовые детекторы, перестраиваемый генератор 12, фазовращатель 13.The AM signal generator contains the first 1 and second 2 side frequency generators, carrier frequency generator 3, adder 4, fixed frequency auxiliary generator 5, third 6, fourth 7, first 8 and second 9 mixers, first 10 and second AND phase detectors, tunable generator 12, phase shifter 13.

Формирователь АМ-сигналов работает следующим образом. Пусть генератор 1 боковой частоты настроен на частоту нижней боковой полосы формируемого АМсигнала, т. е. на ω—Ω, а генератор 2 боковой частоты настроен на частоту верхней боковой полосы, т. е. на ω + Ω. Смеситель 6 выделяет сумму частот несущей ω и вспомогательного генератора 5 α>ι, т. е. ω + Ю], а смеситель 7 выделяет их разность ω + ωι. Тогда на выходе смесителей 8 и 9 при условии работы ФАП, а также при выделении разности входных частот будут сигналы с одинаковыми частотами, равными ωι+ Ω. Сигналы с этими частотами со смесителей 8 и 9 подаются на фазовые детекторы 10 и И, на другие входы которых подаются сигналы от перестраиваемого генератора 12 с частотой ω2 = ωι + + Ω при условии работы ФАП. Выходные напряжения фазовых детекторов 10 и И в качестве управляющих сигналов подводятся соответственно к управляющим входам генераторов / и 2. боковых частот, в результате чего их частоты поддерживаются соответственно значениям ω—Ω и ω + Ω. Необходимый начальный сдвиг фаз между сигналом несущей и сигналами Роковых частот в суммарном сигнале на выходе устройства устанавливают фазовращателем 13. Необходимые соотношения амплитуд спектральных составляющих формируемого AM-сигнала устанавливают ь сумматоре напряжений 4.Shaper AM signals operates as follows. Let the lateral frequency generator 1 be tuned to the frequency of the lower sideband of the generated AM signal, that is, to ω — Ω, and the lateral frequency generator 2 will be tuned to the frequency of the upper sideband, that is, to ω + Ω. The mixer 6 selects the sum of the frequencies of the carrier ω and the auxiliary generator 5 α> v, that is, ω + 10], and the mixer 7 selects their difference ω + ωι. Then, at the output of mixers 8 and 9, under the condition of the FAP operation, as well as when isolating the difference in input frequencies, there will be signals with the same frequencies equal to ωι + Ω. The signals with these frequencies from mixers 8 and 9 are fed to phase detectors 10 and I, to the other inputs of which signals from a tunable generator 12 with a frequency of ω2 = ωι + + Ω are supplied under the condition of the phase-to-phase converter. The output voltages of the phase detectors 10 and I as the control signals are supplied respectively to the control inputs of the side frequency generators / and 2., as a result of which their frequencies are supported by the values of ω — Ω and ω + Ω, respectively. The necessary initial phase shift between the carrier signal and the Fatal frequency signals in the total signal at the output of the device is set by the phase shifter 13. The necessary ratios of the amplitudes of the spectral components of the generated AM signal are set by the voltage combiner 4.

Таким образом, генераторы 1 и 2 боковых частот независимо друг от друга синхронизированы с генератором 3 несущей частоты и с перестраиваемым генератором 12, т. е. каждый генератор 1 и 2 боковой частоты охвачен своим кольцом ФАП, что устраняет по сравнению с известным формирователем влияние ухода частот генераторов 1 и 2 боковых частот на уход частоты генератора 3 несущей частоты, а также позволяет применять в качестве генератора несущей кварцевый генератор. При этом работа фазовых детекторов .10 и 11 на частотах ω, + Ω больших, чем частота огибающей Ω, обеспечивает устойчивую работу ФАП для любых значений частот огибающей, в том числе и частоте Ω = 0, что позволяет расширить диапазон модулирующих частот формируемого АМ-оигнала в область низких значений.Thus, the side-frequency generators 1 and 2 are independently synchronized with the carrier-frequency generator 3 and the tunable generator 12, i.e., each side-frequency generator 1 and 2 is covered by its own PLL ring, which eliminates the effect of the drift compared to the known shaper frequencies of the generators 1 and 2 of the side frequencies to the drift of the frequency of the generator 3 of the carrier frequency, and also allows you to use a crystal oscillator as a carrier generator. In this case, the operation of phase detectors .10 and 11 at frequencies ω, + Ω greater than the frequency of the envelope Ω ensures stable operation of the PLL for any values of the frequencies of the envelope, including the frequency Ω = 0, which allows us to expand the range of modulating frequencies of the generated AM signal in the low range.

Кроме того, по сравнению с известным, где необходимо перестраивать оба генератора боковых частот для изменения частоты огибающей, в предлагаемом устройстве для этого необходима лишь одна перестройка перестраиваемого генератора, которая за счет действия двух цепей ФАП приводит к одновременной пропорциональной перестройке обоих генераторов боковых частот.In addition, in comparison with the known one, where it is necessary to tune both side-frequency generators to change the envelope frequency, the proposed device requires only one tuning of the tunable generator, which, due to the action of two PLL circuits, leads to a simultaneous proportional tuning of both side-frequency generators.

Claims

1. Patent of Germany No. 1248120, cl. 21a 14/01, pub. 1968 (prototype).

/