Частотный манипулятор Советский патент 1979 года по МПК H04L27/12 

.. ; ,. I.

Изобретение относится к связи и может быть использовано в системах, предназначенных для передачи дискрет. ной информации дня формирования тотно маштуяироваиных (ЧМ) сигна;|ов с ортогональными симвооами.

Известен частотный манипулятор, со- держеопий инвертор, два задающих генер тора, выхотд которых соединены с первымя входами первого и второго фазовы манипуляторов, а также подключены к входам смесителя частот, выход которо го через удвоитель частоты соединен с входом синхронизатора импульсов

Однако известный манипулятор имеет широкую полосу частот.

Целью изобретения является сужение занимаемого диапазона частот.

Для этого в частотный Манипулятор, содержащий инвертор, два задающих генератора, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго фазовых манипуляторов, а также подклю- ченЕ к входам смесителя частот, выход

которого через удвоитель частоты соединен с входом сшщюнизатора нмпуттсов, введены третий и четвертый фазовые манипуляторы, управляющий блок и сумматор, причем выход первого задающего генератора соединен с первым входом третьего фазового манипулятора,, а выход второго задающего генератора через инвертор соединен с первым входом четвертого фазового манипулятора, причем выходы смесителя частот и синхронизатора импульсов подключены соответственно к лервому и второму входам управляющУго блока, первый выход которого соединен с вторыми входами второго и третьего фазовых маниттулаторов, : а второй выходс вторыми входами первого и четвертого фазовых манипуляторов, причем выходы всех фазовых манипуляторов соеди нены с соответствующими входами сумматора, а управляющий блок содержит дифференцирующую пень, фазовращатель, два инвертора и два элемента И, причем выход фазовращателя соединен с

первым входом первого элемента И непосредственно и через первый инвертор с первым входом второго элемента И, первый выход дифференцирующей цепк и выход второго инвертора соединены с вторыми входак1и элементов И, второй выход дифференцирующей цепи соедин§н с входом второго инвертора, при этом входы фазовращателя и дифференцирующей цепи являются соответственно первым и вторым входом управляющего блока; первым и вторым выходами которого являются соответственно выходы первого и второго элементов И.

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

Частотный манипулятор содержит два задакхцих генератора 1 и 2, выходы которых соединены с первыми входами первого 3 и второго 4 фазовых манипуляторов, а также подключены к входам смесителя частот 5, вь1Ход которого череэ удвоитель частоты 6 соединен с входом синхронизатора .7 импульсов, третий 8 и четвертый 9 фазовые манипуляторы, управляющий блок 10, сумматор 11 и инвертор 12, причем выход задак щего ген мтора 1 соединен с фазового манипулятора 8, а выход задающего генератора 2 через 12 соединен с первым входом фазового манипулятора 9, выходы смесителя частот 5 и синхронизатора 7 подключеньт соотвётстбённо к первому и в орйму йХбДам управляющего блока 10, первый выход которого соединен с вторыми входами второго 4 и третьего 8 фазовых манипуляторов, а второй выход - с вторыми входами первого 3 и четвертого 9 фазовых манипуляторов, выходы фазовых манипуляторов 3, 4, 8 и 9 соединены с соот ветствующими входами сумматора 11.

Управляющий блок 10 содержит дифференцирующую цепь 13, фазовращатель 14, инверторы 15 и 16 и два элемента И 17 и 18.

Манипулятор работает следующим образом.

Колебания исходных частот f и f (см. фиг. 2 а, б) с выходов задающих генераторов 1 и 2 поступают на смеситель частот 5 и через фазовые манипуляторы 8 - на сумматор 11.

С выхода смесителя частот 5 колебание разностной частоты и fi - fo (см. фиг. 2в) поступает на управляющий вход блока 10 н на вход улвоктеля частоты в, с выхода которого колебание удвоенной разностной частоты Pf (см. фиг. 2г) подается ка управляющий

вход синхронизатора 7 импульсов.

Входной двоичный сигнал (см. фиг.2д) поступает на вход синхронизатора 7 импульсов, на выходе которого формируют двоичный сигнал с влительностью сим-

волов TC 5В -Ajt (см. фиг. 2е), определяемой временем между моментами, когда колебание разностной частоты проходит через О , и затем подают его на вход упраелякмнего блока 1О.

5 Упрпвлянеяаий блок 10 в момент перехода от одного к другому символу двоичного сигнала вырабатывает сигналы на переключение фазовых манипулятор ров, которые поступают иа выходы

управлякщего блока 1О, причем на его первый выход (см. фиг. 2з) эти сигналы поступают в моменты, когда фаза i колебания разностной частоты равна нулю, а иа второй выход - когда фаза

5 равна 180 (см. фиг. 2и).. .

С выходов блока 10 эти сигналы поступают иа фазовые манипуляторы 3, 4, 8 и 9 и обеспечивают изменение фазы подаваемых на их входы колебаНИИ исходных частот f, и иа 180 .

На выходы фазовых манипуляторов 4 и 9 поступает колебание исходной частоты f (см. фиг. 2и), а на фазовых манипуляторов 3 и 8-) . причем со сдвигом фазы в 180 , обеспечиваемым инвертором 12.

На выходах фазовых манипуляторов 3, 4, 8 И 9 получают фазомаиипулированные сигналы с длительностью символа Т - 2Тс , причем сигналы (см. фиг, 2к, л) с выходов фазовых мани-, пуляторов 4 и 8 сдвинуты на Тс относи тельно сигналов (см. фиг. 2м, н) с вььходов фазовых манипуляторов 3 и 9.

Все эти сигналы поступают на сут шгатор 11, на выходе которого получают ЧМ-сигнал с длительностью символов

Тс

И без разрывов фазы

с (см. фиг.2о) что и соответствует поставленной цели формирования ЧМ-сиг нала с ортогональными символами и минимально возможной щириной занимаемой полосы частот. ..

При этом частотный манипулятор не содержит цифровых элементов, которые должны работать со скоростью, пре- .вышающей информационную скорость двоичного сигнала. 5 В качестве управляющего блока 10 используют устройство, содержащее дифф ренцирующую цепь 13, выход по положительным импульсам соединен .с первыми входами двух элементов И 1 и 18 непосредственно, а выход по отри цательным импульсам- через инвертор 1 при этом между вторыми входами элементов И 17 и 18 включен инвертор 16 вход которого подключен к выходу фазовращателя на 9О , причем входом блока 10 является вход дифференцирующей цепи 13, его управляющим входом вход фазовращателя 14, а выходами - выходы элементов И 17 и 18. На вход дифференцирующей цепи 13 поступает двоичный сигнал. В моменты перехода от одного символа к другому на выходах дифференцирующей цепи 13 возникают импульсы различных полярностей - положительные при переходе от О к и отрицательные при пере ходе от -1 к О. Положительные импульсы подают на первые входы элементов И 17 и 18 непосредственно, а отри цательные -через инвертор 15. В результате на элементы И 17 и 18 поступает последоватёкьность положительных импульсов в моменты изменения состояния двоичного сигналаi следую щих через промежутки, времени, кратные Тс На вход фазовращателя 14 на 90 поступает колебание разностной частоты (см. фиг. 2в). С его выхода колебание (см. фиг. 2ж), сдвинутое по фазе на 90 относительно колебания разностно частоты, поступает на второй вход элемента И IV непосредственно, а на вход элемента И 18 - через инвертор 16. На выходы элементов И 17 и 18 Поступают, последовательности импульсов (см. фиг. 2и), следующих через интервалы времени, 1фатные 2Тс , причем на выход элемента И 17 проходят импульсы, колебатте (см. фиг, 2ж) имеет фазу, равную 9б , а на выход элемента И 18 -когда фаза этого колебания равна 270 , что и обеспечивает сдвиг последовательностей (см. фиг.2и) импульсов на TC одного относительно другого. Таким образом, предложенный частотный манипулятор позволит формировать ЧМ игналы с ортогональными символами и минимально возможной Щ1финой 25 занимаемой полосы частот при не преЕышйюшей информационную скорость работе его элементов. Формула изобретения 1. Частотный манипулятор, содержащий инвертор, два задающих генератора. выходы которых соединены с первыми входами первого и второго фазовых мя{пшуляторов, а также подключены к входам смесителя частот, выход которого через удвоитель частоты соединен с входом синхронизатора импульсов, отличающийся тем, что, с целью сужения занимаемого диапазона частот, введены Третий и четвертый фазовые манипуляторы, управляющий блок и сумматор, причем выход первого задающего генератора соединен с первым входом третьего фазового манипулятора, а выход второго задающего генератора через инвертор соединен с первым входом четвертого фазового манипулятора, причем выходы смесителя частот и синхронизатора импульсов подключены соответственно к . первому и второму входам управляющего блока, первый выход которого соединен с вторыми входами второго и третьего фазовых манипуляторов, а второй выход - с вторыми входами первого и четвертого фазовых манипуляторов, при- , чем выходы всех фазовых манипуляторов соединены с соответствующими входами сумматора. 2. Манипулятор по п. 1, о т л и а ю щ и И с я тем, что управляющий блок содержит дифференшфующую цепь, фазовращатель, два инвертора и два элемента И, причем выход фазовращателя соединен с первым входом первого эл&мента И непосредственно и через первый инвертор - с первым входом второго элемента И, первый выход дифференцирующей цепи и выход второго инвертора соединены с вторытуги входами элементов И, второй выход дифференцирующей цепи- . соединен с входом второго инвертора, при этом входы фазовращателя и дифферен цирующей цепи являются соответственно первым и Вторым входами управляющего блока, первым и вторым выходами которого являются соответственно выходы первого к второго элементов И.