Формирователь фазоманипулированных сигналов Советский патент 1985 года по МПК H03C3/02 

Изобретение относится к радиотехвике и может использоваться для формирования фазоманипулированных сигналов синусоидальной формы в радиосвязи, радиолокации, радиотелеметрии, радиоуправлении. Известен формирователь фазоманипулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные генератор несущей частоты, фазовый манипулятор, вход сигнала манипуляции которого соединен с выходом преобра зующего блока, имекядего информацион ный и тактовый входы, и N-каскадный резонансный усилитель 1. Однако в известном формирователе фазоманипулированных сигналов относительно велики нелинейные искажения выходного сигнала вследствие переходных процессов, возникающих из-за скачков фазы сигнала на N -ка кадном резонансном усилителе. Наиболее близок к предложенному формирователь фазоманипулированньк сигналов, содержащий источник сигналов несущей частоты, последовательно соединенные фазовьй манипулятор, сумматор и N-каскадный резонансный усилитель, а также источник манипулирующих сигналов, выход которого соединен с входом- сигнала манипуляци фазового манипулятора и входом первого формирователя прямоугольных иютульсов, балансный амплитудный модулятор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а также последовательно соединенные аттенюатор и амплитудный манипулятор, выход которого соединен с входом модулируе мого. сигнала балансного амплитудного модулятора, а вход сигнала манипуляции - с выходом первого формирователя прямоугольных импульсов, при этом вьисод источника манипулируемых сигналов соединен с входом манипулируемого сигнала фазового . г нипулятора и входом аттенюатора, а выход источника манипулирующих сигналов с входом сигнала модуляции балансного амплитудного модулятора 2. Однако в выходном сигнале данного формирователя фазоманипулированных сигналов также относительно велики нелинейные искажения, обусловленные переходными процессами, возникающими в N-каскадном резонансном усилителе из-за скачков фазы на его входе. 53 J Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений выходного сигнала. Для достижения поставленной цели в формирователь фазоманипулирован.иых сигналов, содержащий источник сигналов несущей частоты, последовательно соединенные фазовый манипулятор, сумматор и N-каскадньиЧ резонансный усилитель, а также источник манипулирующих сигналов, выход которого соединен с входом сигнала манипуляции фазового манипулятора и входом первого формирователя прямоугольных импульсов, и балансный амплитудный модулятор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, введены последовательно соединенные второй формирователь прямоугольных импульсов, вход которого соединен с выходом первого формирователя прямоугольных импульсов, третий, четвертый, ..., N-и формирователи прямоугольных импульсов, весовой сумматор, к входам которого подключены выходы N формирователей прямоугольньк импульсов, инвертор и коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом источника модулирующих сигналов, а выход - с входом сигнала модуляции балансного а,мплитудного модулятора, при этом выход весового сумматора соединен с входом инвертора и первь м входом коммутатора, выход инвертора соединен с вторым входом коммутатора, между выходом источника сигнала несущей частоты и входом манипулируемого сигнала фазового манипулятора введен фазовращатель, вход модулируемого сигнала балансного амплитудного модулятора соединен с выходом источника сигналов несущей частоты, при этом нечетные формирователи прямо/гольных импульсов являются формирователями прямоугольных импульсов положительной полярности, а четные формирователями прямоугольных импульсов отрицательной полярности. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предложенного формирователя фазоманипулированных сигналовi на фиг. 2 - временные диаграммы его работы, на фиг. пример возможного выполнения структурной электрической схемы фазового манипулятора. Формирователь фазоманипулированных сигналов содержит источник 1 сигналов несущей частоты, фазовращатель 2, фазовый манипулятор 3, источник 4 манипулирукмдих сигналов, коммутатор 5, первый, второй, третий, ..., М-и формирователи 6 6, 6j, ,.., 6, прямоугольных импульсо сумматор 7, балансный амплитудный модулятор 8, инвертор 9, весовой сумматор 10 и Ч-каскадный резонанс ный усилитель 11. Устройство работает следующим образом. От источника 1 сигналов несущей частоты сигнал амплитудой v через фазовращатель 2, сдвигающий его на угол v , поступает на вход манипулируемого сигнала фазового манипулятора 3 (фиг. 2et), а от источника 4 манипулирующих сигналов сигнал поступает на вход сигнала манипуляц фазового манипулятора, 3 (фиг. 26). На выходе фазового манипулятора 3 создаются скачки фазы на требуемую величину (2 у). Одновременно перепад манипулир5гющего сигнала используется для запуска первого формирователя 6 прямоугольных импульсов по- ложительной полярности. Срезом этого импульса запускается второй формирователь 6 прямоугольньк импульсов отрицательной по:тярности (фиг.2 Таким образом последовательно запу каадтся все формирователи 6, - 6 .прямоугольных импульсов, причем нечетные формирователи прямругольных импульсов формируют прямоугольные импульсы положительной полярности, а четные - прямоугольные импульсы отрицательной полярности. Все прямоугольные импульсы имеют одинакову длительность Г и амплитуду. Для обеспечения компенсации переходных процессов в N-каскадном резонансно усилителе 11 через промежуток Nf после момента манипуляции амплитуда каждого импульса должна иметь определенную величину Это достигается подачей выходного мипульса каждого формирователя 6, ц прямоугольных импульсов на соответствующий вход весового сумматора tO, Выходное напряжение весового сумматора 10 (фиг. 2г) подается на первый ивторой входы коммутатора 5 непосредственно и через инвертор 9. Управление работой коьшутатора 5, который может быть выполнен, например, В1 виде аналогового кшэча 534 и инвертора, осуществляется от источника 4 манипулирующих сигналов, При выполнении фазового манипулятора 3, как показано, например, на фиг. 3, в виде двух ключей 12 и 13, инвертора 14 и фазовращателя 15 на 24 при открытом ключе 12 на выход коммутатора 5 проходят сигналы с его первого входа, а при открытом ключе 13 - с второго входа. Сигнал с выхода коммутатора 5 (фиг. 2л.) поступает на вход сигнала модуляции балансного амплитудного манипулятора 8, на вход модулируемого снгаала которого поступает сигнал с выхода источника 1 сигналов яесу1цей частоты. Выходные сигналы балансного амплитудного мадулятора 8 (фиг. 25) и фа-v зового манипулятора 3 (фиг. 2.е) через сумматор 7 поступают на вход N-кас-. кадНого резонансного усилителя 11. В результате взаимодействия этих сигналов переходный процесс в N-каскадном резонансном усилителе 11 прекращается через время Nf после момента манипуляции фазы. На фиг. 2 и ъ приведены соответственно сонибки формирования фазоманипулированного сигнала на выходе К-резонансного усилителя соответственно в предложенном и известном формирователях фазоманипулированных сигналов. Проводимость Т, п -гр входа весового сумматора 10 определяется выражением ( , Ьп-1 где 24 - скачек фазы фазоманипулированно.го сигналаJ -( -. половина полосы пропусканг1я одного каскада N-каскадного резонансного усилителя 11. Дополнительные импульсы подаются на вход резонансного усилителя в моменты манипуляции фазы одновременно с основным фазомодулированным сигналом. Причем вход и выход фазовращателя 2, обеспечивающего сдвиг фазы сигнала несущей частоты на угол 90 соединены соответственно с выходом источника 1 сигналов несущей частоты

и входом манипулируемого сигнала фазового манипулятора 3. Этим обеспечивается требуемая фазировка между фазо модулированным сигнгшо с и дополнительными радиоимпульсами на входах сумматора 7. В результате искажения фазомодулированного сигнала на выходе N-каскадного резонансного усилителя локализуются на интервале Nf за счет компенсации переходных процессов в нем. Выбирая величину Ntf , много меньшей длительности посылки фазоманипулированного сигнала Т , можно значительно уменьшить искажения этого сигнала.

Таким образом, в выходном сигнале предложенного формирователя фазоманипулированных сигналов значитель о уменьшаются нелинейные искажения.

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ФАЗОМАНИПУЖ РОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащий источник сигналов несущей частоты, последовательно соединенные фазовый манипулятор, сумматор и N-каскадный резонансный усилитель, а также источ ник манипулирунмцих сигналов, выход которого соединен с входом сигнала манипуляции фазового манипулятора и ; входом первого формирователя прямоугольньк импульсов, и балансный амплитудный модулятор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, отличающийся, тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений выходного сигналй, в него введены последовательно соегч. .ь; А Л, диненные второй формирователь прямоугольных импульсов, вход которого соединен с выходом первого формирователя прямоугольных импульсов, третий, четвертый, ..., N-и формиро- ватели прямоугольных импульсов, весовой сумматор, к входам которого подключены выходы N формирователей прямоугольных импульсов, инвертор и коммутатор, управляклций вход которого соединен с выходом источника модулируклцих сигналов, а выход -т с входом сигнала модуляции балансного амплитудного модулятора, при этом выход весового сумматора соединен с входом инвертора и первым входом коммутатора, выход инвертсла соединен с вторьм входом коммутатора, между выходом источника сигнала несущей частоты и входом манипулируемого сигнала фазового манипулятора введен фазовращатель, вход модулируемого сигнала балансного амплитудного модулятора соединен с выходом 4 СП 4i источника сигналов несущей частоты, при этом нечетные формирователи прямоугольных импульсов являются форСП мирователями прямоугольных импульсов СО положительной полярности, а четные формирователями прямоугольных импульсов отрицательной полярности.

61

11

Д

Фиг.1