Устройство для формирования частотно-манипулированного сигнала Советский патент 1985 года по МПК H04L27/12 

vl ю

о

ел

со

Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться в аппаратуре передачи дискретной информации частотно-манипулированными сигналами .S

Целью изобретения является уменьшение уровня внеполосных излучений,

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства,О

Устройство содержит генератор 1 сигналов опорной частоты, основные генераторы 2 и 3 импульсов, дополнительные генераторы А и 5 импульсов, блок 6 выделения сигнала раз-15 носткой частоты, первый триггер 7, второй триггер 8, первый, второй и третий коммутаторы 9-11, элементы 12 и 13 -задержки, делитель 1А частоты., полосовой фильтр 15, 20 ополнительные блоки 16 и 17 вьщеения разностной частоты, фазовые детекторы 18 и 19, интеграторы 20 и 21.

Устройство работает следующим об-25 разом. . . . . .

Генератор 1 сигналов опорной частоты обеспечивает формирование на выходах основных генераторов 2, 3 и дополнительных генераторов 4 5 ЗО импульсных сигналов с частотами повторения соответственно .

(П+ОР,- ,(n+2)F., пРт,(п+3)Р, где F - расстояние по частоте между соседними частотыми поз.ициями и частота смены символов.

При этом на выходе блока 6 выделения разностной частоты формиру- е.тся импульсный сигнал с частотой F , который служит сигна- 40 лом установки триггеров 7 и.8; . Передние фронты импульсов в этом сигнале разностной частоты соответствуют моментам со-впадения передних фронтов импульсов входных сигна- 45 лов этого блока. В результате на выходах триггеров 7 и 8 управляющие импульсы, соответствующие смене символа, оказываются привязанными к моменту совпадения передних 50 фронтов импульсов, поступающих с вькодов есновных генераторов 2 и 3. Благодаря этому фаза сигнала на выходе коммутатора 9 оказывается непрерывной.55

Элементы 12 и 13 задержки задерживают выходные импульсы дополитальных генераторов 4 и 5 на столько, чтобы в моменты совпадения передних фронтов иммульсов с выходов основных генераторов 2 и 3 импульсы на выходах элементов 12 и 13 задержки также имели передние фронты независимо от различных возмущений,Источниками таких возмущений могут быть нестабильности напряжений питаний, вариации температуры, а также относительные фазовые набеги в схемах основных и дополнительных генераторов 2-5,

В отличие от известного устройства элементы 12 и 13 задержки вьшолнены управляемыми и используются как исполнительные органы двух независимых систем автоматической установки фазы разностной частоты. Первая из этих систем включает в себя дополнительный блок16 выделения разностной частоты, фазовый детектор 18 и интегратор 20. Вторая система аналогична первой и включает в себя дополнительный блок 17 выделения разностной чатоты, фазовьш детектор 19 и интегратор 21,

Рассмотрим работу первой из этих систем.

На выходе дополнительного блока 16 вьщеления разностной частоты образуется импульсный сигнал, часто , а фаза

которого равна

та It привязана к моментам

совпадения передних фронтов импульсов на выходах основного генератора 2 и дополнительного генератора 4. Из-за наличия указанных возмущений эти моменты не совпадают с моментами сов- падения передних фронтов импульсов на выходах основных генераторов 2 и 3. Это находит свое отражение в фазовом сдвиге сигналов, разностной частоты на выходе блоков 6 и дополнительного блока 16. Эта разность фаз вьзделяется фазовым детектором 18 как сигнал ощибки, который через интегратор 20 поступает на управляющий вход элемента 12 задержки, устанавливая его в положение, соответствующее нулевой разности фаз входных сигналов фазового детектора 18.

Благодаря наличию интегратора 20 система имеет астатизм первого порядка и, следовательно, нулевую статическую ошибку. Таким образом, в результате работы этой системы передние фронты импульсов на выходах основных генераторов 2, 3 и на выхо де элемента 12 задержки совпадают в одни и те же моменты времени, ра несенные на 1/ F. Аналогично работает и вторая сис тема автоматической установки фазы разностной частоты. Благодаря ей в те же моменты времени появляются передние фронты импульсов на Bi fходе .элемента 13 задержки. Таким образом, независимо от дестабилизирующих факторов в моменты времени, разнесенные на , име ет место совпадение передних фронтов импульсов сЪыходов основных генераторов 2, 3 и элементов 12 и 13 задержки. Коммутаторы 9-11, управляемые управляющими сигналами с выходов триггеров.7 и 8, работают таким образом, что на входе делителя 14 частоты в каждый интервал времени tj. , Т , где tjj - момент смены символов на выходах триггеров 7 и 8, присутствует серия импульсов с частотой повторения (п + I)FT, (n-t-2УЕ , nF или (п -3) в зависимости от символов -управляющих сигналов, поступающих на управляющие входы 1т иггеров 7 и 8 с шин управления. Так1М образом, на выходе коммута тора формируется имульсный че тырехпозиционный частотно-манипулн рованный сигнал с индексом манипуляДии 1 и средней частотой первой гармоники (п +1,5)F , При делении частоты на два делителем 14 частоты образуется импульсньй частотно-манипулированный сигнал с индексом манипуляции ,5. Полосовой фильтр 15 выделяет первую гармонику сигнала, и на выходе устройства формируется синусоидальный четырехпозиционный частотно-манипулированньй сигнал с индексом манипуляции ,5 и несущей частотой (п Hl,5). Так как моменты смены символов в выходном сигнале совпадают с положениями передних фронтов кмпулъсов на входах коммутаторов 9 и 10, то фаза выходного сигнала оказывается непрерывной. Скачки фазы при коммутации символьных частот (п +3)F дополнительных генераторов 4 и 5.импульсов и связанньй с ними относительно высокий .уровень внеполосного излучения, характерные для прототипа, в предлагаемом устройстве уменьшены практически до нуля, поскольку системы автоматической установки фазы содержат интеграторы, т.е. обладают астатизмом первого порядка-. v- , . Остаточные фазовые скачки не связаны с принесенными в схему изменениями и определяются быстродействием триггеров 7 и 8 и коммутаторов -11 относительно длитель- HOсти периода 1/F,Ha современной элементной базе они не превосходят величин /-6 до частот F./ IOMTi;, что в большинстве случаев вполне приемлемь

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЧАСТОТНО-МАНИПУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА по авт. св. № 786045, отличающееся тем, что, с целью уменьшения уровня внеполосных излучений, в него введены два дополнительных блока выделения разностной частоты, два фазовых детектора и два интегратора, причем выходы основных генераторов импульсов соединены с первыми входами соответствующих дополнительных блоков выделения разностной частоты, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов задержки, выходы дополнительных блоков выделения разностной частоты соединены с первыми входами соответствующих фазовых детекторов, вторые входы которых объединены и соединены с выходом блока выделения разностной частоты, выходы фазовых детекторов i через интеграторы соединены с управляющими входами соответствующих эле(Л ментов задержки.