Модулятор дискретного сигнала по временному положению Советский патент 1993 года по МПК H04L27/12 

t

П

(Л

С

Использование: в радиотехнике. Сущность изобретения: модулятор содержит источник 1 отрицательного напряжения, интегратор 2, блок 3 сравнения, квантователь 4, запоминающий блок 5, генератор 6 тактовых импульсов, два делителя 7, 10 частот, сумматор 8, ключ 9, генератор 11 функций Уолша, генератор 12 прямоугольных колебаний, счетчик 13, коммутатор 14, умножитель 15. 1-2-3-5-9-8-11-15,5-3,3-2,4-5, 8-13- 14-15, 8-12-14, 1-14, 6-9, 6-7-8, 7-10-13, 10-4, 10-2.2 ил.

Вход

Ь

JR:

Т

-

з

5

9

/

8

/т

7

«Я

1

ю

-

v

15

Выход --

00

о о

о

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для формирования дискретных сигналов моделированных по временному положению.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости выходных сигналов путем уменьшения амплитуды боковых пиков их автокорреляционных функций.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого модулятора; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Модулятор содержит источник 1 отрицательного напряжения, интегратор 2, блок 3 сравнения, квантователь 4, запоминающий блок 5, генератор 6 тактовых импульсов, первый делитель 7 частоты, сумматор 8, ключ 9, второй делитель 10 частоты, генератор 11 функций Уолша, генератор 12 прямо- угольных колебаний, счетчик 13, коммутатор 14, умножитель 15.

Модулятор работает следующим образом.

В начальный момент времени напряжение на выходе квантователя 4 равно нулю, следовательно, на выходе запоминающего блока 5 оно также равно нулю. В начальный момент времени напряжение на выходе интегратора 2 равно нулю. Поскольку на входы блока 3 сравнения поступают одинаковые напряжения, равные нулю, на выходе блока 3 сравнения вырабатывается импульс, устанавливающий интегратор 2 и запоминающий блок 5 в начальное состояние. Счетчик 13 установлен в нулевое состояние. Входной модулирующий сигнал (фиг. 2 а) поступает на вход квантователя 4, который периодически производит отсчеты значений входного сигнала в моменты времени О, в, 2 #... и производит их квантование. Число уровней квантования равно числу элементов функций Уолша (для рассматриваемого случая 2 8) (фиг. 2, б). Полученные напряжения запоминаются на определенные промежутки времени в запоминающем блоке 5 (фиг. 2 в). На выходе интегратора 2 получается положительное пилообразное напряжение (фиг. 2 г). Блок 3 сравнения напряжений вырабатывает импульс в тот момент времени, когда пилообразное напряжение достигает величины напряжения на выходе запоминающего блока 5 (фиг. 2 д). Этот импульс приводит в начальное состояние схему запоминающего блока 5 и интегратора 2. На выходе запоминающего блока 5 получается положительные импульсы, длительность которых пропорциональна значению квантованного напряжения, а амплитуда равна значению квантованного напряжения (фиг. 2 в).

При поступлении этих импульсов на первый (управляющий) вход ключа 9 ключ оказывается открытым, а импульсы от генератора 6 тактовых импульсов (фиг. 2 е) ока- зываются на выходе ключа 9 (фиг. 2 з).

Делитель 7 частоты образует из последовательности импульсов с выхода генератора б тактовых импульсов последовательность импульсов имеющую

гораздо больший период (фиг. 2, ж). Эта последовательность импульсов идет через сумматор 8 на тактовый вход генератора 11 функций Уолша, генерирующий определенную функцию Уолша, например Wal (3 в).

Импульсы с выхода ключа 9 через сумматор 8 добавляются к импульсам с выхода делителя 7 частоты сразу после моментов времени 0, в 2 в, ... Так как период импульсов с выхода ключа 8 значительно меньше,

чем период импульсов с выхода делителя 7 частоты, то на выходе генератора 11 функций Уолша формируется функция Уолша, промодулированная по фазе. Причем фазовый сдвиг пропорционален значению квантованного напряжения входного сигнала, получаемого на выходе квантователя 4. Например, если значение квантованного напряжения равно 0, то фазовый сдвиг равен Oj. Если значение квантованного напряжения равно 1, то фазовый сдвиг осуществляется на один элемент функции Уолша. Если значение квантованного напряжения равно 2, то фазовый сдвиг осуществляется на два элемента функции Уолша и т. д. (фиг. 2, к).

Делитель 10 частоты образует из последовательности импульсов с выхода делителя 7 частоты импульсы, которые запускают схему квантователя 4 в моменты времени О, в, 2 в,... (фиг. 2 к). Эти же импульсы поступают на второй вход начала интегрирования интегратора 2 и запускают его в работу, а также на второй вход установки счетчика 13 в нулевое состояние и сбрасывают его в нуль.

Последовательность импульсов, поступающая на вход генератора 11 функций Уолша поступает также на входы генератора 12 прямоугольных колебаний и на вход счетчика 13. Таким образом, при поступлении первых2 импульсов с выхода сумматора 8 на выходе счетчика .13 формируется О, при поступлении следующих импульсов на выходе счетчика формируется 1, далее до наступления следующего момента ф на выходе счетчика 13 формируется О (фиг. 2 о). Коммутатор 14 устроен так, что при поступлении на его второй (управляющий) вход О на его выходе формируется сигнал, поступающий на первый (информационный)

вход, а при поступлении на его управляющий вход 1, на его выходе формируется сигнал, поступающий на его третий (информационный) вход.

Следовательно, при поступлении первых 2П импульсов с выхода сумматора 8 после моментов времени О, О, 2 в... на выходе коммутатора 14 формируется сигнал с выхода генератора 12 прямоугольных колебаний (Фиг. 2 м), при поступлении следующих 2 импульсов с выхода сумматора 8 на выходе коммутатора 14 формируется сигнал с выхода генератора 12 прямоугольных колебаний (фиг. 2 м), при поступлении следующих 2п-1 импульсов с выхода сумматора 8 на выходе коммутатора 14 формируется сигнал с выхода источника 1 отрицательного напряжения (фиг. 2 н), затем до наступления следующего момента времени ф на выходе коммутатора 14 опять формируется сигнал с выхода генератора 12 прямоугольных колебаний (фиг. 2 м). Сигнал на выходе коммутатора 14 имеет вид, представленный на фиг. 2 п).

Сигнал с выхода коммутатора 14 поступает на вход умножителя 15 и умножается на функцию Уолша. На выходе умножителя 15 формируется сигнал модулированный по временному положению (фиг. 2 п).

Период следования импульсов с выхода генератора 6 тактовых импульсов можно выбрать таким малым по сравнению с длительностью элементов функций Уолша, что короткими элементами (фиг, 2 м, н, р) можно пренебречь (на фиг. 2 они показаны только для объяснения механизма осуществления фазового сдвига функций Уолша и фазового сдвига выходного сигнала).

Формула изобретения Модулятор дискретного сигнала по временному положению, содержащий последовательно соединенные квантователь,

запоминающий блок, ключ, сумматор и генератор функций Уолша, причем первый вход квантователя является входом модулятора, выход запоминающего блока соединен с первым входом блока сравнения,

второй вход которого соединен с выходом интегратора, первый вход которого соединен с выходом источника отрицательного напряжения, а выход блока сравнения соединен с вторыми входами запоминающего

блока и генератора, второй вход ключа соединен с выходом генератора тактовых импульсов и входом первого делителя частоты, выход которого соединен с вторым входом сумматора и входом второго делителя частоты, выход которого соединен с установленным входом квантователя, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости выходных сигналов путем уменьшения амплитуды боковых пиков их

автокорреляционных функций, введены генератор прямоугольных колебаний, счетчик, коммутатор и умножитель, причем выход сумматора соединен с входом генератора прямоугольных колебаний и с первым входом

счетчика, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами коммутатора, третий вход которого соединен с выходом источника отрицательного напряжения, выход генератора функций Уолша

соединен с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом коммутатора, выход умножителя является выходом модулятора, выход второго делителя частоты соединен с вторым входом счетчика и третьим входом интегратора.

в.

t

г/L dL

P liniMIIMIIinillllnilllllllllllllllinilllllllllllllllllllHillHUIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIinilllllllllllllllH

Su

II I I I

ни

I I II I Illl

QZ Л

A

II I I I

I

II I I I

Фиг. I