Формирователь сигналов с линейной частотной модуляцией Советский патент 1987 года по МПК H03C3/08 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для получения линейно-частотно-модулированных (ЛЧМ) сигналов в радиолокационной аппаратуре, а также в устройствах радионавигации, радио- высотометрии, в измерительной технике.

Цель изобретения - повышение точности установки значений начальных частот сигналов с ЛЧМ.

На чертеже представлена структурная

эталонных резонаторов 8 заключается в следующем; при прохождении частотно-модулированных сигналов через блок эталонных резонаторов 8 сигналы на выходе его промодулированы по амплитуде за счет поглощения энергии сигналов резонаторами на резонансных частотах.

Через управляемый ключ 17 сформированные импульсы поступают на вход счетчика 14 и на управляющий вход управэлектрическая схема предлагаемого формиро- ю ляемого ключа 11, разрешая прохождение

бателя сигнала с ЛЧМ.

Формирователь сигналов с ЛЧМ содержит синхронизатор 1, первый счетчик 2, переключатель 3, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 4, сумматор 5, интегрирующее звено 6, частотно-модулированный (ЧМ) генератор 7, блок эталонных резонаторов 8, амплитудный детектор 9, формирователь импульсов 10, первый управляемый ключ 11, второй управляемый ключ 12, блок запоминания 13, второй счетчик 14, формирователь 15 сигналов установки режимов работы, импульсно-фазовый детектор (ИФД) 16, третий управляемый ключ 17, пороговый блок 18.

Формирователь сигналов с ЛЧМ работает следующим образом.

В формирователе сигналов с ЛЧМ осуществляются два режима: режим адйп- тации и режим работы.

Точная настройка на начальные значения частоты ЛЧМ колебания и линеаризация закона изменения частоты ЛЧМ колебаний осуществляются в режиме адаптации, т.е. сразу после подачи питания или после сбоя работы.

В режиме адаптации к входу ЦАП 4 подключен через переключатель 3 только вы20

информации с выхода счетчика 2 на вход блока запоминания 13, где осуществляется запись информации по соответствующему адресу. В режиме адаптации блок запоминания 13 работает только в режиме записи. 15 С помощью счетчика 14 осуществляется подсчет числа импульсов, сформированных блоком эталонных резонаторов 8, амплитудным детектором 9 и формирователем импульсов 10. Количество этих импульсов равно числу резонаторов блока эталонных резонаторов 8. После подсчета всех импульсов счетчик 14 вырабатывает сигнал, который поступает в формирователь 15 сигналов установки режимов работы, где формируется сигнал, переводящий формирователь сигналов с ЛЧМ из режима адаптации в режим работы. В режиме работы к входу ЦАП 4 с помощью переключателя 3 подключается только выход блока запоминания 13, при этом управляемые ключи 17 и 11, закрыты, а управляемый ключ 12 открыт, т.е. выход ИФД 16 подключен к второму входу сумматора 5 и к входу порогового блока 18. В этом режиме с помощью сигналов, поступающих с выхода синхронизатора 1 на вход блока запоминания 13, осуществляется считывание информации. Сигналы с выхода бло25

30

ход счетчика 2, при этом управляемые 35 ка запоминания 13 после преобразования ключи 17 и 11 открыты, а управляемый в цифроаналоговом преобразователе 4 и сум- ключ 12 закрыт.

В режиме адаптации формирователь сигналов с ЛЧМ работает следующим образом.

мирования в сумматоре 5 поступают на вход интегрирующего,звена 6. Напряжением с его выхода осуществляется управление часто той ЧМ генератора 7.

Сигналы с выхода синхронизатора 1 подсчитываются первым счетчиком 2 и поступают через переключатель 3, ЦАП 4 и сумматор 5 на вход интегрирующего звена 6, в котором формируется напряжение, управляющее частотой ЧМ генератора 7. С помо- щью блока эталонных резонаторов 8, амплитудного детектора 9 и формирователя импульсов 10 осуществляется формирование импульсов в моменты, когда частота ЧМ генератора 7 совпадает с максимальным значением амплитудно-частотной характеристики резонаторов блока эталонных резонаторов 8.

Резонаторы блока эталонных резонаторов 8 настроены на соответствующие частоты во всем диапазоне работы ЧМ генератора 7 с равномерным шагом, причем первый резонатор настроен на нижнее значение, а N-й резонатор - на верхнее значение частоты ЧМ генератора 7. Работа блока

эталонных резонаторов 8 заключается в следующем; при прохождении частотно-модулированных сигналов через блок эталонных резонаторов 8 сигналы на выходе его промодулированы по амплитуде за счет поглощения энергии сигналов резонаторами на резонансных частотах.

Через управляемый ключ 17 сформированные импульсы поступают на вход счетчика 14 и на управляющий вход управляемого ключа 11, разрешая прохождение

информации с выхода счетчика 2 на вход блока запоминания 13, где осуществляется запись информации по соответствующему адресу. В режиме адаптации блок запоминания 13 работает только в режиме записи. С помощью счетчика 14 осуществляется подсчет числа импульсов, сформированных блоком эталонных резонаторов 8, амплитудным детектором 9 и формирователем импульсов 10. Количество этих импульсов равно числу резонаторов блока эталонных резонаторов 8. После подсчета всех импульсов, счетчик 14 вырабатывает сигнал, который поступает в формирователь 15 сигналов установки режимов работы, где формируется сигнал, переводящий формирователь сигналов с ЛЧМ из режима адаптации в режим работы. В режиме работы к входу ЦАП 4 с помощью переключателя 3 подключается только выход блока запоминания 13, при этом управляемые ключи 17 и 11, закрыты, а управляемый ключ 12 открыт, т.е. выход ИФД 16 подключен к второму входу сумматора 5 и к входу порогового блока 18. В этом режиме с помощью сигналов, поступающих с выхода синхронизатора 1 на вход блока запоминания 13, осуществляется считывание информации. Сигналы с выхода бло

ка запоминания 13 после преобразования в цифроаналоговом преобразователе 4 и сум-

ка запоминания 13 после преобразования в цифроаналоговом преобразователе 4 и сум-

мирования в сумматоре 5 поступают на вход интегрирующего,звена 6. Напряжением с его выхода осуществляется управление часто

той ЧМ генератора 7.

В ИФД 16 осуществляется

сравнение временного положения импульсов, поступающих на его входы с выхода формирователя импульсов 10 и с выхода синхронизатора 1. На выходе ИФД 16 выделяется сигнал рассогласования, который через управляемый ключ 12 поступает на вход сумматора 5 и на вход порогового блока 18. В сумматоре 5 сигнал рассогласования складывается с сигналами, поступающими с выхода цифроаналогового преобразователя 4 и используется для подстройки линейности ЛЧМ сигналов.

Если сигнал рассогласования больше заданного (порогового), то на выходе порогового блока 18 появляется сигнал, который поступает на второй вход формирователя 15 сигналов установки режимов работы, где сформируется сигнал, переводящий формирователь сигналов с ЛЧМ в режим адаптации. После адаптации формирователь сигналов с ЛЧМ автоматически переводится снова в режим работы. С помощью интегрирующего звена 6 можно формировать напряжение с пилообразным или симметричным законом изменения, т.е. можно осуществлять генерацию сигналов с ЛЧМ с пилообразным или симметричным законом изменения частоты.

Формирователь импульсов 10 содержит

Формирователь 15 сигналов установки режимов работы может быть выполнен в виде триггера, который при поступлении сигналов с выхода второго счетчика 14 переводится в устойчивое состояние и перево15

что, с целью повышения точности установки значений начальных частот сигналов с линейной частотной модуляцией, в него введен переключатель, первый сигнальный вход которого соединен с выходом первого счетчика, второй сигнальный вход - с выходом блока запоминания, а выход - с входом цифроаналогового преобразователя, формирователь сигналов установки режимов работы, первый вход которого соединен с выфильтр нижних частот, усилитель и форми- ю ходом второго счетчика, первый выход - с рователь коротких импульсов и формирует управляющим входом третьего управляемого импульсы в моменты времени, соответствую- ключа и с управляющим входом первого щие моментам времени, когда сигнал ЧМ счетчика, а второй выход - с управляю- генератора проходит через максимумы ампли- щим входом второго управляемого ключа, тудно-частотных характеристик.с входом установки режима блока запоминания и с управляющим входом переключателя, между выходом второго управляемого ключа и вторьш входом формирователя сигналов установки режимов работы, введен пороговый блок, между выходом час- дит формирователь сигналов с ЛЧМ из ре- 20 тотно-модулированного генератора и сигналь- жима адаптации в режим работы, отклю- ным входом третьего управляемого ключа вве- чая с помощью переключателя 3 от входа дены последовательно соединенные блок эта- ЦАП 4 выход первого счетчика 2 и под- лонных резонаторов, амплитудный детектор и ключая блок запоминания 13, а также осу- формирователь импульсов, выход которого ществляет перевод блока запоминания 13 из соединен также с сигнальным входом им- режима записи в режим считывания и под- 25 пульсно-фазового детектора, при этом выход ключение в контур управления ИФД 16. импульсов формирования управляющего нап- При появлении сигнала ошибки на выходе ряжения синхронизатора соединен со счет- ИФД 16, большего, чем уровень порога ным входом первого счетчика, выход им- в пороговом блоке 18 (например, за счет пульсов управления периодом следования ли- бросков напряжения в сети питания) сиг- нейно-частотно-модулированных сигналов - нал с выхода порогового блока 18 перево- с управляющим входом введенного интегридит триггер формирователя 15 в другое устойчивое состояние, переводя формирователь сигналов с ЛЧМ в режим адаптации.

рующего звена, а выход опорных импульсов - с входом опорного сигнала им- пульсно-фазового детектора и с входом управления режимом работы блока запоминания, сигнальный и управляющий входы первого управляемого ключа соединены соответственно с выходом первого счетчика и с выходом третьего управляемого ключа, вход и выход интегрирующего звена соединены соответственно с выходом сумматора и вхоФормула изобретения

Формирователь сигналов с линейной частотной модуляцией, содержащий частотно-модулированный генератор, первый счетчик.

первыи управляемый ключ, второй управляе- до Дом частотно-модулированного генератора.

мый ключ, блок запоминания, импульсно- фазовый детектор, синхронизатор, последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и сумматор, последовательно соединенные третий управляемый ключ и второй счетчик, отличающийся тем.

второй вход сумматора соединен с выходом второго управляемого ключа, выход им- пульсно-фазового детектора соединен с сигнальным входом второго управляемого ключа, выход первого управляемого ключа еое- динен с входом блока запоминания.

Редактор. Парфенова Заказ 7913/54

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела.м изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж-35, PayujCKafl наб.. д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

рующего звена, а выход опорных импульсов - с входом опорного сигнала им- пульсно-фазового детектора и с входом управления режимом работы блока запоминания, сигнальный и управляющий входы первого управляемого ключа соединены соответственно с выходом первого счетчика и с выходом третьего управляемого ключа, вход и выход интегрирующего звена соединены соответственно с выходом сумматора и вховторой вход сумматора соединен с выходом второго управляемого ключа, выход им- пульсно-фазового детектора соединен с сигнальным входом второго управляемого ключа, выход первого управляемого ключа еое- динен с входом блока запоминания.

Составитель Г. Захарченко

Техред И. ВересКорректор А. Обручар

Тираж 922Подписное

Изобретение может использоваться в радиолокации, радионавигации, в измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности установки значений начальных частот сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ). Формирователь сигналов с ЛЧМ содержит синхронизатор 1, счетчики (СЧ) 2 и 14, переключатель 3, ЦАП 4, сумматор 5, интегрирующее звено 6, частотно-модулированный генератор 7, блок 8 эталонных резонаторов, амплитудный детектор 9, формирователь импульсов 10, управляемые ключи (УК) 11, 12 и 17, блок запоминания 13, формирователь 15 сигналов установки режимов работы, импульснофазовый детектор 16 и пороговый блок 18. Формирователь работает в режиме адаптации и режиме работы. В режиме адаптации осуществляются точная настройка на начальные значения частоты ЛЧМ колебания и линеаризация закона изменения частоты ЛЧМ. В этом режиме к входу ЦАП подключен через переключатель 3 только СЧ 2, УК 11, 17 открыты, а УК 12 закрыт. С помощью блока 8, амплитудного детектора 9 и формирователя 10 формируются импульсы в моменты, когда частота частотно-модулированного генератора 7 совпадает с макс, значением АЧХ резонаторов блока 8. Сформированные импульсы подсчитываются СЧ 14 и разрещают прохождение через УК 11 информации со СЧ 2 на блок запоминания 13. После подсчета всех импульсов, число которых равно числу резонаторов, по сигналу со СЧ 14 формирователь переводится в режим работы. При этом ко входу ЦАП подключается только блок запоминания 13, с которого происходит считывание, УК 11 и 17 закрыты, а УК 12 открыт. Подстройка линейности ЛЧМ-сигналов осуществляется по сигналу с импульсно-фазового детектора 16. 1 ил. (Л го со о .i( N0