ЧАСТОТНЫЙ МОДУЛЯТОР Российский патент 1994 года по МПК H04L27/12 

Изобретение относится к передаче дискретных сообщений и может использоваться для создания частотных модуляторов в системах с ограниченной полосой пропускания.

Цель изобретения - расширение диапазона изменения индекса модуляции формируемых сигналов.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого частотного модулятора.

Частотный модулятор, содержащий формирователь 1 сигналов, второй перемножитель 2, сумматор 3, фильтры 4, 5 нижних частот, генератор 6, фазовращатель 7, первый перемножитель 8.

Формирователь 1 сигналов состоит из генератора 9 частоты сдвига, фазорасщепителя 10, коммутатора 11.

Частотный модулятор работает следующим образом.

Генератор 9 создает колебания прямоугольной формы (меандр) с частотой 4f_g. Из этих колебаний фазовращатель 10 создает на своих выходах напряжения U₁ и U₂ частотой f_g и взаимным фазовым сдвигом на 90^о, которые поступают на коммутатор 11. Коммутатор 11 управляется модулирующим двоичным сигналом следующим образом: при действии на входе символа "О" напряжение U₁ поступает на фильтр 4, а напряжение U₂ - на фильтр 5, при действии символа 1 напряжение U₁ поступает на фильтр 5, а напряжение U₂ - на фильтр 4. На входе каждого фильтра действует фазомодулированное напряжение частотой f_g, скачки фазы происходят в момент смены символом входной последовательности и составляют 90^о, причем в течение каждой посылки взаимный фазовый сдвиг между напряжениями на входах фильтров 4,5 составляет 90^о. В фильтре происходит ограничение спектра поступающих на него напряжений, частота среза фильтров выбирается в зависимости от требований к ограничению спектра выходного сигнала. На интервале каждой посылки напряжения на выходе фильтров 4,5 имеют синусоидальную форму: при действии, например, на входе модулятора символа "0" получаем на выходе фильтра 4 U₄= = U_m sin ω_gt на выходе фильтра 5 U₅= U_m cos ω_gt, а при действии символа 1 эти напряжения меняются местами.

Напряжения с выходов фильтров 4,5 поступают соответственно на перемножители 8 и 2. На другие входы этих перемножителей подаются напряжения несущей частоты с взаимным фазовым сдвигом на 90^о. Напряжение несущей частоты создается генератором 6, а фазовый сдвиг на 90^о обеспечивается фазовращателем 7.

Выходное частотно-модулированное напряжение создается на выходе сумматора 3 сложением квадратурных напряжений с выходов перемножителей 8 и 2.

При действии на входе модулятора символа "0" на выходе модулятора создается напряжение разностной частоты
U_вых.о= k U_m sin ω_gt˙ U_o sin ω_o t + +kU_m cos ω_g t ˙U_o cos ω_ot= A cos ( ω_o- ω_g )t, где k - коэффициент передачи перемножителей 8 и 2.

При действии символа "1" получим на выходе
U_вых.1 = k U_m cos ω_gt U_o sin ω_o t +
+k U_m sin ω_gt ˙U_o cos ω_o t=
= A sin (ω_o + ω_g)t
Таким образом, данное устройство осуществляет частотную манипуляцию: частота выходного сигнала изменяется в соответствии с передаваемым сигналом.

Сущность изобретения: частотный модулятор содержит формирователь сигналов 1, перемножители 8 и 2, фильтры нижних частот 4 и 5, сумматор 3, генератор 6, фазовращатель 7. 1-4-8-3, 1-5-2-3-, 6-7-8, 6-2. 1 ил.

ЧАСТОТНЫЙ МОДУЛЯТОР, содержащий формирователь сигналов, первый выход которого соединен с входом первого фильтра нижних частот, выход которого через перемножитель соединен с первым входом сумматора, второй выход формирователя сигналов соединен с входом второго фильтра нижних частот, выход которого через второй перемножитель соединен с вторым входом сумматора, выход которого является выходом частотного модулятора, генератор, выход которого соединен с вторым входом второго перемножителя и через фазовращатель с вторым входом первого перемножителя, вход формирователя сигнала является входом частотного модулятора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона изменения индекса модуляции формируемых сигналов, формирователь сигналов состоит из генератора частоты сдвига, выход которого соединен с входом фазорасщепителя, первый, второй выходы которого соединены с первым, вторым входами коммутатора, первый, второй выходы которого являются соответственно первым, вторым выходами формирователя сигналов, входом которого является третий вход коммутатора.