Формирователь сигналов с частотно-фазовой манипуляцией

 

ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ С ЧАСТОТНО-ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ, содержащий последовательно соединенные первый коммутатор, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго опорного генератора, и делитель частоты , а также фильтр нижних частот, при этом управляющий вход первого коммутатора является первым входом информационного сигнала формирователи сигналов с частотно-фазовой манипуляцией , отличающийся тем, что, с целью уменьшения паразитных составляющих в спектре выходных сигналов при одновременном увеличении числа градаций скачка фазы, между выходом первого коммутатора и входом фильтра нижних частот введены последовательно соединенные первый счетчик , второй коммутатор, второй счетчик , третий коммутатор, постоянное запоминакмдееустройство и цифро-а)налоговый преобразователь, между выходом делителя частоты и вторым входом второго коммутатора введены триггер, между выходом первого счетчика и вторым входом триггера введен блок сравнения кодов между выходами второго счетчика и вторыми входами третьего коммутатснза введен сумматор, вторые входы блока сраЬнений кодов и вторые входы двоичного сумматора соединены соответственно с выходами младших разрядов и выходами старших разрядов введенного датчика кодов, при этом установочный вход делителя частоты соединен с выходом блока сравнения кодов, выход второго коммутатора соединен с входом синхрс тзации цифро-аналогового пре : разова теля, а управлядащие axoyivii второго и третьего коммутаторов соейинены между собой, и точка их являет-. ся вторым входом информационного сигнала фсч мирователя сигна юв с частотно-фазовой манипуляцией. О

(19) 0И: СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Зш H 04 L 27/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

""-: - . йЩ ф@1ф 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ: .::. ;:.;:,,:,, ::3 (21) 3375191/18-09 (22) 25. 12. 81 (á) .30.05.83.. Ьюл. М 20 (72) А-.Н.Крайнев и B.Н.Смирнов (71) Ярославский государственный университет (53) 621.376.3:(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 658776, кл. Н 04 27/12, 1979 (йрототип).

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) 4ePMNPQBATKJfb CHIHAfGB C

ЧАСТОТНО "ФАЗОВОИ ИАНИПУЛЯЦИЕЙ, содержащий госледовательно соединенны@ первый коммутатор, первый и второй.. входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго опорного генератора, и. делитель -частоты, а: также фильтр нижни о частот,:при. зтом:управляющий вход первого коммутатора является переым входом информационного сигнала формирователя сигналов с частотно-Фазовой манипу-: ляцией, о т л и- ч а -ю. щ и "- с я тем, что, с целью уменьюения паразитных:-. составляющих в спектре выходных. сиг-. налов при одновременном увеличении.:. числа градаций скачка фазы, между выходом первого коммутатора. и .вхфдой

Фильтра нижних частот введены после" довательно соединенные первый счет- . чик, второй коммутатор, второй счетчик, третий коммутатор., постоянное звноминаницее. устройство и цифро-аналоговый преобразователь, между выхо.дом делителя частоты и вторым входом второго коммутатора введены триггер, мемщу выходом первого. счетчика и вторым входом триггера введен блок сравнения кодов; между вйходами, второго счетчика и вторыми аходаии тре- тьего- коммутатора введен сумматор, вторые входы блока сраЬнения кодов и вторые входы .двоичного сумматора: со- единены соответственно с аыходами младших разрядов и выходами старюих .. ®: разрядов введенного датчика кодов, йри атом установочный вход делителя частоты соединен с выходом блока сравнения кодов, выход второго ком" мутатора соединен с входом синхрони- .:- Я зации цифро-аналогового преобразова" теля,.а управлявщйе входы второго и .. третьего. коимутаторов соединены между собой, и точка их соединения являет-.- ... ся .вторым входом информационного сигнала формирователя сигналов с частотно-фазовой. манипуляцией.

10210 13

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиосвязи, радиолокации, радионавигации и радиоуправлении для получения сигналов с фазовой и частотнои мо-. дуляцией.

Известен формирователь сигналов с частотно-фазовой манипуляцией, содержащий последовательно соединенные пер вый коммутатор, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно -первого и второго опорного генератора, и делитель частоты, а также фильтр нижних частот, при этом управляющий вход первого коммутатора является первым входом информационного сигнала формирователя сигналов с частотно-фазовой манипуляцией 1 1 .

Однако в выходном сигнале известного формирователя сигналов с частотно-фазовой манипуляцией относительно высок уровень паразитных составляющих, для уменьшения которого требуется применение фильтра с высокой крутизной среза, так как паразитные. спектральные составляющие находятся близко к полезным, при этом в фильтре, в свою очередь, появляются динамические искажения.

Кроме того, в известном формирователе сигналов с частотно-фазовой манипуляцией нельзя получить сигнал с фазовой манипуляцией, отличной от 180о.

Цель изобретения - уменьшение паразитных составляющих в спектре выходных сигналов при одновременном увеличении числа градаций скачка фазы.

Указанная цель достигается тем, что в формирователь сигналов с частотно-фазовой манипуляцией, содержащий последовательно соединенные первый коммутатор, первые и второй входы которого соединены с выходами со" ответственно первого и второго опорного генератора, и делитель частоты, а также фильтр нижних частот, при этом управляющий вход первого коммутатора является первым входом информационного сигнала формирователя сигналов с частотно-фазовой манипуляцией, между выходом первого коммутатора и входом Фильтра нижних частот введены последовательно соединенные первый счетчик, второй коммутатор, второй счетчик, третий коммутатор, постоянное запоминающее устройство и цифро-аналоговый преобразователь, между выходом делителя частоты и вторым входом второго коммутатора введен триггер, между. выходом перво5 го счетчика и вторым входом триггера введен блок сравнения кодов, между выходами второго счетчика и вторыми входами третьего коммутатора введен сумматор, вторые входы блока сравне10 ния кодов и вторые входы двоичного сумматора соединены соответственно с выходами младших разрядов и выходами старших разрядов введенного датчика кодов, при этом установочный

15 вход делителя:-частоты соединен с выходом блока сравнения кодов, выход второго коммутатора соединен с входом синхронизации цифро-аналогового преобразователя, а управляющие входы

2р второго и третьего коммутаторов соединены между собой, и точка их соединения является вторым входом информационного сигнала формирователя сигналов с частотно-фазовой мани25 пуляциеи.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого формирователя сигналов с частотнофазовой манипуляцией; на фиг.2 - вре30 менные диаграммы его работы.

Формирователь содержит первый и второй опорные генераторы 1 и 2, первый коммутатор 3, делитель 4 частоты, первый счетчик g, блок 6 сравнения кодов, .триггер 7, второй коммутатор

З5 8, второй счетчик 9, третий .коммутатор 10, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 11, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 12, фильтр

13 нижних частот (ФНЧ), двоичный

40 сумматор 14, датчик 15 кодов.

Формирователь сигналов с частотно-. фазовой манипуляцией работает следующим образом.

Выходные сигналы опорных генераторов 1 и 2, представляющие собой импульсные последовательности с частотой повторения импульсов f и Г

1 (соответственно фиг.2а и б), поступают на вход первого коммутатора 3, который в зависимости от информационного сигнала частотной манипуляции на его управляющем входе пропускает либо последовательность импульсов с опорного генератора 1 - при информа55 ционном сигнале, равном логическому "0" (фиг,2в), либо с опорного генератора 2 - при логической "1".

Выходное напряжение первого коммутаЭ 10210 тора 3 поступает на вход и-разрядного первого счетчика 5 и делителя 4 частоты на 2" "

Выходной сигнал первого счетчика

5, представляющий собой текущее значение двоичного кода, подается на первый вход блока 6 сравнения кодов, на другой вход которого подается код скачка с младших разрядов датчика 15 кодов. Последний может представлять 10 собой, например, набор тумблеров, с помощью которых может быть выставлено напряжение логического нуля или единицы на соответствующих разрядах.

Выходной сигнал блока 6 сравнения кодов (фиг.2г), являющийся последовательностью импульсов с частотой следования f /2 или f2/2" в зависимости от зйачения информационного сигнала частотной манипуляции (ЧИ) 20 и появляющийся при совпадений кодов на его входах, подается на второй вход триггер 7 и записывает (устанавливает) в него "единицу", а также устанавливает в исходное состояние делитель 4 частоты. Делитель 4 частоты представляет собой устройство, которое пропускает 2" -й импульс, поступающий на его вход. Выходной сигнал делителя 4 частоты (фиг.2д) поступает на первый вход триггера 7 и записывает (устанавливает) в него

"нуль! . Сигнал с выхода триггера 7 (фиг.2е), представляющий собой напряжение типа "меандр" подается на вход второго коммутатора 8, на другой вход которого поступает сигнал с выхода старшего разряда первого счетчика 5 (фиг.2ж), тоже представляющий собой напряжение типа "меандр".

Частоты следования обоих сигналов на входах второго коммутатора 8 равны f< /2"или f /2", но сдвинуты на величину

= А Т1(2)/2 где Т (2)=1/Г,(2!„А=aо+ а,2 +...+а„„2 и 145 а;- состояние младших радрядов датчика 15 кодов.

Второй коммутатор 8 пропускает в зависимости от информационного сигнала фазовой манипуляции (ФИ)(фиг.2з) 50 поданного на его управляющий вход, либо последовательност,ь импульсов с выхода старшего разряда первого счетчика 5 — при информационном сигнале

ФМ, равном логическому "0", либо с 55 выхода триггера 7 - при логической

"1" (фиг.2и). Импульсная последовательность с выхода второго коммута13 4 тора 8 подается.на вход к-разрядного второго счетчика 9, который срабатывает по перепаду напряжения из логического нуля в логическую единицу и преобразует поток импульсов в двоична ный код, период повторения которого равен к

Т вк = 2 Т.1( где k - число старших разрядов датчика 15 кодов.

Последовательность кодов- с выхода второго счетчика 9 подается на вход третьего коммутатора 10, на другой вход которого поступает код с выхода двоичного сумматора 14. Этот код. равен сумме кодов с выхода второго счетчика 9 и старших разрядов датчика кодов 15, поданных на соответствующие входы двоичного сумматора 14.

Код с выхода третьего коммутатора 10, равный в зависимости .от информационного сигнала ФИ, поданного на управляющий вход третьего коммутатора 10, либо коду на выходе второго счетчика 9 (информационный сигнал -ФИ равен логическому нулю), либо на выходе двоичного сумматора 14 (информационный сигнал ФИ равен логической единице) подается на адресный вход постонного запоминающего устройства 11, таблица истинности которого составлена таким образом, что последователь"

I ность кодовых комбинаций адреса выби" рает выходную последовательность большей разрядности, значения которой пропорциональны мгновенным значениям амплитуды гармонического сигнала на его периоде.

Кодовая комбинация с выхода ПЗУ 11 записывается и с помощью импульса синхронизации по переходу из логической единицы в логический нуль, подаваемому с выхода второго коммутатора 8 в ЦАП 12, где преобразуется в аналоговое напряжение, пропорциональное .значению двоичного кода на. входе

ЦАП 12. При работе второго счетчика

9 и ЦАП 12 по разным фронтам импульса исключаются сбои за счет задержек сигнала в втором счетчике 9, третьем коммутаторе l0, ПЗУ 11, двоичном сумматоре 14 и переходных процессах в них.

Выходной сигнал ЦАП 12 подается на вход ФНЧ 13, который отфильтровывает паразитные составляющие в спектре сигнала, лежащие в области частот

Г„(, . Выходной сигнал ФНЧ 13 представляет собой колебание с частотно10210 фазовой манипуляцией, частота которого равна 4 П/ число возможных скачков фазы 2 и дискрет установки скачка фазы 27/2"+., Предлагаемый формирователь сигналов с частотно-фазовой манипуляцией позволяет получить ЧИ-ФИ колеба13 б ния с высокой чистотой спектра (ак как паразитные составляющие лежат в

2"+ раз выше основной частоты и легко фильтруются) и большим числом гра" даций скачка фазы, что в свою очоредь, при использовании его, например, в системах передачи дисретной информации, приводит к повышению помехоустойчивости этих систем.

1021013

Orl

П

Ьг

6 счев

Ж иффм

Состааитель Г.Захарченко

Редактор В.Пилипенко Техред N.Кастелевич Корректор А.Тяско »»«»

»» »

Заказ 3934/51 Тираи 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного коиитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д. М5

»

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Пра ктная, 4