Формирователь радиоимпульсов Советский патент 1992 года по МПК H03C5/00 

2

00

Ю Ю

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве задающего генератора в гидроакустических комплексах. Целью изобретения является уменьшение внеполосных составляющих спектра формируемых сигналов. Формирователь радиоимпульсов содержит генератор 1 несущей частоты, второй ключ 2, полосовой фильтр 3. первый ключ 4, D-триггер 5, блок 6 задержки, счетчик 7, блок 8 постоянного запоминания, генератор 9 тактовых импульсов, первый, третий, второй и четвертый элементы совпадения 10, 11, 12 и 13 соответственно, второй RS-триггер 14, реверсивный счетчик 15, дешифратор 16и первый RS-триггер 17, Перечисленные блоки соединены следующим образом: 1 , 11 - 14 - 13, 10- 12- 15, 13 16 . 6- 5 2, 15- 14, 14- 12, 11 - 15, 17 - 11, 7 10, 7- 11. 8- 5. Формирователь радиоимпульсов позволяет формировать радиоимпульсы с регулируемыми начальными фазами и частотой следования, длительностью радиоимпульсов и паузами между ними. На выходе реверсивного счетчика 15 формируется код адреса, по которому из блока 8 считывается код, определяющий длительность радиоимпульса сигнал с выхода D-триггера, открывает ключ, через который на полосовой фильтр 3 поступают колебания с генератора 1. С выхода полосового фильтра 3 при открывании первого ключа 4 сигналы поступают на выход устройства 2 ил.

Фиг 1

Изобретение относится к: радиотехнике и может быть использовано в качестве задающего генератора в гидроакустических комплексах.

Известно, что для формирования сигналов с максимальной избирательностью по частоте, необходимо с помощью амплитудного модулятора осуществлять глубокую амплитудную модуляцию радиоимпульса, чтобы его огибающая описывалась одной из сфероидальных функций.

Такие устройства обеспечивают малый уровень внеполосного излучения. Однако при этом требуется высокая точность задания огибающей (доли процента). Кроме того, такие устройства имеют низкий КПД.

Для получения малого уровня внеполосного излучения при сохранении прямо- угольности огибающей изветное устройство, содержащее задающий генератор, амплитудный модулятор, усилитель мощности, фазовый модулятор и широкополосный фазовращатель, осуществляющий фазовый сдвиг на 90°, содержащий источник питания постоянного тока, двухтактный выходной каскад на ключевых транзисторах, входной трансформатор триггеры и элемент совпадения.

Из известных формирователей сигналов с малым уровнем внеполосного излучения наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является формирователь сигналов с амплитудной и угловой модуляцией, содержащий генератор тактовых импульсов, счетчик, делитель частоты, блок постоянного запоминания, коммутатор, перемножитель, сумматор, два регистра памяти, формирователь сигналов управления, цифроаналоговый преобразователь и полосовой фильтр

В данном формирователе выходной сигнал формируется по мере поступления на вход формирователя модулирующего сигнала При этом огибающая формируемого сигнала выбирается из условий минимизации внеполосного излучения

Однако известный формирователь сигналов с амплитудой и угловой модуляцией характеризуется недостаточном точностью формирования сигнала, невозможностью использования ключевого режима работы усилителя мощности сформированного сигнала и ограниченным быстродействием, обусловленным последовательным во времени формированием квадратурных компонент.

Целью изобретения является уменьшение внеполосных составляющих спектра формируемого сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь сигналов с амплитудной и

угловой модуляцией, содержащий счетчик, блок постоянного запоминания, генератор тактовых импульсов и первый ключ, дополнительно введены последовательно соединенные генератор несущей частоты, второй ключ и полосовой фильтр, выход которого подключен к сигнальному входу первого ключа, последовательно соединенные реверсивный счетчик, дешифратор и первый

0 RS-триггер, прямой выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, последовательно соединенные первый элемент совпадения и второй элемент совпадения, выход которого подключен к входу

5 прямого счета реверсивного счетчика, последовательно соединенные третий элемент совпадения, второй RS-триггер и четвертый элемент совпадения, выход которого соединен с входом инверсного счета

0 реверсивного счетчика, вход предварительной установки которого соединен с выходом третьего элемента совпадения, D-триггер, выход которого подключен к управляющему входу второго ключа, и блок задержки, кото5 рый включен между выходом счетчика и С- входом D-триггера, при этом счетный вход счетчика подключен к выходу блока задержки, первый выход блока постоянно запоминания соединен с входом предварительной

0 записи счетчика, вход обратного счета которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, D - вход D-триггера соединен с вторым выходом блока постоянного запоминания, вход которого подклю5 чен к выходу реверсивного

счетчика, первые входы первого и третьего элементов совпадения подключены к выходу счетчика, другой вход четвертого элемента совпадения подключен к выходу

0 первого элемента совпадения, инверсный выход второго RS-триггера подсоединен к другому входу второго элемента совпадения, инверсный выход первого RS-триггера соединен с вторым входом третьего элемен5 та совпадения, второй вход первого элемента совпадения подключен к выходу первого RS-триггера, выход сигнала переполнения реверсивного счетчика соединен с R-входом второго RS-триггера, S-вход первого RS-триггера

0 является входом сигнала запуска, а выход первого ключа является выходом формирователя радиоимпульсов.

На фиг. 1 показана электрическая структурная схема формирователя радиоимпуль5 сов; на фиг 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Формирователь радиоимпульсов содержит счетчик 7, блок 8 постоянного запоминания, генератор 9 тактовых импульсов, первый ключ 4, последовательно соединенные генератор 1 несущей частоты, второй ключ 2 и полосовой фильтр 3, выход которого подключен к сигнальному входу первого ключа 4, последовательно соединенные ре- версивный счетчик 15, дешифратор 16 и первый RS-триггер 17-, прямой выход которого подключен к управляющему входу первого ключа 4, последовательно соединенные первый элемент 10 совпадения и второй элемент 12 совпадения, выход которого подключен к входу прямого счета реверсивного счетчика 15, последовательно соединенные третий элемент 11 совпаде- ния, второй RS-триггер 14 и четвертый элемент 13 совпадения, выход которого соединен с входом инверсного счета реверсивного счетчика 15, вход предварительной установки которого соединен с выходом третьего элемента 11 совпадения, D-триг- гер 5, выход которого подключен к управляющему входу второго ключа 2, и блок 6 задержки, который включен между входом счетчика 7 и С-входом D-триггёра 5, при этом счетный вход счетчика 7 подключен к выходу блока 6 задержки, первый выход блока 8 постоянного запоминания соединен с входом предварительной записи счетчика 7, вход обратного счета которого подключен к выходу генератора 9 тактовых импульсов, D-вход D-триггера 5 соединен с вторым выходом блока 8 постоянного запоминания, вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика 15, первые входы первого Юитретьего 11 элементов совпадения подключены к выходу счетчика 7,

другой вход четвертого элемента 13 совпадения подключен к выходу первого элемента 10 совпадения, инверсный выход второго RS-триггера 14 подсоединен к другому входу второго элемента 12 совпадения, инверсный выход первого RS-триггерз 17 соединен с вторым входом третьего элемента 11 совпадения, второй вход первого зле- мента 10 совпадения подключен к выходу первого RS-триггера 17, выход сигнала переполнения реверсивного счетчика 15 соединен с R-входом второго RS-триггера 14, S-вход первого RS-триггера 17 является вхо- дом сигнала запуска, а выход первого ключа 4 появляется выходом формирователя радиоимпульсов.

Формирователь работает следующим образом.

В начальный момент времени ti (фиг, 2,а) в паузе между зондирующими импуль- сами первый ключ 4 закрыт, а второй ключ 2 открыт. На выходе реверсивного счетчика 15 установлен m-разрядный двоичный код, значение которого равно 2т N. Этот код является адресом блока 8 постоянного запоминания. По этому адресу в блоке 8 постоянного запоминания хранится f-разрядный код длительности 1-го парциального им пульса.

На вход С счетчика 7 через блок 6 задер жки поступает импульс предыдущего такта который обеспечивает запись кода длительности первого парциального импульса с блока 8 постоянного запоминания на вход предварительной1 записи счетчика 7. Импульсы с генератора 9 тактовых импульсов поступают на вход обратного счета счетчика 7, который вычитает импульсы из установленного кода. При достижении нуля в счетчике на выходе 0 формируется импульс, который поступает через третий элемент 11 совпадения на вход S RS-триггера 14 и на первый вход первого элемента 10 совпаде- иия. В начальный момент времени ti на прямом выходе триггера 17 держится уровень логического нуля, а на инверсном - уровень логической единицы (фиг. 2,6). На входе R триггера 14 держится уровень логической единицы. На втором входе четвертого элемента 13 совпадения присутствует уровень логической единицы, а на втором входе второго элемента 12 совпадения - уровень логического нуля, таким образом. реверсивным счетчик 15 подготовлен к инверсному счету. На входе предварительной записи реверсивного счетчика 15 установлен код, соответствующий выбранному значению N.

Импульсы с выхода третьего элемента 11 совпадения поступают на вход С реверсивного счетчика 15, тем самым осуществляя запись кода с входа предварительной установки в реверсивный счетчик 15. Поскольку на втором входе первого элемента 10 совпадения присутствует уровень логического нуля, то импульсы с выхода счетчика 7 на первые входы второго 12 и четвертого 13 элементов совпадения не проходят.

В момент t2 поступления запускающего импульса на вход S триггера 17 он меняет свое состояние (фиг. 2,6), тем самым запрещая прохождение импульсов с выхода счетчика 7 на вход S триггера 14 и разрешая их прохождение на первые входы второго 12 и четвертого 13 элементов совпадения. Так как на втором входе второго элемента 12 совпадения присутствует уровень логического нуля, а на втором входе четвертого элемента 13 совпадения - уровень логической единицы, то импульс с выхода 0 счетчика 7 поступает на реверсивный вход -1 счетчика 15, уменьшая код на единицу, (фиг. 2, в)..Реверсивный счетчик 15 изменяет свое состояние нз N - 1. По этому новому

адресу из блока 8 постоянного запоминания считывается код первой паузы.

На вход предварительной записи счетчика 7 с блока 8 постоянного запоминания поступает код мантиссы, который определяет длительность парциального импульса или длительность паузы между парциальными импульсами.

На вход DD-триггера 5 с блока 8 постоянного запоминания поступает один разряд кода, например старший, который принимает два значения О или 1. 1 соответствует код длительности, О - код паузы.

На вход CD-триггера 5 поступает задержанный импульс с выхода 0 счетчика 7, записывая данные с входа D в триггер 5 (фиг. 2,г).

С прямого выхода D-триггера 5 сформированная огибающая парциальных импульсов (фиг. 2,д) поступает на управляющий вход второго ключа 2, на сигнальный вход которого с генератора 1 несущей частоты поступают колебания несущей частоты, с выхода ключа 2 (фиг, 2,е) колебания поступают через полосовой фильтр 3 на сигнальный вход первого ключа 4 (фиг. 2,ж).

Далее процесс повторяется до тех пор, пока не будут выданы N кодов длительности и пауз.

При достижении нулевого кода на выходе 0 счетчика 15 появляется перепад на Г в О, который изменяет состояние триггера 14, тем самым обеспечивая перевод счетчика 15 на счет в прямом направлении совместно с элементами 12 и 13 совпадения. Код на выходе счетчика 15 начинает линейно нарастать (фиг. 2,в в момент ts).

При достижении этим кодом заданного дешифратором 16 значения, например N, на выходе дешифратора 16 появляется перепад из 1 в О, который поступает на вход R триггера 17, последний изменяет свое состояние и устройство формирования переходит в ждущий режим. В момент t4 заканчивается формирование импульсного радиосигнала (фиг. 2,ж). С приходом следующего запускающего импульса описанная работа формирователя повторяется.

Изобретение реализуется на серийно выпускаемых интегральных микросхемах.

Формула изобретения

Формирователь радиоимпульсов, содержащий счетчик, блок постоянного запоминания, генератор тактовых импульсов и

первый ключ, отличающийся тем, что, с целью уменьшения внеполосных составляющих спектра формируемых сигналов, введены последовательно соединенные генератор несущей частоты, второй ключ и полосовой фильтр, выход которого подключен к сигнальному входу первого ключа, последовательно соединенные реверсивный счетчик, дешифратор и первый RS-тригrep, прямой выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, последовательно соединенные первый элемент совпадения и второй элемент совпадения, выход которого подключен к входу прямого

счета реверсивного счетчика, последовательно соединенные третий элемент совпадения, второй RS-триггер и четвертый элемент совпадения, выход которого соединен с входом инверсного счета реверсивного счетчика, вход предварительной установки которого соединен с выходом третьего элемента совпадения, D-триггер, выход которого подключен к управляющему входу второго ключа, и блок задержки, который включен между выходом счетчика и С- входом D-триггера, при этом счетный вход счетчика подключен к выходу блока задержки, первый выход блока постоянного запоминания соединен с входом

предварительной записи счетчика, вход обратного счета которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, D-вход D-триггера соединен с вторым выходом блока постоянного запоминания, вход

которого подключен к выходу реверсивного счетчика, первые входы первого и третьего элементов совпадения подключены к выходу счетчика, другой вход четвертого элемента совпадения подключен к выходу первого

элемента совпадения, инверсный выход второго RS-триггера подсоединен к другому входу второго элемента совпадения, инверсный выход первого RS-триггера соединен с вторым входом третьего элемента совпадения, второй вход первого элемента совпадения подключен к выходу первого RS-триггера, выход сигнала переполнения реверсивного счетчика соединен с R-входом второго RS-триггера,

S-вход первого RS-триггера является входом сигнала запуска, а выход первого ключа является выходом формирователя радиоимпульсов.