Цифроаналоговый амплитудный модулятор Советский патент 1987 года по МПК H04L27/04 

технике и iH(|)poB(iii вычислительной технике и может быть использовано при построении спелиализирован}1ьгх цифроаналог(1вых устр(1йств синтеза сл(жных сиг налов.

Цель изобретения - повьпиение быстродействия модулятора.

1а фиг. 1 изображена структурно- электрическая схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжения, поясняющие его работу.

Устройство соде)жит преобразователь 1 код, - частота, первый 2 и вт рстй 3 сумматоры, блок 4 инверторов, nepBF M 5 и второй fi формирователи пос.чедонателт нос теГ, третий сумматор 7 и д.еко; иру11)ший блок 8.

Модулятор работает следующим образом ,

Ил втс рых информациоьшых входдах установлен двоичный код частоты F, определяющий частоту модулируемого колебания. первых информационнь1Х входах устано}«1ен дноичны код амплитуды выходнеи-о колебания К.

В качестве преобразователя 1 код - частота испо. 1т зуегся циф1п:1вой блок на базе накопительного сумматс ра, содР1)жаи(его п-разрядный комбинационный сумматор и регистр, выходами которого ЯВЛИКП СЯ П-ВЫХОДОВ

регистра.

Согласно алгоритму работы преобрзователя 1 код - частота на т.гходах (1)ормируется числовая пилообразная послтедовательность, котс)рую можно записать в виде сравнения

iF(m(idN) ,

где 1. - порядковый номер тактов(1го

и myльca;

YJ, - нача:и,ное состояние преобразователя 1 код - частота; N 2- емкость сумматора преобразователя 1 код - частота. Это сравнение описывает дискретную пилообразную функпин) с амплитудой N и крутизной нарастающего участка за один такт (фиг. 2а, ;п1ния -0-0-)

На ныходе первого сумматора 2 получают новую числовую последовательность как результат сумм 1рования кода К fia первых информапионных входах с Y(i) по модулю К, определяемую с р а в н е н и е м

(фиг. 2а, - -1- ).

На выходе нторш о сумматора 3 происходит аналог ичная пропедура, но уже с кодом, полученным в результате инверсии в бдоке 4 и 1верторов, с добавлением единипы в п-й разряд

и на вход переноса младшего разряда 0 - (i) (фиг. 2а, линия - / - / - ). Если на выходе п-ого разряда сумматора 2(3) действует высокий потенциал, то последовательность на выходах

формирователя 5(6) последовательностей отрицает входную т.е. налицо нелинейное преобразование, которое описывается следующим соотнощением

20

X(i)

0(1), при 0(1) - N/2 N - 9(1.) - 1 . при 0(i) N/2

В результате на выходах формирователя 5(6) последовательностей

получают треугольные числовые последовательности соответственно X(i) vf X(i).

Такое нелинейное преобразование для случая, когда входная последовательность - пилообразная функция, формирует дискретную треугольную функцию, модуль крутизны которой равен F за один такт, а непрерывный

аналог изменяется от минус 1/2 до N - 1

плюс.

2

Учитывая абсолютную идентичность преобразования как для последовательности Э , так и для 0 , гго.пучают на выходах первого 5 и второго 6 формирователей последовательностей две дискретные треугольные функции соответственно Х и Х, сдвинутые на фазовые углы, равные по модулю и противоположные по знаку, соответственно + i.p и -1.(фиг. 2б) , которые пропорциональны коду К на первых информационных входах.

Заключительным этапом формирования дискретного сигнала является сложение двух последовательностей Х и X на третьем сумматоре 7, на выходе которого получают

Z(l) ХЛ1)+ Х(1).

Резу:1ьтат сложения дает дискретN

ную смещенную на трапецеидальную функцию, непрерыпньш аналог которой имеет модуль крутизны спадающего и нарастающего участков, ранный 2F за такт, и амплитуду трапеции, равную

Л. 2(к - )

(фиг. 2в).

Из последнего вьфажения следует, что амплитуда трапеции приямо пропорциональна коду К на первых информационных входах. Таким образом, получают дискретную трапецеидальную функцию с частотой, определяемой кодом F и амплитудой, изменяющейся по закону изменения К.

Для перехода к непрерывному сигналу в декодирующем блоке 8 осущестпля- ется цифроаналоговое преобразование, при этом результирующий сигнал пре- обретает вид ступенчатой функции (фиг. 2в, пунктирная линия). При необходимости сглаживания результирующего сигнала на выходе устанавливается полосовой фильтр, настроенный на главную гармонику трапецеидальной функции.

Таким образом, путем фазового сдвига двух треугольных функций, ко- торьш определяется управляющим двоичным кодом, реа.чизуется аппаратно- цифровая амп. штудная модуляция трапецеидальной функции, спектральный состав которем п узкой полосе можно считать близким монохроматическому сигналу. В результате модуляция (перемножение моду.чирующей функции несущего кг1.г1{ блния) происходит на циф

ь

-

38105

pf)HOM ypoinie, что гпранти уст ni,ii:o- кую точность и устс1| 1чи1 огть к легта- билизирующим факторам по сравнению с аналогово модуляцис. В TCI же время скор(5стные свойства мо.чулятор. определяются тол -ко скс1ростн,гми свойствами используемых логических элементов, что подтверждает поны- д щение быстродействия.

Формула изобретения

Иифроаналоговьш амплитудньп моду g лятор, содержащий первый, второй и третий сумматоры, первьт и BTOPOII формирователи последовательностей и декодирующий блок, причем первые входы первого сумматора являются

Pl первыми информационньо-о1 входами модулятора, о т л и ч а ю щ и Г) с я тем, что, с целью повьщ ения быстродействия, в него введены блок инверторов и преобразователь код - часто25 та, выходы которых подк:почены соответственно к первым вх(1дам Ш орого сумматора и вторым входам перво1 о сумматора, выходы которого, а также выходы второго сумматора через соот2Q ветственно первый и второй формирователи последовательностей подключены к входам третьего сумматора, выход которого подключен к входам декодирующего блока, выход преобразователя код - частота П(1дключен к вторым входам второго сумматора, входы блока инверторов соединень: с первыми информационными входами модулятора, вторьми инфс рманионными входами и выходом которого являются соответственно входы пре(1бразо(1ателя код - частота и выход декодирующего блока.

35

40

V V-12 -Ю -8 -6 - -2 О

-4-- - -W- W-;Z -Ю -S 6 -2 . о г ц g g ; i ;2 Г}1 J5

Фиг 2

2 V б 8 Ю V ;V,5

Изобретение м.б. использовано при построении специализированных цифроаналог-овых устр-в синтеза сложных сиг налов. Цель изобретения - повышение б1)1строде11ствия. Модулятор содержит преобразователь 1 код частота. сумматоры 2, 3 и 7, блок инверторов 4, формирователи 5 и 6 последователь нос теГ), декодирующиГ блок 8. Путем фазового сдвига двух треугольных функций, к-рый определяется управляющим двоичным кодом, реализуется аппаратно-цифровая амплитудная модуляция трапецеидальной функции, спектральный состав к-рой в узкой полосе можно считать блпзкпм монохроматическому сигналу. Модуляция происходит на ди фовом ургчвне, что гарантир5 ет высокч ю и устойчивость к дестабилизирующим факторам, скоростные св-ва молул ггора определяются только гкор ч:тным11 свойствами используемььч JUM-MM . пл-топ, чем подтверждается пс вьппеиие быс гро- действия. 2 ил. f. (J

Редактор А. Огар

Составитель О. Лидрушко

Техред И,Попович Корректор Я. Нескид

Заказ 4148/58 Тираж 638 1одг1исиое BHlMroi Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 1ГЗО;)5, Ж-35, Москва, Раушская наб., д. 4/ э

Производстненно-полиг рафическое предприятие, г. Ужг-opiv i, ул. IlimcK-i P.IH ,