Устройство для формирования частотно-модулированных сигналов Советский патент 1988 года по МПК H04L27/10 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для прецизионного формирования широкополосных сигналов о

Цель изобретения - повьшение точности формирования„

На фиг.1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3 - времен- ные диаграмм..

Устройство для формирования частотно-модулированных сигналов содержит формирователь 1 импульсов, управляемый генератор 2, синхрони- затор 3, первый счетчик 4, сумматор 5, модулятор 6, первьй блок 7 памяти, фильтр 8, второй счетчик 9, блок 10 вычитания, второй блок 11 памяти, делитель 12 частоты и гене- ратор 13 импульсов.

Генератор импульсов содержит блок 14 памяти, формирователь 15 импульсов, компаратор 16, цифроанало- говый преобразователь 17 и счетчик 18.

Делитель частоты содержит блок 19 памяти и счетчик 20.

Устройство работает следующим образомо

На первом выходе синхронизатора 3 вьфабатьгеаются импульсы (фиг.2в), которые устанавливают в начальное состояние счетчик 4, модулятор 6, генератор 13 импульсов и делитель 12 частоты. Период Т, этих импульсо определяет длительность модуляции.

На выходе модулятора 6 формируется напряжение (фиго2а), которое, пройдя через сумматор 5, воздейст- вует на управляемый генератор 2, на выходе которого вырабатывается частотно-модулированное колебание вида (фиг.26). U(t)U sinir if(-C-)+(tr) , О-6 с 1 (1). Здесь и - амплитуда колебаний; « - нормированное к Т текущее время; fC t ) - требуемый закон модуляции; - С) - отклонение от требуемого закона.

Напряжение (1) принимает нулевые значения в моменты времени , опрделяемые из уравнения -t- J((mp) m, m U,1,...,M (2). Эти значения фиксируются формирователем 1 импульсов, на выходе которого вырабатывае ся импульсная последовательность (фиг.2г). В отсутствии ошибок, т.е. при () 0, моменты t определяются из соотношения tf (t) m, (3)

В ячейках блока 7 памяти записаны коды числа „ (гц-SVI-()/N, где N - целое, (4), которые постоянны на интервалах времени (€ „,р, f „ ). Появление импульса на выходе формирователя 1 импульсов приводит к изменению кода на входе блока 7 памяти и, следовательно, к смене когда числа 0 .

Одновременно колебание U (Т) (фиг.За, сплошная линия) тоже (фиг,2б) с выхода управляемого генератора 2 поступает на первый вход генератора 13 импульсов.

Генератор 13 импульсов работает следуюи им образом.

Состояние счетчика 18 определяет адрес ячейки памяти блока 14 памяти, содержимое которой, преобразуясь цифроаналоговым преобразователем 17, задает пороговое напряжение (фиг.За, штриховая линия) компаратора 16, На второй вход компаратора-16 поступает колебание (1). Когда значение и C L) равно пороговому, на выходе компаратора 16 формируется перепад напряжения (фиг.36) запускающий, формирователь 15 импульсов. Импульсы с вьосода формирователя 15 поступают на выход генератора 13, а также изменяют состояние счетчика 18. и следовательно, пороговое напряжение на первом входе компаратора 16„

Число N определяет число импульсов внутри любого интервала (. ,

1 ) отсутствии ошибок, З (сГ)0, эти импульсы формируются в равноот- стояпще внутри указанного интервала моменты времени сГр,„ nSm+ Tm-i, n

1,2...,N (5). Если ()ФО, то импульсы формируются в моменты (фиг.Зв), то же (фиг.2д), отличные от (5) на величину временного рассогласования .

- Число ячеек блока 14 памяти равно произведению , а разрядность счетчика 18 должна бь1ть не меньше, чем . Для формирования равномерной последовательности импульсов в моменты о необходимо, чтобы в ячейках блока 14 памяти были записаны числа Д и sinir ц(„п) (6). Так как из соотношений (3) и (5) и из (фиг.За) следует, что t . необходимо, чтобы А, О для любого ш, при этом переходы сигнала (1) через ноль являются моментами измерения ошибки.

Цифроаналоговый преобразователь 17 формирует на выходе как положительное, так и отрицательное напряжения, поэтому один разряд выходног кода блока 14 памяти должен быть знаковым.

Формирование кода числа осуществляется счетчиком 9, на первый вход которого поступают импульсы с выхода генератора 13 (фиг.Зв), то же (фиг,2д), а на второй - с выхода делителя 12 частоты (фиг.3г),и блоком 11 памяти. Счетчик 9 считает количество импульсов на выходе делителя 12 частоты. В момент появления переднего фронта импульса на выходе генератора 13 происходит перезапись содержимого счетчика 9 в блок 11 памяти, а в момент появления заднего фронта - обнуление счетчика 9.

На выходе блока 10 вычитания формируется временное рассогласование mnp -5 (фиГоЗд), которое, пройдя через фильтр 8 и сумматор 5, воздействует на управляемьй генератор 2 так, что фазовое рассогласование - (С) уменьшается.

Для обеспечения высокой точности формирования частотно-модулированны сигналов требуется вьшолнение условия

Tcfm 1/f«,

(7)

где frti частота импульсов на выходе делителя 12 частоты. Коды чисел S определяются соотношением

„, TO .

(8)

Для обеспечения одинаковой относительной погрешности измерения временного рассогласования .„ на

тпп

всех интервалах ( m-ip. стр ) величина П(1(, должна быть постоянна, или, что то же самое, „ должна меняться обратно пропорционально 6.. Однако из-за того, что длительности этих интербалов не кратны друг другу, это условие точно не вьшолняется. Приведение значений f к величине одного порядка обеспечивается делителем 12 частоты, коэффициент деления которого зависит от кода на его четвертом входе, или, что то же самое, на входе блока 19 памяти. Собсвенно значение коэффициента деления

записано в ячейках блока 19 памяти.

,Импульсы тактовой частоты поступают с первого выхода синхронизатора 3

на второй вход счетчика 20, преобразуясь на его выходе в частоту f,. Выходные импульсы генератора 13 устанавливают счетчик 20 в нулевое состояние (фиГоЗв,г).

Формула изобретения

1. Устройство для формирования частотно-модулированных сигналов,

содержащее синхронизатор, первый выход которого соединен с первым входом первого счетчика и с входом модулятора, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход которого соединен с входом управляемого генератора, формирователь импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого счетчика, выход которого подключен к входу

первого блока памяти, выход которого соединен с первым входом -блока вычитания, второй вход которого подключен к выходу второго блока памяти, первый вход которого подключен. к выходу второго счетчика, первый вход которого соединен с вторьм входом второго блока памяти, фильтр, выход которого соединен с вторым входом сумматора, причем выход управляемого генератора является выходом устройства, о тли ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения точности формирования, введены генератор импульсов и делитель частоты, выход которого соединен с вто- рьм входом второго счетчика, перЬый вход которого подключен к выходу генератора импульсов и к первому входу делителя частоты, второй вход

которого подключен к второму выходу синхронизатора, первый выход которого соединен с третьим входом делителя частоты и с первым входом генератора импульсов, второй вход которого подключен к выходу управляемого генератора и к входу формирователя импульсов, при выход первого счетчика соединен с четвертым входом делителя частоты, а выход блока вычитания соединен с входом

фильтра а

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что генератор

импульсов содержит последовательно соединенные счетчик, блок памяти, цифроаналоговый преобразователь, копаратор и формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом счетчика и является выходом генератора импульсов, первым и вто- рьм входами которого являются соответственно второй вход счетчика и второй вход компаратора.

3. Устройство по П.1, отличающееся тем, что делитель частоты содержит последовательно

соединенные блок памяти и счетчик, выход которого является выходом делителя частоты, первым, вторьм, третьим и четвертьм входами которого являются соответственно первый, второй и третий входы счетчика,и вход блока памяти.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности формирования частотно- модулированных сигналов. Устр-во содержит формирователь 1 импульсов, управляемый г-р 2, синхронизатор 3, счетчики 4 и 9, сумматор 5, модулятор 6, блоки памяти 7 и 11, фильтр 8, блок вычитания 10, делитель 12 частоты и г-р 13 импульсов. Модулятор 6 формирует напряжение, которое, пройдя .через сумматор 5, воздействует на г-р 2, вьфабатывающий .частотно-модулированное колебание. Цель достигается введением делителя 12 и г-ра 13, с помощью которых при наличии ошибок формируется сигнал рассогласования, который, воздействуя на г-р 2, уменьшает его фазовое рассогласование. Устр-во по пп. 2 и 3 ф-лы отличается выполнением г-ра 13 и делителя 12. 2 з.п. ф-лы, 3 шт. (О (Л

1

II I I I i II I I

I II I Illlllllinillllllllillllllinillllll ,

Фиг. 2

«;

U

а)

f)

«I )

f)