Частотный манипулятор Советский патент 1986 года по МПК H04L27/12 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиопередающих устройствах.

Цель изобретения - уменьшение искажений выходного сигнала и упроще- ние путем исключения трех ограничителей, двух формирователей импульсов, инвертора, двух элементов Ш1И-НЕ и триггера.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема частотного манипулятора; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Частотньй манипулятор содержит пятый элемент И 1, первый элемент И 2, четвертый элемент И 3, третий элемен И 4, второй элемент И 5, первый и второй задающие генераторы 6 и 7, первый и второй фазорасщепители 8 и 9, смеситель 10, фазовращатель 11, удвоитель 12 частоты, синхронизатор 13, выделитель 14 фронтов, триггер 15, элемент,ИЛИ-НЕ 16.

Частотный манипулятор работает следующим образом.

Сигналы с выходов задающих генераторов 6 и 7 поступают на входы фа- зорасщепителей 8 и 9, на выходах которых формируются импульсные сигна- лы со скважностью, равной двум (фиг. 2а, б - сигналы на прямых выходах).. Сигнал с инверсного выхода фазорасще- пителя 8 и сигнал с прямого выхода фазорасщепителя 9 поступают на входы смесителя 10, на выходе которого формируется импульсный сигнал разностной частоты. Сигнал с выхода смесителя 10 после прохождения через фазовращатель 11, который служит для установления фазовых соотношений таким образом, что в момент изменения сигнала разностной частоты на выходе фазовращателя 11 от О к Г .мгновыходов фазорасщепителей 8 и 9 равна 180° (фиг. 2а, б, моменты t,, t., t и т.д.), а в момент изменения от 1 к О - равна 0° (фиг. 2а, б, момен- ты t . t.

t и т.д.), поступает на

венная разность фаз си.гналов с прямых 45 из устойчивых состояний (фиг. 2 з,

момент tg). Предположим, что триггер 15 устанавливается в положение, при котором на его прямом выходе уровень О (фиг. 2 3. момент t), а на ин50 версном - уровень 1. При включении источника питания синхронизатор 13 также может устанавливаться в произвольное состояние. Однако, при поступлении первого же импульса с вы55 хода удвоителя 12 частоты (фиг. 2 г, момент t-j) на прямом выходе синхронизатора 13 устанавливается потенциал, одноименньм потенциалу на вхо|удвоитель 12 частоты. На выходе удвоителя 12 частоты формируется сигнал (фиг. 2г), синфазньш сигналу с выхода фазовращателя 11 так, что перепадам сигнала разностной частоты соответствуют положительные перепады импульсного сигнала удвоителя 12 :частоты (фиг. 2в, г).

Сигнал с выхода удвоителя 12 частоты поступает на синхронизатор 13, на вход 17 которого поступает сигнал информации. На прямом выходе синхронизатора 13 формируется импульсный сигнал, моменты изменения которого совпадают с положительными перепада- ми импульсного сигнала с выхода удвоителя 12 частоты (фиг. 2г, д, моменты t, t, t и т.д.), т.е. с моментами, когда мгновенная разность фаз сигналов с прямых выходов фазо- расщепителей 8 и 9 равна О или 180. Сигнал с инверсного выхода синхронизатора 13 поступает на вьщелитель 14 фронтов, на выходе которого формируются прямоугольные импульсы уровня 1 (фиг. 2е, моменты t , Ц, t) , моменты появления которых совпадают с моментами изменения сигнала информации на выходе синхронизатора 13. Импульсы с выхода выделителя 14 фронтов поступают на один из входов эле- мента И 1, на другой вход которого поступают импульсы с выхода фазовращателя 11. При этом на выходе элемента И 1 формируются импульсы (фиг. 2ж моменты t , tj, t) в моменты изменения сигнала информации, совпадающие с моментами, когда мгновенная разность фаз сигналов с прямых выходов фазорасщепителей 8 и 9 равна 180

На выходы элементов И 2-5 сигналы с выходов фазорасщепителей 8 и 9 проходят лишь в интервалы времени, в течение которых на первьй и второй их входы поступают сигналы уровня 1

с прямых или инверсных выходов син- I

хронизатора 13 и триггера 15. При это синхронизатор 13 определяет частоту, а триггер 15 - фазу выходного сигнала частотного манипулятора.

При включении источника питания триггер 15 устанавливается в одно

де 17 (фиг. 2 д, момент t ). В момент изменения на выходе синхронизатора 13 сигнала информации на выходе выделителя 14 фронтов 14 формируется короткий импульс уровня 1 (фиг.2е, момент t). Если в этот момент на выходе фазовращателя 11 уровень 1 (фиг. 2 в, момент t), то импульс с выхода выделителя 14 фронтов через элемент И 1 поступает на счетный вхо триггера 15 и изменяет его состояние на противоположное (фиг. 2ж, з, момент t ). Указанные состояния синхронизатора 13 и триггера 15 сохраняются до очередного изменения сигнала на входе 17.

Таким образом, после поступления первого же импульса с выхода удвоителя 12 частоты, при указанных исходных состояниях на двух входах элемен та И 2 устанавливаются уровни 1, вследствие чего через элемент ИЛИ-НЕ 16 на выходе проходит сигнал с частотой f и фазой 0° (фиг. 2и, н, интервал , т.е. сигнал с прямого выхода Лазорасщепителя 8. Таким образом, при высоком уровне сигнала информации на входе после первого же импульса с выхода удвоителя 12 частоты на выход проходит сигнал с часто- той f| , независимо от того, какое исходное состояние приняли синхронизатор 13 и триггер 15 при включении источника питания.

При очередном изменении сигнала информации с высокого уровня на низкий на прямом выходе синхронизатора 13 устанавливается уровень О (фиг. 2д, момент t). Если при этом дли- тельность предыдущей посылки равняется длительности единичного импульса, то импульс с выхода выделителя 14 фронтов (фиг. 2е, момент t) на выход элемента И 1 не проходит-, так ка с фазовращателя 11 на один из входов элемента И 1 поступает уровень О (фиг. 2в, момент t), т.е.,если момент изменения сигнала информации сопадает с моментом синфазности сигналов с прямых выходов фазорасщепителей 8 и 9, то импульсы на вход триггера 15 не поступают (фиг. 2а, б, ж, момент ty). Таким образом, при указанном исходном состоянии на двух вхо- дах элемента И 4 устанавливаются уровни 1, вследствие чего через элемент ИЛИ-НЕ 16 на выход проходит

сигнал с частотой f,, и фазой О(фиг. 2к, н, интервал t ).

При чередовании символов на входе на выходе устройства формируется частотно-манипулированный сигнал без разрыва фазы. При этом при указанных исходных состояниях на выход поочередно проходят сигналы f, , O (t -t ) f, 0° (4-t3), f, , 180 (, f, 180° (). Синхронизатор 13 при этом определяет частоту сигнала на выходе. Триггер 15, в зависимости от длительности предыдущего символа и фазы сигнала в течение предьщушего символа, определяет фазу сигнала в течение последующего символа сигнала информации, причем синхронизатор 13 и триггер 15 таким образом управляют элементами И 2-5, что на выходе 18 формируется частотно-манипулированный сигнал без разрыва фазы при любом соотношении длительностей чередующихся символов информации. Так, например, после окончания символа нуля, длительность которого равна двум единичным символам (фиг. 2д, интервал ), на выход элемента И 3 проходит сигнал с частотой f и фазой 180° (Лиг. 2л, интервал t -t) вследствие чего на выходе 18 за сигналом с частотой f , 180° без разрыва фазы проходит сигнал с частотой fp 180° (фиг. 2 м, л, н, момент tg)

Для получения индексов манипуляции кратных 0,5 при формировании час тотно-манипулированного сигнала без разрыва фазы частоты сигналов задающих генераторов 6 и 7 устанавливаются таким образом, что полупериод сигнала разностной частоты с выхода смесителя 10 равен длительности единичного символа информации.

Предлагаемое устройство обеспечивает возможность работы с индексами манипуляции кратными 0,5 при любом отношении средней частоты выходного сигнала к частоте манипуляции. Предлагаемый частотный манипулятор не требует начальной установки и является работоспособным после включения источника питания.

Формула изобретения

Частотньм манипулятор, содержащий удвоитель частоты, выход которо- о соединен с входом синхронизатора.

5

IpepBbM выход которого соединен с первым входом первого элемента И, а второй выход --с первым входом второго элемента И, а также третий, четвертый и пятый элементы И, два задающих генератора, смеситель, триггер и элемент ИЛИ-НЕ, отличающийся тем, что, с целью уменьшения искажений выходного сигнала и упрощения путем исключения трех ограничителей, двух формирователей импульсов, двух элементов ИЛИ-НЕ и триггера, в него введены фазовращатель, два фазорасщепителя и выделитель фронтов, причем выход первого задающего генератора соединен с входом первого фазорасщепителя, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, третий вход которого соединен с прямым -выходом триггера, соединенным также с первым входом третьего .элемента И, второй и третий входы которого соединены соответственно с вторым выходом синхронизатора и прямым выходом второго фазорасщепителя, инверсньй

Составитель Н.Лазарева Редактор И.Касарда Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимищинец

Заказ 6762/58 Тираж 624 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

774216

выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, третий вход которого объединен с первым входом четвертого элемента И и соединен с 5 инверсным выходом триггера, второй и третий входы четвертого элемента И соединены соответственно с первым выходом сикхронизатрра и инверсным выходом первого фазорасщепителя, сое10 диненным также с первым входом смесителя, второй вход которого соединен с прямым выходом второго фазорасщепителя, выход смесителя через фазо- расщепитель соединен с объединенньми

15 входами удвоителя частоты и пятого элемента И, другой вход которого соединен с выходом выделителя фронтов, вход которого соединен с вторым выходом синхронизатора, выход пятого

20 элемента И соединен с входом триггера, причем выход второго задающего генератора соединен с входом второго фазорасщепителя, а выходы первого, .второго, третьего и четвертого эле25 ментов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ.

Изобретение относится к радиотехнике. Уменьшаются искажения выходного сигнала и упрощается устройство. Устройство содержит пять элементов И 1-5, два задающих генератора 6 и 7, два фазорасщепителя (ФР) 8 и 9, смеситель 10, фазовращатель (ФВ) 11, удвоитель 12 частоты, синхронизатор 13, выделитель фронтов (ВФ) 14, триггер 15 и злемент ИЛИ-НЕ 16. Сигналы с инверсного выхода ФР 8 и с прямого выхода ФР 9 поступают в смеситель 10, которьм формирует импульсный сигнал раностной частоты. Этот сигнал, преобразованный в ФВ 11 ив удвоителе 12 частоты, поступает на синхронизатор 13. БФ 14 из сигнала с инверсного выхода синхронизатора 13 формирует прямоугольные импульсы уров- , моменты появления которых сов- с моментами изменения сигнаня -М падают ла информации на выходе синхронизатора 13. Уменьшение искажений выходного сигнала достигается введением ФР 8 и 9, ФВ 11 и ВФ 14. Упрощается устройство путем исключения из него трех ограничителей, двух формирователей импульсов, инвертора, двух зле- ментов ИЛИ-НЕ и триггера, 2 ил. i (Л