Устройство для формирования частотно- и фазоманипулированных колебаний Советский патент 1980 года по МПК H03K7/04 

Изобретение относится к импульсной тех- нике, в частности к устройствам для формирования частотно- и фазомани1 лированных колебаний, и может быть использовано «йстотно-фазовом комбинированном ynnoTHeiM в фазовых системах связи, в радиолокации и радиотелеметрии. Известно устройство для формирования фазоманипулированных колебаний, содержащее опорный и синхронизируемый генерато, 4®30вые детекторы и фазовращатели 1. Принцип работы зтого устройства основан на гфименении системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) для получения фазомани10а Ироваяных колебаний. Недостатком известного устройства является невозможность формирования фазоманипулированных колебаний в диапазоне изменения выходных частот синхронизируемого генератора. Наиболее совершенным и близким по технической сущности является устройство для форми рования частотно-и фазоманипулированных колебаний, содержащее делитель частоты с посто янным и переменным коэффициентом деления. опорный генератор, соединенный через делитель частоты, первый фазовый детектор и фильтр нинжих частот с первьшл входом синхронизируемого генератсфа и регулируемый элемент времендай задержки импульсных сигналов 2. В 1аком устройстве фазовая манипуляция {фойзводатся на частоте сраднения фазового детектора, кагорав меньше частоты выходного сигнала в число раз, равное коэффицис.;ту деле-. ния . Это не позволяет получить малые индексы фазовой мавипуляция в выходЮм сданяле. Крсм«е того, в описанном устройстве при переходе е одной выходной частоты на другую изменяется индекс фазовой манипуляции при одном и том же кванте задержки, что приводит к неопределимости установки фазы. Целью йзсбрегенйя является шжышение стабильности фазовой манипуляции во всем диапазоне частот выходных колебаний., Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее делители частоты с постоянным и переменным коэффициента1ии деления, опорный генератор, соединенный через делитель частоты, первый фазовый детектор и фильтр нижних частот с первым входом синхронизируемого генератора, и. регулируемый элемент временной задержки импульсных сигналов, введены второй фазовый детектор и перестраиваемый цифровой умножитель частоты, при этом выход синхронизируемого генератора соединен с первым входом второго фазового детектора и с первь1м входом регулируемого элемента временной задержки импульсных сигналов, который своим выходом подключен ко второму входу второго фазового детектора, выход которого связан со вторым входом сййх|ронизируемого генератора, а второй вход регулируемого элемента временной задержки импульсных сигналов соединен с выходом делителя частоты с постоянным коэффициентом деления через перестраиваемый цифровой умножитель частоты, который связан с ШШШй частоты с переменным коэффициентом дёйёния общим приводом, второй вьтход синхронизируемого генератора соединен через делитель частоты с переменным 1соэффшШё1 Пом детГёШя с другим входом первого фазового дётёйтдра. Введение второго фазового детектора и пере страиваемого цифрового умножителя Частоты позволяет получить малый индекс фазовой маШ1тг)гляции за счет манияулЩии непоередстйенно на частоте выходного колебания и постоянный Ш1декс фазовой маншулядаи 8 широком Диапазоне выходных частот, так как цифровой . умножитель частоты осуществляет изменение кВаНТа задержки регулируемого элёШнта временной задержки импульскь х сигналов при изм нении выходной частоты за счет его связи с де лителем частоты с перемедаым коэффициентом деления. Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена структурная схема устройства для формирования частотно- и фазоманипулированных колебашй. Устройство содержит опорный генератор 1, Делитель частоты 2 с Лостоянным коэффициенто . деления, делитель частоты 3 с переменным асоэф фиодентом деления, первый фазовый детектор 4 фильтр нижних частот 5, синхронизируемый ген ратор 6, регул1фуемый элемент 7 временной за держки импульснь1х сигшлов, второй фазовый детектор 8, цифровой умножитель частоты 9. Опорный генератор 1 через делитель частоты 2с постоянным коэффициентом деления, первы фазовый детектор 4 и фильтр нижних частот 5 соединен с первым входом синхронизируемого генератора 6, связанного через делитель частоты 3с переменным коэффициентом деления со вхо Дом первого фазового детектора 4. Выход синхронизируемого генератора 6 соединен с первым входом второго фазового детектора Вис первым входом регулируемого элемента 7 временной задержки импз льсных сигналов, выход которого подключен ко второму входу второго фазового детектора 8. Выход второго фазового детектора 8 связан со вторым входом синхронизируемого генератора 6. Второй вход регулируемого элемента 7 временной задержки импульсных сигналов соединен с выходом делителя частоты 2 с постоянным коэффициентом деления через nepecTpaHlsaeivfem « цифровой умножитель частоты 9, который связан с делителем частоты 3 с переменным коэффициентом деления общим приводом. Устройство работает следующим образом. На входы второго фазового детектора 8 поступает два сигнала синхронизируемого генератора 6: один Непосредственно, второй - с некоторым фазовьтм сдвигом, определяемым временем :задержки регулируемого элемента 15ремёш6й задержки и мпульснЬ1х сигналов 7. Побтоянное напряясеййе На выходе второго фазового детектора 8 зависит от величиНь этого фазойого сдвига, и в пределах участка - It -ft его Характеристики эту зависимость 1410жНо считать линейной. Это йапряжение с выхода второго фазового детектора 8 постутет на сИнхронизируЩего генератора 6. Г1ри изменении фазового сдвига, вносимого рагули-. pyeMbJM элементом 7 временной задержки Импульсных сигналов, постоянное Напряжение Иа выходе второго фазового детектора § будет ИзменЙьсй, т. е. будет изменяться напряжение на входе синхронизируемого генератора 6. Однако частота синхронизируемого генератора 6 за счет того, ЧТО: ой включена цёйь автоподстройки частоты, состоящей Из делйТезш частоты 3 с неременным, коэффициентом делешш, первого фазового Детектора 4 и фильтра нижних частот 5, остается неизменной, поскольку система АПЧ является системой , ограбать1вающей рассогласование с ошибкой по частоте, равной нулю. Фаза же сигнала синхроняз1фуемого генератора 6 изменится так, чтобы скомпенсировать изменение напряжеМя на выходе .второго фа- зоврго детектора 8 изменением напряжения на выходе фильтра нижних чартот 5. Таким обра зом, фаза колебания синхронизируемого генератора 6 будет изменяться по закону изменения времени задержки регулируемого элемента 7 временной задержки импульсных сигналов. Частотная манипуляция выходного колебания синхронизируемого генератора 6 осуществляется изменением коэффициента деления делителя частоты 3 с переменным коэффициентом деления по известному принци ФАПЧ. В связи с тем, что при изменении коэффициента деления, делителя частоты 3 с переменным коэффициентом деления изменяется выходная частота синхрс51изируемого генератора 6, для Поддержания постоянства индекса фазовой манипуляции выходных колебаний необходимо изменять квант задержки в регулируемом элементе 7 временной задержки импульсных сигналов в сЬотвётстайи с изменением коэффициента деления делителя частоты 3 с переменньш коэффициентом делени Это осуществляется с помощью цифрового умно жителя частоты 9, коэффициент умножения которого изменяется в соответствии с изменением коэффициента деления делителя частоты 3 с пер менным коэффициентом деления, что реализуется путем использования идентичных счетчиковИх делителей в делителе частоты 3 и цифровом Злvffloжитeлe частоты 9. Таким образом, при частотной и фазовой манипуляции выходного колебания синхронизируемого генератора 6 нет необходимости в одновременном осуществлении ручной коррекции величины времени задержки для осуществления постоянства индекса фазовой манипуляции во всем диапазоне изменения выходйьк частой, так как она осуществляется автршййёскй за ° счет изменения кванта задержки рёгулйруемогб элемента 7 временной задержки. Использование таких устройств в системах связи, радиолокаций и радйотелеК1етр ии позёблй ет более зкономтнр и эффективно использовать диапазон рабочих частот, увеличить точность опр деления пространственных .объектбв, осзш ествлять смену видов манипуляции дли защиты радиоканала от помех. Формула изобретения Устройство для формирования, частотно- и фазоманипулированных колебаний, содержащее делители частоты с постоянным и переменным коэффициентами, деления, оперный генератор, соединенный через делитель частоты, первый фазовый детектор и фильтр нижних частот с перйым входом синхронизируемого генератора, и регулируемый элемеяг времедаой задержки импульсных, сигналов, о т л и ч а ю щ е е -. с я тем, что, с целью пдаышения стабильности фазовой манипуляции во всем диапазоне частот . выходных колебаний, в него введены второй фазовый детектор и перестраиваемый цифровой умножитель частоты, 1фи этом выход синхрЬнизируемого генератора соединен с йервым входом второго фазового детектора и с первым входом регутшруемш-о элемента временной задержки ймпульс1& х сигналов, который своим выходом подключен ко второму входу второго фазството детектора, выхой ROTDpoif о связав сЬ вторьш входом сиюс|юшз фуе1 огб -енератора, а BTOp(rfi вход ретуЯ{ Шю1юэпШ&Мзадержкй илйульсйых ейгналов соёддаен с выходол делитйш частоты с яьстояшагм козф нщиентом делйшя через перестраиваемый умножитель частоты, который связан с делителем частоты с перемеш&т коэффшдаентом делеютя общим щ}иводом, второй выход синхреиизируемого генвр 1Тд|й сШШВШ через1сйШШ1Ь с ttepeKteifffltSftt коэффициентом делекия с другим входом первого фазового детектора. Йстоадшки ш|формации, принятые во внимание щт экспертизе 1.Кагфанов М. В. и др. Эксперименталрьное исследование системы ФАШ в режиме манийуляции фазы. Радаотехника, т, 24, № И, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР N 37.2671, кл. Н 03 К 7/04, 1967.

1