Способ формирования сигналов суммарной и разностной частот Советский патент 1984 года по МПК H03K5/26 

г 1

jm лгигпллл.

иигпллл.

СПОСОБ ФОРШРОВАНИЯ СИГНАЛОВ СУММАРНОЙ и РАЗНОСТНОЙ ЧАСТОТ, основанный на усилении и огрф1ичении входш к сигналов до получения им-, пульсов d единичной Амплитудой и :запоминании значений ограниченных сигналов в дискретные моменты времени, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона отношения частот входных сигналов с произвольной скважностью и определения знака разностной частоты, iзапоминают на период дискретизации . мгновенные значения первого сигнала ; в моменты времени ..., -i , i +2,... и мгновенные значения второго сигнала в моменты времени ..., i +1, i +3, , ..., суммируют по модулю 2 получаемые в результаты запоминания значения сигналов, формируя сигнал 5 суммарной частоты, преобразуют сигнал S путем инвертирования его в интг рвалах времени ..., i +1, л +2 . i +3, t «4 ..., по преобразованному, сигналу в моменты времени ..., i, t +1,... формируют фронты сигнала разностной частоты при сохранении преобразованным сигналом 5 единичного значения и срезы сигнала разностной частоты при сохранении преобразованным сигналом 5 нулевого значения, а знак разностной частоты определяют по совпадению при одном знаке или несовпадению при другом знаке фронтов и срезов сигналов суммарной и разностной частот. -;

-

ж 11 Изобретение относится к автоматике, вычислительной технике, радиотехнике и связи и может быть использовано, например, в дбпплеровских системах навигации, в частотноимпульсных вычислительных устройствах и синтезаторах частот. Известен способ формирования сигналов разностной частоты, основанный на определении двух следующих друг за другом импульсов одной импульсной последовательности, фронты которых находятся между фронтами цзук следующих друг за другом импульсов другой импульсной последовательное DI Недостатки известного способа малый диапазон отношения частот вход ных сигналов и невозможность получения cytn-Jbi частот входных сигналов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сзпцности является спо соб формирования сигнала разностной частоты, включакиций операции усилени ограничения: до получения с единичной амплитудой и запомйКания одного входного сигнала, сдвига по фа.зе на 1Г/2 и запоминания сдвинуто го входного сигнала, суммирования по модулю 2 определенных в моменты времени 1,14-2, i +4,... значений амп литуд входного сигнала со значениями амплитуд сдвинутого по фазе сигнала, определенными в моменты времени i-l, i 1, +3, ... и 1 +1, 1 +3, i +5, ..., соответственно. Способ также включает подсчет сумм по модулю 2 положительных и отрицательных единич ных перемещений, по числу которых можно формировать сигнал разностной частоты 23. Однако данный способ применим лишь при изменении частот сигналов в ограниченном диапазоне, так как .он основан на расщеплении по фазе входного сигнала и сравнении его периода с периодом опорного сигнала. При этом разность периодов сигналов (входного и опорного или разность двух следующих друг за другом периодов входного сигнала) не должна быть больше Ti . Этот способ также не позволяет обрабатывать сигналы с произвольно меняющимися периодами и скважностями. Цель изобретения - увеличение диа пазона отношения частот входных сиг4налов с произвольной скважностью и определение знака разностной частоты. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу формирования сигналов суммарной и разностной частот, основанному на усилении и ограничении входных сигналов до получения импульсов с единичной амплитудой и запоминании значений ограниченных сигналов в дискретные моменты времени, запоминают на период дискретизации мгновенные значения первого сигнала в моменты времени ..., -i , 1 +2,... и мгновенные значения второго сигнала в моменты времени ...,,i+3,..., суммируют по модулю 2 получаемые в результате запоминания значения сигналов, формируя сигнал 5 суммарной частоты преобразуют сигнал 5 путем инвертирования его в интервалах времени ..., i +1, 4 +2 С 1 +3, ; +4, ... по преобразованному сигналу в моменты времени ..., i, « +1, ... формируют фронты сигнала раз- ; ностной частоты при сохранении преобразованным сигналом 5 единичного значения и срезы сигнала разностной частоты при сохранении преобразованным сигналом 5 нулевого значения, а знак разностной частоты определяют по совпадению при одном знаке, или несовпадению при другом знаке фронтов и срезов сигналов суммарной и разностной частот. На фиг. 1 приведены временные диаграммы, поясняющие сущность предлагаемого способа на фиг. 2 - одна из возможных реализации его. Устройство реализующее предлагаемый способ, содержит усилители-ограничители 1 и 2, подключенные к инфор мационным входам соответствующих D-триггеров 3 и 4, выходы которых соединены с входами сумматора 5 по модулю 2. К одному из входов сумматора 6 по модулю 2 подключен выход сумматора 5, а к другому входу присоединен выход R5 -триггера 7, установочные R и S-входы которого и соответствующие тактовые входы D-триггеров 3 и 4 подключены раздель но к первому и второму выходам генератора 8 тактовых импульсов. Прямой выход сумматора 6 подключен к информационному входуJ} -триггера 9, так- товый вход которого соединен через элемент ШШ 10 с первым и вторым выходами генератора 8. К О входам ЗК триггера 11 подключены прямые вькоды, а к К-входам - инверсные выходы сумматора 6 и Э -триггера 9. Строби рующий ыход триггера 11 соединен через элемент задержки 12 с выходом элемента ИЛИ 10. Информационный вход D -триггера 13 соединен с выхо дом сумматора 5, тактовый вход - с выходом К -TpHrr ejpa 11. Предлагаемый способ в устройстве реализуется следующим образом. Два входных сигнала с частотами f, и ig усиливаются и ограничи ваются усилителями-ограничителями 1 и 2 до получения импульсов с единич ной амплитудой. Дискретизация по времени и запоминание сигналов на период дискретизации производится с помоцью D -триггеров 3 и 4 (фиг.1с и о), один из которых тактируется в моменты времени ... ( , i 2, ... импульсами с первого вьЬсода генератора 8, а другой - в моменты времени ... i 1, i +3, ... импульсами с второго выхода генератора б . Сигналы с выходов триггеров 3 и суммируются по модулю 2 в сумматоjie 5, на выходе которого формируется сигнал суммарной частоты i + 1 j (фиг. 1В).Этот сигнал инвертируется в интервалах времени ..., I, 1 -«- tV 3, 1 ..., что выполняется в сумматоре 6 по модулю 2 (фиг. ), на другой вход котор го поступает сигнал в виде меандра (фиг. I.), формируемый триггером 7, который устанавливается поочередно в положении 1 и О импульсами с двух выходов генератора 8, причем моменты переключения триггера 7 совпадают с моментами дискретизации входных сигналов. Сумматор 6 вьщает как прямой, так и инверсный сигнал. При этом прямой сигнал запоминается на интервал времени между ближайщими моментами дискретизации различных входных сигналов, что производится с помощью D -триггера, тактируемого через элемент ИЛИ 10 -импульсами с двух выходов генератора 8. Сигнал разностной частоты формируется с помощью J К -триггера 11 (фиг. 1е), на D -входы которого поступают сигналы с прямых выходов сумматора 6 и триггера 9, на k -входы поступают сигналы с инверсных выходов сумматора 6 и триггера 9, а на стробирующий вход подаются через элемент задержки 12 импульсы с выхода элемента ИЛИ. При этом триггер 11 формирует передний фронт сигнала разностной частоты, если в момент переключения триггера 7 (момент дискретизации одного из входных сигналов) сигнал с прямого выхода сумматора 6 сохраняет единичное значение и при этом на -входах триггера 11 оказываются разрешающие сигналы, и задний фронт, если тот же сигнал сохраняет .нулевое значение и при этом на К-входах триггера 11 оказьгоаются разрешающие сигналы. На выходе D -триггера 13 формируется знак разностной частоты (фиг. 1). Предлагаемый способ позволяет формировать сигнал разностной частоты при любом соотношении частот входных сигналов и определить при эток знак разностной частоты. Одновременно формируется и сигнал суммарной частоты входных сигналов. Все это значительно расширяет область применения предлагаемого способа по сравнению с прототипом.

фие.г