Модулятор сигналов фазовой телеграфии Советский патент 1988 года по МПК H04L27/20 

00

)

to

О)

ьо

00

Изобретение относится к радиоэлек троиике и может использоваться в радиосистемах локации и цифровой передачи информации.

Цель изобретения - повышение скорости модуляции, точности и стабильности установа дискретов фазы.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предпагаемого модулятора.

Модулятор сигналов фазовой телеграфии содержит опорный генератор 1, фазовый детектор 2, амплитудный компаратор 3, коммутатор А полярности, фильтр 5 нижних частот, сумматор 6, подстраиваемый генератор 7, блок 8 задержки, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, блок 10 поиска и фиксации фазового рассогласования, состоящий из пер- вого фильтра 11 нижних частот, источника 12 опорного напряжения, амплитудного компаратора 13, генератора 14 счетных импульсов, реверсивного счетчика 15, цифроаналогового преобразо- вателя 16 и второго фильтра 17 нижних частот.

Модулятор работает следующим образом.

В начальный момент времени (при включении устройства) на выходе фазового детектора 2 возникает напряжение биений, обусловленное несовпадением частот колебаний опорного генератора 1 и подстраиваемого генера- тора 7, амплитудный компаратор 3 совместно с коммутатором А полярности осуществляют выпрямпение напряжения биений, уровень сигнала с выхода фильтра 1 I меньше напряжения с выхода источ ника 12, вследствие чего реверсивный счетчик 15 включен на счет в одном направлении (режим поиска), на выходе блока 10 формируется повторяющееся линейно нарастающее напряжение ,кото рое через сумматор 6 модулирует частоту подстраиваемого генератора 7. Частота напряжений биений с выхода фазового детектора 2 при этом линейно изменяется.

При сближении частот колебаний с выходов опорного I и подстраиваемого 7 генераторов биения прекращаются, на выходе фазового детектора 2 и соответственно коммутатора А полярности возникает изменяющееся по уровню постоянное напряжение. В момент пре- в.1шения этого напряжения над пороговым урорнем, задаваеквлм источником

Q

5 0 5

0 5 д

0

12, осуществляется останов однонаправленного счета реверсивного счетчика 15, прекращается режим поиска и модулятор переходит в режим синхронной работы.

Характерной особенностью этого режима работы в предлагаемом устройстве является фиксация фазового рассогласования между колебаниями опорного генератора 1 и подстраиваемого генератора 7 на уровне, задаваемом с помощью опорного напряжения с выхода источника 12. После захвата синхронного режима работы модулятор подготовлен к осуществлению манипуляции фазы выходного колебания подстраиваемого генератора 7.

На управляющий вход 18 модулятора подается модулирующий сигнал, представляющий собой последовательность логических уровней единиц и нулей. Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 вырабатывает на своем выходе нулевое напряжение при совпадении логических сигналов на его входах либо напряжение фиксированного значения в противном случае. В стационарном ( равновесном) состоянии логические сигналы на входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 совпадают, а на выходе его напряжение равно нулю.

При изменении логического уровня, поступающего на вход 18 модулятора, на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 появляется скачок напряжения, резко смещающий частоту подстраиваемого генератора 7. При этом разность фаз между колебаниями этого генератора и опорного генератора 1 начинает быстро изменяется во времени, что приводит к изменению напряжения на выходе фазового детектора 2 в соответствии с его дискриминационной характеристикой (например, по синусоидальному закону). В момент перехода выходного напряжения фазового детектора 2 через ноль срабатывает амплитудный компаратор 3, меняя скачком состояние своего логического выхода. Этот сигнал через интервал времени, определяемый задержкой блока 8, появляется на втором входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, возвращая его выход в исходное состояние, т.е. к нулевому напряжению. Частота колебания подстраиваемого генератора 7 также скачком возвращается к значению, равному частоте колебания опорного генератора 1 , Задержка сигнала в блоке 8 выбирается таким образом, чтобы возвращение частоты подстраиваемого генератора 7 в исходное состояние происходило в момент времени, соответствующий равенству напряжения на выходе коммутатора 4 полярности и опорного напряжения с выхода источника 12. После окончания описанных процессов модулятор опять находится в равновесном состоянии, отличающимся от предыдущего сменой логического состояния выходного сигнала амплитудного компаратора 3 и, следовательно, смещением фазового рассогласования между колебаниями опорного I и предстраиваемого 7 генераторов на 180°.

Таким образом, каждой смене логического уровня сигнала на входе 18 модулятора соответствует изменение фазы подстраиваемого генератора на 180°.

Контроль состояния фазового рассогласования между колебаниями опорного 1 и подстраиваемого 7 генераторов и, следовательно, контроль осуществления фазовой манипуляцией выходного сигнала выхода 19 модулятора может быть осуществлен по видеосигналу, подаваемому с выхода амплитудного компаратора 3 на контрольный выход 20 устройства.

Инерционности фильтров 5 и I1 выбираются таким образом, чтобы за время переброса фазы подстраиваемого генератора 7 на 180° напряжения на их выходах практически не изменились. Это позволяет сохранять в устройстве синхронный режим работы подстраиваемого генератора 7 и, следо- вйтельно сократить время переходных процессов при манипуляции его фазы на 180°.

В предлагаемом устройстве значительно сокращено время на переключение фазы на 180 подстраиваемого генератора 7. Это обуславливает значительное повышение скорости модуляции в предлагаемом устройстве и обосновывает его применение, например, в составе высокоскоростных цифровых системах передачи информации. Формула изобретения

1. Модулятор сигналов фазовой телеграфии, содержаний последователь- ВНШШИ Заказ 1890/56

но соединенные подстраиваемый генератор, выход которого является первым выходом модулятора сигналов фазовой телеграфии и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом опорного генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости модуляции, точности

Q и стабильности установа дискретов

фазы, введены последовательно соединенные амплитудный компаратор, коммутатор полярности, блок поиска и фиксации фазового рассогласования

5 и сумматор, а также фильтр нижних частот, блок задержки и злемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем выход фазового детектора соединен с первым входом амплитудного компаратора и втоQ рым входом коммутатора полярности, выход которого через фильтр нижних частот соединен с вторым входом сумматора, третий вход которого соединен С выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,

5 а выход - с входом подстраиваемого генератора, второй вход амплитудного компаратора соединен с гаиной нулевого потенциала, а выход является вторым входом модулятора сигналов

Q фазовой телеграфии и через блок задержки соединен с первым входом эле-- мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого является входом модулятора сигналов фазовой телеграфии.

2. Модулятор по п., о тли ч а- ю Di и и с я тем, что блок поиска и фиксации фазового рассогласования содержит первый фильтр нижних частот, вход которого является входом

„ блока поиска и фиксации фазового рассогласования, амплитудный компара тор, источник опорного напряжения, генератор счетных импульсов, а также последовательно соединенные реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и второй фильтр нижних частот, выход которого является выходом блока поиска и фиксации фазового рассогласования, причем входы амплитудного компаратора соединены с выходами первого фильтра нижних частот и источника опорного напряжения соответственно, управляющий вход реверсивного счетчика соединен с выходом амплитудного компаратора, а его счетный вход подключен к выходу генератора счетных импульсов. Тираж 660 Подписное

5

5

Изобретение относится к радиоэлектронике. Цель изобретения - повышение скорости модуляции, точности и стабильности установа дискретов фазы. Устройство содержит опорный генератор I, фазовый детектор 2, подстраиваемый генератор 7. Введены амплитудный компаратор 3, коммутатор 4 полярности, фильтр 5 нижних частот, сумматор 6, блок 8 задержки, э-лт ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, блок 10 поиска и фиксации фазового рассогласования, состоящий из фильтров 11 и 17, источника 12 опорного напряжения, амплитудного компаратора 13, г-ра 14 счетных импульсов, реверсивного счетчика 15, ЦАП 16. Устройство работает в двух режимах: режим поиска и режим синхронной работы. Контроль состояния фазового рассогласования между колебаниями г-ров 1 и 7 и, следова- тепьно, контроль осуществления фазовой манипуляцией выходного сигнала (выход 19) осуществляется по видеосигналу, подаваемому с компаратора 3 на контрольный выход 20. Инерционности фильтров 5 и 11 выбираются т.обр., чтобы за время переброса фазы г-ра 7 на 180 напряжения на их выходах практически не изменились. Это позволяет сохранять в устройстве синхронный режим работы г-ра 7 и значительно сократить время переход- ных процессов при манипуляции его фазы на 180 . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с (Л