Цифровой фазовый модулятор Советский патент 1985 года по МПК H03K7/04 

1 Изобретение относится к импульс ной технике и может использоваться в устройствах синтеза сложных мног фазных сигналов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей цифров го фазового модулятора путем управ ления законом изменения фазы при сохранении дискретности ее кванто™ вания. На чертеже представлена блок-сх ма предлагаемого цифрового фазового модулятора. Модулятор содержит комбинационньй сумматор 1, шины 2 установки частоты, регистр 3, шину А тактовой частот(л, арифметическое устройство 5, шины 6 установки фазы, .цифровой функциональный преобразователь 7 и цифро-аналоговьй преобразователь 8, причем первые входы комбинационного сумматора 1 под ключены к.шинам 2 установки частоты, вторые входы - к выходам регистра 3, синхронизирующий вход которого соединен с шиной 4 тактовой частоты, а информационные входь| - с выходами комбинационного су матора 1, вторые входы которого Соединены с первыми входами арифметического устройства 5, вторые входы которого соединены с шинами 6 установки фазы, а выход старшего разряда - с входной шиной устройства. При необходимости формирования на выходе цифрового фазового модул тора функции, близкой к синусоидал ной, к выходам младших разрядов арифметического устройства подкл очен цифровой функциональньпЧ преобразователь 7, выходы которого соед нены с входами младших разрядов цифроаналогового преобразователя, вход старшего разряда которого сое динен с первой выходной шиной устройства, а выход - с второй. Комб национный, сумматор 1, регистр 3, арифметическое устройство 5 могут быть выполнены по стандартным схемам, например, на интегральных схе мах 134-й шш 155-й серий, а цифровой функциональный преобразователь 7 представляет собой запоминающее устройство табулированного синуса. Модулятор работает следующим об разом. 2 В исходном положении на шинах 2 и б устанавливается нулевой код, на шипу 4 поступают импульсы, период следования которых равен . При этом выходы всех элементов находятся в нулевом состоянии. С момента установки на шине 2 числа F состояние регистра 3 по каждому тактовому импульсу увеличивается на величину F по формуле V((.(2) , () где п - разрядность регистра и сумматораi - порядковый номер тактового импульса. Если F и 2 числа взаимно простые, то через 2 исходное нулевое состояние возобновляется, т.е. Y(i 0)Y(,- 2) 0(m6d2) . . Таким образом, на выходе регистра 3 имеется последовательность пилообразных нарастающих чисел с периодичностью Т 2,Как видно из формулы (1), за 2 тактовых импульсов формируется ровно F зубьев пилы. Следовательно5 можно определить частоту пилы по формуле 4-F/2V... Таким образом, частота пропорциональна числу F на шинах 2. Состояние на выходе п -го ра13ряа регистра определяется соотношенииемО, при Y(i)e о, (. J , ри V(f)) . (г) Сравнивается ) с дискретизированной знаковой функцией, аргумент V, где которой определяется Уе0,210,2. . 1,при1,,,) -ч.при V(). (3) Сравнивая формулы (2) и (3), видно, что при fjSY.ti) и, при,

соответствии нулевого значения V(i) положительному знаку (3), а едини4ного значения - отрицательному, функции адекватны. Следовательно, на выходах п-го разряда регистра 3, а также арифметического устройства 5, формируется дискретизированная знаковая функция от гармонического сигнала.

С момента, когда на шинах 6 устанавливается число 06 -2 ,, на выходах арифметического устройства 5 устанавливается последовательность

O.p),P)()(),

а на выходе п-го разряда, с учетом отмеченного обозначения, знак функции

v;Csp)5i.Sio-(iF+0Cp)).

.Это соответствует, согласно формул (2) и (3), сдвигу знаковой функции от исходной пары 9 О на фазу, равную

(4)

,ft-1

Учитьшая, что в изменяется от минус (2 --1) до плюс (2 --1), из формулы (4) видно, что диапазон

1840814

управления t лежит в пределах от минус 1() до плюс Т) (1-2 ). Из формулы (2) видно, что управление частотой и приращением фазы выходного колебания можно производить независимо одно от другого. Вследствие этого частота дискретизации приращения фазы может бытьувеличена до частоты следования

to тактовых импульсов и может изменяться по произвольному закону.

Таким образом, цифровой фазовый

модулятор при наличии арифметического устройства обеспечивает формирование прямоугольного многофазного сигнала, частота дискретизации которого увеличивается в 2 раз, причем дискретность фазы сохраняется неизменной, тем самым повьшается точность форьшрования многофазных сигналов, с различными законами из- , мёнения фазы. Одновременро расширяется предел изменения фазы практически до 2Jr, что перекрывает все возможные случае по скачкам фазы.

Кроме того, при введении цифрового функционального преобразователя и цифроаналогового преобразова-, теля обеспечивается формирование выходного сигнала, близкого к синусоидальному.

ЦИФРОВОЙ ФАЗОВЫЙ МОДУЛЯТОР, содержащий комбинационный сумматор, первые входы которого соединены с шинами установки частоты, а выходы - с информационными входами регистра, синхронизирующий вход которого соединен с шиной тактовой частоты, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введено арифметическое устройство, первые входы которого подключены к шинам установки фазы, вторые - к выходам регистра и вторым входам комбинационного сумматора, а выход старшего разряда - к выходу устройства.