Устройство формирования линейно- частотно-модулированных колебаний Советский патент 1980 года по МПК H03C3/08 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве устройства формирования сигналов с угловой модуляцией в системах с независимым источником несущего колебания.

Известно устройство формирования линейно-частотно-модулированных колебаний, содержащее последовательно соединенные двоичный счетчик и первое фазосдвигающее устройство, а также формирователь кода 1..

Однако в спектре выходного сигнала известного устройства имеются паразитные составляющие значительного уровня, возникающие вследствие дискретного характера изменения фазы, причем, уменьшение величины дискрета, приводящее к снинсению уровня паразитных составляющих, ограничено быстродействием пере- счетных схем и временем переключения фазовращателя.

Цель изобретения - снижение уровня паразитных составляющих в спектре выходного сигнала.

Для этого в устройство формирования линейно-частотнот модулированных копебл - НИИ, содержащее последовательно ненные двоичный счетчик и первое фазосдвигающее устройство, а также формирователь кода, введены второе фазосдвигаюздее устройство, первые управляющие входы которого соединены с выходами двоичного счетчика, последовательно соединенные генератор линейно-изменяюще10гося напряжения и низкочастотный коммутатор, выходы которого подключены к вторым управляющим входам первого и второго фазосдвигающих устройств, высокочастотный коммутатор, входы которо15го подключены к выходам первого и второго фазосдвигающих устройств, и триггер со счетным входом, включенный между выходом формирователя кода и объединенными управляющими входами низко20частотного и высокочастотного коммутаторов, управляющим входом двоичного счетчика и третьими управляющими входами первого и второго фаоосдвиг-ающих

37

устройств, при этом сигнальный вход первого фазосдвигающего устройства объединен с сигнальным входом второго фазо-сдвигающего устройства, вход запуска генератора линейно изменяющегося напряжения - с входами запуска триггера со счетным входом, формирователя кода и двоичного счетчика, а вход сброса генератора линейно изменяющегося напряжения - с входом сброса формирователя кода, причем фазосдвигающее устройство выполнено в виде последовательно соединеных плавного фазовращателя, к управляющему входу которого подключен интегратор и дискретного фазовращателя, к управляющим входам которого подключены выходы запоминающего устройства, при этом вход плавного фазовращателя является сигнальным входом фазосдвига- ющего устройства, первые входы запоминающего устройства - первыми управляющими входами фазос двигающего устройства, первый управляющий вход интеграторавторым управляющим входом фазосдвига.ющего устройства, объединенные второй управляющий вход интегратора и второй вход запоминающего устройства - третьим управляющим входом фазосдвигающего устройства, а выход дискретного фазовращателя - выходом фазосдвигающего устройства.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит генератор линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН) 1, низкочастотный коммутатор 2, первое и второе фазосдвигающие устройства 3 и 4, триггер со счетным входом 5, формирователь кода 6, двоичный счетчик 7, высокочастотный коммутатор 8. При этом каждое фазосдвигающее устройство 3 и .4 содержит плавный фазовращатель 9, дискретный фазовращатель 1О, интегратор 11 и запоминающее устройство 12.

Устройство формирования линейно-частотно-модулированных колебаний работает следующим образом.

На выходе формирователя кода 6 появляются импульсы в интервалы времени VTC , когда выполняются условия

itTTf cn-i) :si eMitTf n : /: 4e,

пдеУ - требуемый параметр закона

изменения частоты в Гц/сек;

4

г J- - щаг квантования по времени, Т равный периоду тактовой

частоты f-f . Фазосдвигающие устройства 3 и 4 имеJ ют К-1 разрядов, управляемых от двоичного счетчика 7, и один разряд, устанавливаемый в начале и не имеющий свое состояние в течение всего цикла работы, так как в первом фазосдвигающем устрой0 стве 3 устанавливаются значения фаз, равные j - AT 26, а во втором фазосд- вигающем устройстве 4 устанавливаются значения фаз, равные , CkЧ (), где 6 - целое число, соответствующее номе-

5 ру состояния двоичного счетчика 7.

Итак, младший разряд в запоминающем устройстве 12 первого фазосдвигающего устройства 3 в течение одного цикла будет иметь одно и то же значе0 иие, равное О, а в запоминающем устройстве 12 фазосдвигающего устройства 4, равное 1, которые устанавливаются в начале цикла. Высокочасто1 ный коммутатор 8 поочередно подключает к выходу

5 устройства первое 3 или второе 4 фазосдвигающее устройство.

Пусть в момент времени на выходе формирователя кода 6 появился импульс и в момент t (hH) на выход

0 было подключено первое фазосдвигающее устройство 3, т, е. в запоминающем устройстве 12 первого фазосдвигающего устройства 3 установлено число 6-1, а в запоминающем устройстве 12 второго

5 фазосдвигающего устройства 4 - число 6.

Импульс с выхода формирователя кода 6 изменяет состояние триггера 5, в результате чего низкочастотный коммутатор 2 и высокочастотный коммутатор 8

0 подтшючают на выход второе фазосдвигающее устройство 4.

Кроме того, сигнал с триггера 5 блокирует запись в запоминающее устройство. 12 и сброс интегратора 11 второго

5 фазосдвигающего устройства 4, и наоборот, разрешает запись в запоминающее устройство 12 и сброс интегратора 11 первого фазосдвигающего устройства 3. По окончании срабатывания триггера 0 5 содержимое двоичного счетчика 7 увеличивается на 1, становится равным sil И переписывается в запоминающее устройство 12 первого фазосдвигающего устройства 3.

5Таким образом, в отключенном от выхода первом фазосдвигающем устройстве 3 будут происходить процессы установки нулевой фазы в плавном фазовращателе 9 и фпэы ДЧ (6+П в дискретном фазовращателе 10. ГЛИН 1 в это время под ключен к второму фазосдвигающему устройству 4, где происходит формирование рабочего сигнала. Напряжение с выхода интегратора 11 второго фазосдвигающего устройства 4 определяется выражением u.-altav-J. te .. где К - коэффициент передачи плавного фазовращателя в ряд/в; fcb- момент времени, в который появляется 6-й импульс на выходе формирователя кода 6. Так как в дискретном фазовращателе 10 второго фазосдвигающего устройства 4 установлена фаза , то на выходе всего устройства закон изменения фазы будет (.t) момент появления следующего импульса на выходе формирователя кода 6 во втором фазосдвигающем устройстве 4 установится следующее значение фазы сигнала: ра -ит-ь цСеи. Так как в отключенном первом фазо- сдвигающем устройстве 3 к этому момен ту тоже установится фаза AMCt+l), то высокочастотный коммутатор 8 при обратном изменении состояния триггера 5 переключит два равнофазных сигнала, что исключает переходные процессы в высоко частотных трактах. Теперь в первом фазосдвигающем устройстве 3 формируется рабочий сигнал Ч(t)--1t(-t Тгрк. e,, а во втором фазосдвигающем устройстве 4осуществляется подготовка плавного и дискретного фазовращателей 9 и 10 для следующего такта. Состояние двоичного счетчика 7 при обратном изменении состояния триггера 5не меняется. То так как в запоминающем устройстве 12 второго фазосдвигающего устройства 4 постоянно записана то в его дискретном фазовращателе Ю будет устанавливаться фаза Ц) ,4 (2 -И ) - Чa-t-2), что и требуется для следующего такта. 616 Таким образом, продложенное устройство позволяет снизить уровень паразитных составляющих в спектре выходного сигнала, по отношению к известному устройству на ЗО-50 дб,, а также в два раза снизить требования к быстродействию дискретного фазовращателя. Относительная точность воспроизведения закона модуляции при этом определяется нестабильностью тактовой частоты. Формула изобретения 1. Устройство формирования линейночастотно-модулированных колебаний, содержащее последовательно соединенные двоичный счетчик и первое фазосдвигаю- щее устройство, а также формирователь кода, отличающееся тем, что, с целью снижения уровня паразитных составляющих в спектре выходного сигнала, в него введены второе фазосдвигающее устройство, первые управляющие входы которого соединены с выходами двоичного счетчика, последовательно соединенные генератор линейно-изменяющегося напряжения и низкочастотный коммутатор, выходы которого подключены к вторым управляющим входам первого и второго фазосдвигающих устройств, высокочастотный коммутатор, входы которого подключены к выходам первого и второго фазосдвигающих устройств, и триггер с счетным входом, включенный между вы. ходом формирователя кода и объединенными управляющими входами низкочастотного и высокочастотного коммутаторов, управляющим входом двоичного счетчика и третьими управляющими входами первого , и второго фазосдвигающих устройств, при этом сигнальный вход первого фазосдви- гающего устройства объединен с сигнальным входом второго фазосдвигающего устройства, вход запуска генератора линейно изменяющегося напряжения - с входами запуска триггера с счетным входом, формирователя кода и двоичного счетчика, а вход сброса генератора линейно изменяющегося напряжения - с входом сбросаформирователя кода. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что фазосдвигаю- щее устройство выполнено в виде последовательно соединенных плавного фазовра- ателя к управляющему входу которого одключен интегратор, и дискретного фаовращателя, к управляющим входам коорого подключены выходы запоминающего устройства, при этом вход плавного фазовращателя является сигнальным входом фазосдвигающего устройства, первые входы запоминающего устройства первыми управляющими входами фазосдвигающего устройства, первый управляющий вход интегратора - вторым управляющим входом фазосдвигающего устройства, объединенные второй управляющий вход интегратора и второй вход запоминающего устройства - третьим управляю- щим входом фазосдвигающего устройства, а выход дискретного фазовращателя - выходом фазосдвигающего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 3792378, кл. Н 03 В 19/00 (331-178), опублик. 1974 (прототип).