Многопозиционный частотно-фазовый манипулятор сигналов Советский патент 1980 года по МПК H03K7/04 

I

Изобретение относится к области импульсной техники и в качестве многопо- зиционного частотно-фазового манипулятора сигналов может быть применено в устройствах связи, радиотелеметрии и радиолокации.

Известно устройство для формирования высокостабильных фазоманипулкро- ванных колебаний, содержащее опорный и синхронизирующий генераторы с делителями частоты, регулируемый элемент временной задержки импульсных сигналов, фазовый детектор, фильтр нижних частот и блок кодирования l.

Недостатком этого устройства явля ется невозможность синхронного управ- ления всеми выходными сигналами.

Известно также устройство для формирования сигналов с калиброванным фазовым сдвигом, состоящее из N -синтезаторов частот, каждый из которых содержит последовательно включенные; синхронизируемый г-енератор, делитель частоты с переменным коэффициентом

деления, фазовый детектор, фильтр нижних частот, аттенюатор и cyi iMaTop, делителя частоты, опорного генератора и блока опорных напряжений 21.

Недостатком этого устройства является также невозможность синхронного управления всеми выходными сигналами.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей известного устройства, состоящее в обеспечении синхронно10го управления всеми выходными сигналами многопозидионного частотйо-фчзового манипулятора сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем опорный

15 генератор два делителя частоты с постоянным коэффициентом деления и два синтезатора, каждый из которых состоит из последовательно соединенных делителя частоты, с переменным коэффициентом

20 деления фазового детектора, фильтра нижних частот -и синхронизируемого генератора, причем выход опорного генератора соединен со входами делителей частоты

постоянным коэффициентом деления, выходы этих делителей частоты подключены о вторым входам соответствующих фаовых детекторов, в каждый синтезатор введен смеситель, причем один сместггель астроен на суммарную частоту, а другой на разностную, выходы смесителей соеди нены со входами соответствующих делителей частоты с переменным коэффициентом деления, входы каждого смесителя соеди непы с выходами обоих синхронизируемых генераторов.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Многопозиционный частотно-визовый

манипулятор содержит опорный генератор 1, два делителя частоты с постоянным коэффициентом деления 2, 3 и два синтезатора частот 4, 5, каждый- из которых состоит из последовательно-соединенных делителя частоты с переменным коэффициентом деления 6 или 7, фазового детектора 8 или 9, фильтра нижних частот 10 или 11, синхронизирз емого генератора 12 или 13 и смесителя

14или 15, причем выход опорного ратора 1, соединен со входами делителей частоты 2 и выходы делителей частоты 2- и 3 соединены со вторыми входами фазовых детекторов 8 и 9, кр1эме того, входы каждого смесителя 14 и

15соединены с выходами обоих синхронизируемых генераторов 12 и 13.

Многопозиционный частотно-фазовый манипулятор сигналов работает следующим образом.

Предположим, что в момент to увеличился коэффициент деления Kg делителя частоты 6 с переменным коэффгщиентом деления, при этом на его выходе, то есть на входе фазового детектора 8, понизится Частота по сравненгоо с частотой сравнения фазового детектора 8 и на выходе фазового детектора 8 образуется сигнал рассогласования, который выделяясь фильтром нижних частот 10, и, воздействуя на частотозадающие элементы синхронизируемого генератора 12, повышает его частоту. Сигнал с выхода синхронизируемого генератора 12 большей частоты, чем до момента t., поступает через смеситель 15, настроенный на суммарную составляющую частоты сигналов синхронизируемых генераторов -12 и 13, делитель частоты 7 на вход фазового детектора 9, что повлечет за собой появление на выходе фазового детектора 9 сигнала рассогласования, который выделяясь фильтром нижних частот 11, и, воздействуя на частотозадающие элементы синхронизируемого генератора 13, понижает его частоту. Этот сигнал поступает и на смеситель 14, настроенный на разностную составляющую частот сигналов синхронизируемых генераторов 12 и 13, способствуя еще большему увеличению частоты на входе фазового дететора 8 (так как Wcr i3 uicr12-1 ока,

наконец, в момент окончания переходного, процесса tt не выполнится на входах фазового детектора 8 равенство частот, поступающих на его входы. В этот же момент времени i на входе фазового детектора 9 частота сигнала станет равной частоте с,равнения, то есть приняла свое первоначальное значение (так как ы.12 увеличилась, а o)tr уменьшилась) , Уменьшение же частоты синхронизируемого генератора 13 может быть вызвано только изменением уровня напряжения на выходе фильтра нижних частот 11, а это возможно только в случае нового фазового сдвига сигналов, приведенных ко входам фазового детектора 9. Но так как коэффициент деления К делителя частоты 7 и фаза опорного сигнала на входе фазового детектора 9 не изменилась, то значит изменилась фаза колебания на другом входе фазового детектора 9, а значит, и на выходе смесителя 15, Подобные же процессы произойдут при изменении коэффициента деления К, делителя 7.

Используя теорему о предельном переходе из передаточных функций по соответствующим выходам многопозиционного частотно- зового манипулятора можно определить значения частот и фаз в функции коэффициента деления Kjделителя частоты 7 с переменным коэффициентом целения, которые определяются как:

на выходе синхронизируемого генератора 12 частота

к.

м

- на выходе синхронизируемого генератора 13 частота

, .1 /Кб V 1 ,

erti aVKi Ti о-- .

на выходе смесителя 15 фаза

1

(-.

-1

,

ем 15

аи.

чз)У1,1 i

Stra

- на выходе смесителя 14 частота Ki

см 14 ( -частота опорного генератора где uj -крутизна статической харак «nr спз теристики . синхронизируемых генераторов 12 и 13; Ксрд8«| д-. коэ4)фициенты передачи фазовых детекторов 8 и 9; На чертеже дана структурная схема манипулятора. Из анализа работы и приведенных значений манипулируемых параметров сигналов (частота и фаза) ло различным выходам многипозиционного частотно-фазового манипулятора сигналов видно, что все четыре сигнала имеют различный частотный диапазон, три сигнала манипулируются по частоте, а один - по фазе, то использование данного устройства в качестве многопозиционного частотно-фазового манипулятора передающего устройства существенно повышает по- мехозащищенность системы связи в цело Таким образом, информация, заложенная в программе изменения коэффициента деления К., делителя частоты 7 с переменным коэффициентом деленил трансформи руется в закон изменения частоты одних И фазы других сигналов, то есть данное устройство позволяет одновременно формировать многопозициойные частотно- фазоманипулированные сигналы.

eer и

Формула изобретения Многопозиционный частотно-фазовый манипулятор сигналов, содержащий опорЦ. ный генератор, выход которого соединен DO входами двух делителей частоты с по- ;тоянным коэффициентом деления и два жнтезатора, каждый из которых состоит «3 последовательно соединенных делителя частоты с переменным коэффициентом деления фазового детектора, фильтра нижних частот и синхронизируемого генератора, выходы этих делителей частоты подключены ко вторым входам соответствующих фазовых детекторов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возмож1 остей, в ка5|сдый синтезатор введен смеситель, причем выходы смесителей, соединены со входами делителей частоты с переменным коэффициентом деления, входы каждого смесителя соединены с выходами синхронизируемых генераторов каждого синтезатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 372671, кл. Н 03 К 7/04, 15.12.71. 2.Авторское свидетельство по заявке № 2497596, кл. Н 03 К 7/04, 2О.06.77 (прототип).