Формирователь частотно-модулированных колебаний Советский патент 1983 года по МПК H03C3/08 

Изобретение относится к рааиогекнике и может быть использовано дия формирова ния частотно-модуяировйнных сигналов в иэмериггепьной Аппаратуре, радиолокационных и связных системах, Кэвестен формирователь частотйо-модулИрованных (ЧМ) колебаний, в котором из мерение ошибок относительно требуемого квадратичного закона изменения фазы осуществляется в дискретные моменты време ни, следукшие с периодом повторения Т КТ(. /W, где Т иХХ/- соответственно длитель ностьи аевитапия сигнала с линейной часто той модуляцией (ЛЧМ) t.17Недостатком известного формировате ля ЧМ колебаний является то, что п|ри малых скоростях изменения частоты (т.е. малых W I Tj.) ошибки измеряются достаточно редко, через Т Ут /W, Наиболее близким к предлагаемому является формирователь ЧМ колебаний, со дерзцащий последовательно соединенные синхронизатс, фазовый детектор и генератор НМ колебаний, второй вход которого соединен с выходом модулирующего сигнала синхронизатора, а также рециркулятор на линии задержки 2 . В данном формирователе ЧМ колебаний в рециркуляторе на линии задержки из начального участка ЛЧМ сигнала, сформированного управляемым генератором ЧМ колебаний, формируется эталонный ЛЧМ сш нал, который далее сравнивается в фазовсш детекторе с сигналом управляемо V го ЧМ генератора. Измерение ошибок в фазовом детекторе осуществляется на частоте формируемого ЛЧМ сигнала, и его инерционность не влияет на результаты измерения гаиибок. Однако в известном формирователе ЧМ колебаний для нормальной работы рецирку ятора на пинии задержки необходимо принимать специальные меры по стабилизации коэффициента усиления, а кроме того эталонный сигнал в рециркуляторе получается из начального участка ЛЧМ колебания, формируемого непосредственно в управляемся генераторе ЧМ колебаний, а это приводит к тсллу, что качество эталонного сигнала определяется не только стабильностью запаздывания в линии задержки, но и у&л, насколько точно выдеркан закон изменения частоты на начальном участке ЛЧМ сигнала, формируемого в управляемом генераторе. Однако на началь ном участке ЛЧМ сигнала с длительностью равной времени запаздывания в линии задержки, стабилизации закона ЧМ в управляемом генератора ЧМ колебаний не осуществляется. Шумы Шскретизашш при многократном прохождении линии задержки увеличиваются, что является дополнительным источником счиибок, TjaK как сигнал с выхода линии задержки используется каждый раз в качестве эталонного . Из-за непостоянства усиления по кольцу, в которое входит линия задержки, непостоянной оказывается и амплитуда эталонного сигнала. В результате в известном формирователе ЧМ колебаний оказывается недостаточно высокой линейность закона модуляции. Цель изобретения - повьпиение линейности закона модуляции. Для достижения указанной цели в формирователь частотно-модулированных (ЧМ) колебаний, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, фазовый детектор и генератор ЧМ колебаний, второй вход которого соединен с выходом модулирующего сигнала синхронизатора, между выходом генератора ЧМ колебаний и вторым входом фазового детектора введены последовательно соединенные блок добавления-исключения импульсов и делитель частоты, между выходом модултфуюшего сигнала синхронизатора и входом установки коэфф«щиента деления делителя частоты введен блок формирования сигналов управления делителем частоты, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, между выходом тактовых сигналов синхронизатор(а и тактовым входом блока добавления-исключения импульсов введен цИ|{фовой синтезатор, при этом вход установки режима работы блока добавленияисключения импульсов соединен с выходом командного сигнала синхронизатора. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого формирователя частотно-модулированных колебаний, на 4иг. 2 - временные диаграммы его работы. Форвиироватепь частотно-модулированных колебаний содержит синхронизатор 1, фазовый детектор 2, генератор ЧМ колебаний 3, ЦИ4ФОВОЙ синтезатор 4, блок 5 добавления-исключения импульсов, дели тель 6 частоты, блок 7 формирования сигналОв управления делителем частоты. Формирователь частотно-модулированных колебаний работает следующим образе). До начала фо ж1ирования ЧМ сигнала цифровой синтезатор 4 отключен и блок 5 добавления-исключения импульсов пр(щускает к входу делителя 6 частоты импульсы, следующие с выхода генератора 3 ЧМ колебаний. После деления частоты следования этих импульсов €ц (фиг, 2а) в R раз они поступают на фазовый детектор 2, в котором осушествпяется их сравнение f, , поступающей с эталонной частотой В момент времени Чот синхронизатора 1. по команде с синхронизатора 1 частота генератора 3 ЧМ колебаний начинает меняться по линеЙномзПзакону. Одновременно включается синтезатор 4. Формируемые им колебания имеют ту же .скорость ЧМ, что и у генера тора 3 ЧМ колебаний, но алительность Т и девиация частоты W их намного меньше {фиг. 26) . На BpevieHHOM интервале ,, о iJ вход делителя 6 частоты (фиР. 2в; также поступают импульсы с частотой следования , (в рассматриваемом примере блок 5 исключает из импульсов генератора 3 ЧМ колебаний импульсы цифрового синтезатора 4). На выходе блока получается последовательность икшульсов, близкая к равномерной. В момент времени Т частота следо вания импульсов цифрового синтезатора 4 изм«1яется скачком от W до О, после чего вновь нарастает. При этом частота следования импульсов на выхо; 5 блока 5 скачком возрастает до величины . До начала фор 1рова1шя линейно-частотномодутгаровашюго (ЛЧМ) сигнала вход блока 7, соединенный с выходом делителя 6 частоты, заблокирован, в результате чего коэффициент деления частоты R не меняеТ ся. Поело уменьшения частоты в целгггеле частоты 6 в RQ раз получается колебание с частотой ц / 1 , в котором содержится информация в фазовых отклонениях от квадратичного закона ее изменетля. С началом ЛЧМ сигнала вхо« блока 7, соединенный с выходом делителя 6 частоты, открывается по команде с синхронизатора 1 и на блок 7 поступактг ик1пульсы п частотой н с делителя 6 частоты.. После усреднения ошибки фазового де, тектора 2 на интервале времени Ro/f. информация о фазовых отклонениях от квадратичного закона изменения частоты используется для коррекции частоты генератора 3 ЧМ колебаний. После прохождения импульсов в момент времени Т-1 частота следования импульсов на выходе ютфрового синтезатора 4 скячком уменьшается на W,, и происходит смена коэффициента деления делителя 6 частоты. .Он возрастает до величины (напри ®Р Д° частота следова1тя импульсов на выходе делителя 6 частоты в среднем остается прежней и примерно равной f .. Приблизительно моменты смены коэффицие1П-а деления R;-Ро+(М),/1 где j - нсмер ЛЧ импульса с выхода цифрового синтезатора 4, совпадают с моментами времени t- lj-I T . Различий в этих моментах времени не будет, если частота генератора ЧМ колебаний 3 меняется строго в соответствии с требуемым законсяи (фиг. 2г). Далее все процессы повторяются. После прохождения W/W импульсов с выхода цифрового синтезатора4 он перестает выдавать импульсы и начинается режим начальной подстройки частоты генератора 3 ЧМ колебаний. Таким обраэом, в обоих режимах частота следования : импульсов на выходе делителя 6 частоты при точном формировашш требуемого закона ЧМ равна эталонной частоте f (фиг. 2д). При исключении импульсов в блоке 5 добавления-исключения импульсов на выходе формирователя ЧМ колебаний получается линейно нарастающий закон ЧМ, а при работе блока 5 в режиме добавления импульсов - линейно падающий. Синхроьгазатор 1 может быть вьтолнен, например, в виде тактового генератора с набором делителей частоты с соответствующими коэффициентами деления. Уровень СГ на выходе последнего из делителей, являющемся выходом командного сигнеяа сигнала синхронизатора 1, соответствует режиму исключе1гия , а уровень 1 - режиму добавления импульсов. В предлагаемом формирователе Чт колебаний за счет введения в него цифрового синтезатора, форм1фуюшего колебания с частотой, меняющейся по пилообразному закону, который всочетании с делителем частоты и блоком формирования сигналов управления делителем частоты выполняет те же функции, что и регулятор на линии задержки в известном формирователе ЧМ колебаний, устраняются недостатки прототипа и значительно повышается линейность закоьа модуляции.-

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЧАСТОТНОМОДУЛИРСВАННЫХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, фазовый детектор и reHepa-i. колебаний, второй вход которого соединён с выходом модул1фу;ащего сигнала синхронизатора, отличающийс я тем, что, с целью повышения линейности закона модуляции, между выходом генератора ЧМ колебаний и вторым входом фазового детектора введены последовательно соединенные блок добавленияисключения импульсов и делитель частоты, между выходом модулирующего сигнала синхронизатора и входом установки коэффициента деления делителя частоты введен блок форм фования сигналов управления делуггслем частоты, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, между выходом тактовых сигналов синхро1газатора и тактовым входс блока добавле1гая-исключения импульсов введен вой синтезатор, при этом вход установки :г)ежима работы блока добавлеиия-исключе (Л ния импул1 сов соеаинен с выхоаом ко- , мандного сигнала, синхронипатора.