Устройство для формирования дискретных частотно- фазоманипулированных сигналов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДИСКРЕТНЫХ ЧАСТОТНО-ФАЗО1:1АНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее генератор гармонических колеб аний и блок синхронизации, первый .выход которого соединен.с управляющим входом , ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса формируе№Х сигналов в него введены полосовые фильтры, ключевые усилители , фазовые манипуляторы, сумматор, усилитель МОЩНОСТИ , импульсный модулятор , кодирующий блок, фазовый модулятор и делитель частоты, вход которого соединен с выходом генератора гармонических колебаний и с первым входом фазового модулятора,выход которого через ключ подшлючён к входам полосовых фильтров, выходы которых соединены с информационными входами соответствую1ци с ключевых усилителей , выходы которых через соответствующие фазовые манипуляторы соединены с входами сумматора, выход которого соединен с первым входст усилителя мощности, второй вход которого соединен с выходом иАтульсного модулятора, вход которого соединен с вторым выходом блока сичхрониэации, третий выход которого соединен с Q входом кодирующего блока, выходы 9 которого подключены к соответствуюля щим входам фазовых манипуляторов,при-|С/ чем управляющие выходы блока синхронизации подключены к соответствующим входам ключевых усилителей, а выход делителя частоты соединен с вторым 5 входом фазового модулятора. сд СП о

ÄÄSUÄÄ 101 5504 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИК, 3(д) Н 04 Ь . 27/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I с

Р !

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и 07КРытий (21) 3270396/18-09 (22) 27.03.81 (46), 30.04.83. Вюл. 9 16 (72) A,Н.. Лебедев (53) 621.376 ° 52(088.8) (56) 1.Гоноровский И.С..Радиотехнические цепи и сигналы, ч.П, N., "Советское радио", 1967, с. 101 (прототип). (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

ДИСКРЕТНЫХ ЧАСТОТНО-ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее генератор гармонических колебаний и блок синхронизации, первый выход которого соединен.с управляющим входом ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса формируемых сигналов, в него введены полосовые фильтры, ключевые усилители, фазовые манипуляторы, сумматор, усилитель мощности, импульсный модулятор, кодирующий блок, фазовый мо- . дулятор и делитель частоты, вход которого соединен с выходом генератора гармонических колебаний и с первым входом фазового модулятора, выход которого через ключ подключен к входам полосовых фильтров, выходы которых соединены с информационными входами соответствующих .ключевых усилителей, выходы которых через соответствующие фазовые манипуляторы соединены с входами сумматора, выход ко-. торого соединен с первым входом усилителя мощности, второй вход которого соединен с выходом импульсного модулятора, вход которого соединен с вторым выходом бЛока сичхроииэации, третий выход которого соединен с входом коднрующего блока, выходы Е которого подключены к соответствующим входам фазовых манипуляторов,при чем управляющие выходы блока синхронизации подключены к соответствующим % входам ключевых усилителей, а выход делителя частоты соединен с вторым входом фазового модулятора.

4„ )

Ф®®б

Яд

CA

Ю

«Вь

1015504

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в многофункциональных или .асинхронноадресных системах связи. .Известно устройство, содержащее генератор гармонических колебаний и 5 блок синхронизации, первый выход ко- торого соединен с управляющим входом ключа (1J.

Недостатком известного устройства является невозможность изменять фор- 1Р му сигнала в зависимости от изменяющейся целевой и помеховой обстановки °

Цель изобретения - расширение класса формируемых сигналов. t5

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для формирования дискретных частотно-Фаэоманипулированных сигналов, содержащее генератор гармонических колебаний и блок синхронизации, первый выход которого соединен с управлякщим входом ключа, введены полосовые фильтры, ключевые усилители, фазовые манипуляторы, сУмматоР, усилитель (ощнос- 25

Tè, имп>льсный модулятор, кодирующий. блок, джазовый модулятоо и делитель частоты, вход которого соединен с выходом генератора гармонических колебаний и с первым входом фазового модулятора, выход которого через ключ подключен к входам прлосовых фильтров, выходы которых соединены с информационными входами соответствующих ключевых усилителей, выходы которых через соответствующие фазовые манипуляторы соединены с входами сумматора, выход которого соединен первым входом усилителя мощности, второй вход которого соединен с вйходом импульсного модулятора, - вход 40 которого соединен с вторым выходом блока синхронизации, третий выход которого соединен с входом кодирую щего блока, выходы которого подключены к соответствующим входам фазо" 45 вых манипуляторов, причем управляющие выходы блока синхронизации подключены к соответствующим входам клю» чевых усилителей, а выход делителя .частоты соединен с вторым входом фа- щ зового модулятора.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого .устройства; на фиг. 2 - графики, объясняющие его работу. устройство содержит генератор 1 гармонических колебаний, ключ 2, блок 3 синхронизации, фазовый модулятор 4, делитель 5 частоты, полосовые фильтры 6, ключевые усилители 60

7, фазовые манипуляторы 8, сумматор

9> кодирующий блок 10,. усилитель 11 мощности, импульсный модулятор 12 .

Устройство работает следующим образом. 65 формирование параллельного составного дискретного многочастотного сигнала (ДМЧС ) .

Этот сигнал представляет собой совокупность из Ю совпадающих по времени простых радиоимпульсов (элементов ) с равными амплитудами А, длительностями Т, шириной и формой спектра, но с разными несущими частотами f> . Несущие частоты расположены равномерно через интервал . F

Базовая для этого (и всех других) сигнала когерентная сетка частот (фиг.2б) вырабатывается в фазовом модуляторе 4, на первый вход которого поступает гармонический сигнал частотой fo от генератора 1 гармонических колебаний, а на второй— гармонический сигнал с частотой

F = о k (фиг. 2a) с выхода делителя 5 частоты. В результате синусоидальной угловой модуляции средней частоты подаваемого от генератора 1 гармонических колебаний сигнала на выходе фазового модулятора 4 имеет место сложное колебание

)2ЙЕ t

A(t)=Re(A (3e()e)e со 27)(f +nF )t

+1 (<)e + п=1 со >2lt(t -nF }ф, +E (-1) 3„(I4)e )) и 1 с амплитудно-частотным спектром

5(М=АЕ:: э„(м),Рф-(Ю,+пг,Ц, где I„(M) - функция Бесселя первого рода и-порядка от действительного индекса фазовой модуляции М; (1 (... ) - частотная дельта-функция.

Индекс фаэовой Модуляции M выбирается таким образом, чтобы в спектре S(t} присутствовало не менее Х компонент с достаточными амплитудами.

При формировании этого сигнала ключ 2 и все ключевые усилители 7 с помощью одинаковых по временному положению и длительности Т видеоимпульсов блока 3 синхронизации работают синхронно. Составляющие импульсного сигнала с выхода ключа 2 с помощью паласовых фильтров б (ЛЧХ двух из них на фиг.2б) разводятся no N каналам.

В ключевых усилителях 7 выравниваются амплитуды сигналов без искажения их фазовой структуры. С кодирующего блока 10 в этом режиме последовательности видеокодов не поступают, и фазовые манипуляторы 8 работают в режиме усиления сигнала. Сигналы канаО лов объединяются в сумматоре 9 и далее, поступают в усилитель 11 мощ1015504

10 ности. Раздельно снятые с выходов фазовых манипуляторов сигналы после преобразования по частоте могут быть использованы в приемном устройстве в качестве гетеродинной сетки частот ° . Формирование последовательного cocñ 5 тавного дискретного многочастотного сигнала (последовательного ДМЧС).

Этот сигнал условно изображен частотно-временной матрицей (фиг. 2д).

Он состоит из Ь разнесенных по частоте и времени элементов. Отличие в работе устройства от предыдущего режима заключается в том, что ключ 2 открыт на интервале времени (0;LTj, а частотно-временное кодированйе осу-15 . ществляется путем управления работой ключевых усилителей 7 в соответствии с кодирующей матрицей.

Формирование последовательного составного дискретного частотнофазоманипулированного сигнала (после- > довательного ДЧФМС)..

В этом режиме вырабатывается сигнал, период которого включает L радиоимпульсов длительностью Т с относительным .частотным смещением каждого

О импульса, равным М1 F, где % )- модулирующая частоту числовая последовательность, и внутриимпульсной бинарной фазовой манипуляцией по закону двоичной последовательности.При

30 этом возможны три вида манипулирующих фазу функций. Первый вид включает в себя L периодов двоичной последовательности, второй - L периодов различи поь,едовательностей и тре 35 тий - один период последовательности с числом элементов К L - М, где

М - число элементов двоичной последовательности в интервале Т (фиг.2д .и e). 40

В предлагаемом устройстве вступают в работу кодирующий блок 10 и фазовые манипуляторы 8. Фазовые манипуляторы 8 каналов работают синхронно с работой соответствующих ключе- 45 вых усилителей 7, а порядок выдачи и вид кодирующих последовательностей, выдаваемых в каналы формирова,ния ФИ сигналов, определяется про-: граммой работы кодирующего блока 10 по сигналам от блока 3 синхронизации.

Формирование параллельного составного дискретного частотно-фазоманипулированного сигнала (параллельного ДИЧС)

Работа устройства в этом режиме отличается от работы в режиме 1 тем, что кодирующий блок 10 одновременно выдает во все М формирующих каналов кодовые последовательности.

Если при этом бинарная фазовая манипуляция элементов радиосигнала в, N каналах осуществляется в соответствии с кодовыми последовательностями строк матрицы Адамара (частотнофазовременная матрица такого сигнала изображена на фиг.2г, а амплитудный спектр — на фиг.2 в), то автокорреляционная функция суммарного (на выходе сумматора 9) сигнала не имеет боковых лепестков °

Во всех режимах время работы им-. пульсного модулятора 12 определяется, суммарной длительностью сигнала.

В качестве - фазового модулятора могут быть использованы ЛБВ или твердотельные(йиоды Ганна,ЛПДи т.д приборы, работающие в режиме фазовой модуляции; кодирующее устройство может быть выполнено с помощью линейных переключающих схем на основе. сдвигавших регистров.

Таким образом, предлагаемое устройство может формировать большие ансамбли, квазиортогойальных сигналов. Достоинством его является относительная простота получения больших значений базы сигнала, возможность раздельного выбора зайонов модуляции фазы и часготЫ с..целью построения сигналов с необходимыми корреляционными свойствами, а также возможность перекрытия сформирован- ным сигналом большой полосы частот.

1015504

М

8ffJ

Ю)

Ю(6

4 34

f Ó .ф 2Р f 4

А . -F

Ы

I8 ® иа

Составитель В. Горюнов

РедактОр Н. Ковалева Техред С.нигунова Хорректор N. Шароши

ЮЮ ,Заказ 3233/52 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР пс делам изобретений и открытий

113035, Иосква, K-.35, Рауыская наб., д. 4/5

ЮЮВ ЮЮЮ фиЛиал ППП "Патент", r. Уагород, ул. Проектная, 4