Формирователь частотно-модулированных колебаний

 

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЧАСТОТНОМОДУЛИРСВАННЫХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий последовательно соединенные синхронизатор , фазовый детектор и reHepa-i. колебаний, второй вход которого соединён с выходом модул1фу;ащего сигнала синхронизатора, отличающийс я тем, что, с целью повышения линейности закона модуляции, между выходом генератора ЧМ колебаний и вторым входом фазового детектора введены последовательно соединенные блок добавленияисключения импульсов и делитель частоты, между выходом модулирующего сигнала синхронизатора и входом установки коэффициента деления делителя частоты введен блок форм фования сигналов управления делуггслем частоты, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, между выходом тактовых сигналов синхро1газатора и тактовым входс блока добавле1гая-исключения импульсов введен вой синтезатор, при этом вход установки :г)ежима работы блока добавлеиия-исключе (Л ния импул1 сов соеаинен с выхоаом ко- , мандного сигнала, синхронипатора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (10 (511 Н 03 С 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГосудАРственный кОмитет сссР п0 делАм изоБРетений и отнРытий (21) 3316420/18-09 (22) 14.07.81 (46) 15.08.83. Бюл. Ж 30 (72) В.Н. Кочемасов и А.Q. Ревун (71) Всесоюзный заочный электротехнический институт связи (53) 62 1. 376. 32 (088. 8) (56) 1. Патент США 34 3382460, кл. 331/178, опублик. 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

l4 717807, кл. Н 03 С 3/08, 1977 (прототип) . (54) (57) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЧАСТОТНОМ ОДУЛИРОВАННЫ Х КОЛЕБАНИЙ, содержащий последовательно соединенные син. хронизатор, фазовый детектор и генера » тор ЧМ колебаний, второй вход которого г соеаннен с выходом модулируюшего сигнала синхронизатора, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения линейности закона модуляции, между выходом генератора ЧМ колебаний и вторым входом фазового детектора введены последовательно соединенные блок добавленияисключения импульсов и делитель частоты, между выходом модулируюшего сигнала синхронизатора и входом установки коэффициента деления делителя частоты введен блок формирования сигналов управления делителем частоты, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, между выходом тактовых сигналов синхронизатора и тактовым входом блока добавления-исключения импульсов введен цифровой синтезатор, при этом вход установки Е

И

:режима работы блока добавления-исключе ния импульсов соеаинен с выхоаом комананого сигнала. синхронизатора, 4 1035

Изобретение относится к радиотехнике: и может быть использовано для формйрования частотно-модулированных сигналов в измерительной аппаратуре, радиолокационных и связных системах, 5

Известен формирователь частотно-модулированных (ЧМ) колебаний, в котором измерение ошибок относительно требуемого квадратичного закона изменения фазы осуществляется в дискретные моменты време-10 ни следующие с периодом повторения Т

МТ /Ф, где Т иЧ/- соответственно длительс ность и аевитацяя сигнала с линейной часто

/ той модуляцией (ЛЧМ) 1 7 ..

Недостатком известного формировате ля ЧМ колебаний является то, что при малых скоростях изменения частоты (т;е. .малых 9f T ) ошибки изме ются доста- точно редко, через Т / Ч, Наиболее близким к предлагаемому является формирователь ЧМ колебаний, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, фазовый детектор и генератор НМ колебаний, второй вход которого соединен с выходом модулирующего сигна- д па синхронизатора, а также рециркупятор . на линии задержки (2g .

В данном формирователе ЧМ колебаний в рециркуляторе на линии задержки иэ начального участка ЛЧМ сигнала, сформированного управляемым генератором ЧМ колебаний, формируется эталонный ЛЧМ сигнал, который далее сравнивается в фазовом детекторе с сигналом управляемо- го ЧМ генератора. Измерение ошибок в фазовом детекторе осуществляется на час- З5 тоте формируемого ЛЧМ сигнала, и его инерционность. не влияет на результаты измерения ошибок, Однако в известном формирователе ЧМ колебаний дпя нормальной работы рецирку40 пятора на линии задержки необходимо принимать специальные меры по стабилизации коэффициента усиления, а кроме того

"эталонный сигнал в рециркуляторе получается иэ начального участка ЛЧМ колебания, формируемого непосредственно в управляемом генераторе ЧМ колебаний, а это приводит к тому, что качество эталонного сигнала определяется не только стабильностью запаздывания s линии задержки, но и тем, насколько точно выдержан закон изменения частоты на начальном участке ЛЧМ сигнала, формируемого в . управляемом генераторе. Однако на начальном участке ЛЧМ сигнала с длительностью,55 равной времени запаздывания в линии задержки, стабилизации закона ЧМ в управляемом генератора ЧМ колебаний не осу775 . 3 ществляется. Шумы дискретизации при многократном прохождении линии задержки увеличиваются, что является дополнительным источником ошибок, так как сигнал с выхода линии задержки используется каждый раэ в качестве эталонного. Из-за непостоянства усиления по кольцу, в которое входит линия задержки, непостоянной оказывается и амплитуда эталонного сигнала. В результате в известном формирователе ЧМ колебаний оказывается недостаточно высокой линейность: закона модуляции.

Пель изобретения — повышение линейности закона модуляции, Дпя достюкения указанной цели в формирователь частотно-модулированных (ЧМ) колебаний, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, фазовый детектор и генератор Ч 1 колебаний, второй вход которого соединен с выходом модулирующего сигнала синхронизатора, между выходом генератора ЧМ колебаний и вторым входом фазового детектора введены последовательно соединенные блок добавления-исключения импульсов и делитель частоты, между выходом модулируюшего сигнала синхронизатора и входом установки коэффициента деления делителя частоты введен блок формирования сигналов управления делителем частоты, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, между выходом тактовых сигналов синхронизатора и тактовым входом блока добавления-исключения импульсов введен цифровой синтезатор, при этом вход установки режима работы блока добавленияисключения импульсов соединен с выходом командного сигнала синхронизатора.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого формирователя частотно-модулированных колебанийй, на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Формирователь частотно-модулированных колебаний содержит синхронизатор 1, фазовый детектор 2, генератор ЧМ колебаний 3, цифровой синтезатор 4, блок 5 добавления-исключения импульсов, делитель 6 частоты, блок 7 формирования сигналов управления делителем частоты.

Формирователь частотно-модулированных колебаний работает следующим образом, До начала формирования ЧМ сигнала цифровой синтезатор 4 отключен и блок 5 добавления-исключения импульсов пропускает к входу делителя 6 частоты импульсы, следунхцне с выхода генератора 3 ЧМ з 1035 колебаний. После деления частоты следования этих импульсов Е, (фнг. 2а) в РО раэ они- поступают на фазовый детектор 2, в котором осушествляется их сравнение с эталОИИОй частОтой Ф >, поступакмцей 5 от синхронизатора 1. В момент времени 1, по команде с синхронизатора 1 частота генератора 3 ЧМ колебаний начинает меняться по линейному закону.

Одновременно включается цифровой син- tO тезатор 4. Формируемые им колебания имеют ту же скорость-ЧМ, что н у генерв тора 3 ЧМ колебаний, но цлнтельность Т1 и девиация частоты Ф/ их намного меньше (фнг. 2б) . Ha времейном интервале (g, р+ Т1 на вход делителя 6 частоты (фиг, 2в) также поступают импульсы с частотой следования f „„(в рассматриваемом примере блок 5 исключает из импульсОВ генератора 3 lM кОлебаний импульсы Щ цифрового синтезатора 4), На выходе блока получается последовательность импульсов, близкая к равномерной.

В момент времени 1О+ Т частота следо-35

1 вания импульсов цифрового синтезатора 4 изменяется скачком от 4l„go О, после чего вновь нарастает. При этом частота следования импульсов на выхо; блока 5 скачком возрастает до величины fí+%„. ЗО

Qo начала формирования линейно-частотно- модулированного (ЛЧМ) сигнала вход бло- ка 7, соединенный с выходом делителя 6 частоты, заблокирован, в результате чего коэффициент деления. частоты и не меняет .

35 ся. После уменьшения частоты сигнала в целителе частоты 6 в Р раз получается колебание с частотой f / Р, в котором содержится информация в фазовых отклонениях от квадратичного закона ее изменения.

С началом ЛЧМ сигнала вкоа блока 7, соедцненный с выходом делителя 6 частоты, открывается по команде с си хрониэа. тора 1 и на блок 7 поступают импульсы 4 с частотой Юн /Ro с делителя 6 частоты.

После усюеднения ошибки фазового де. тектора 2 на интервале времени

R

О

1О+ Т., частота следования импульсов на 55

775 4 выходе цифрового синтезатора 4 скачком уменьшается на Ж„и происходит смена коэффициента деления делителя 6 частоты. ,Он возрастает до величины k Ô ×. /Х (например, до РО+1), а частота следовайия импульсов на выходе делителя 6 частоты в среднем остается прежней и примерно . равной Еэ.

Приблйэительно моменты смены коэффициенга деления R. =Р +(1-4)%,/Ю, где

) Π— номер ЛЧМ импульса с выхода цифрового синтезатора 4, совпадают с моментами времени Ф, (1- Т . Различий в этих моментах времени йе будет, если частота генератора ЧМ колебаний 3 меняется строго в соответствии с требуемым законом (фиг. 2г). Qanee все процессы повторяются. После прохождения%/W им1 пульсов с выхода цифрового синтезатора4 он перестает выдавать импульсы и начинается режим начальной подстройки частоты генератора 3 ЧМ колебаний. Таким образом, в обоих режимах частота следования; импульсов на выходе делителя 6 частоты при точном формировании требуемого эакона ЧМ равна эталонной частоте К (фиг. 2д).

При исключении импульсов в блоке 5 добавления-исключения импульсов на выходе формирователя ЧМ колебаний получается линейно нарастакяций закон ЧМ, а при работе блока 5 в режиме добавления импульсов — линейно падакиций.

Синхронизатор 1 может быть выполнен, например, в виде тактового генератора с набором делителей частоты с соответствукнцими коэффициентами деления, Уровень О" на выходе последнего иэ делителей, являющемся выходом командного сигнала —, сигнала синхронизатора 1, соответствует режиму исключения, а уровень 1 - режиму добавления импульсов.

В предлагаемом формирователе 1м колебаний за счет введения в него цифрового синтезатора, формирукицего колебания с частотой, меняющейся по пилообразному закону, который в сочетании с делителем частоты и. блоком формирования сигналов управления делителем частоты выполняет те же функции, что и регулятор на линии задержки в известном формирователе ЧМ колебаний, устраняются недостатки прототипа и значительно повышается линейность закоьа модуляции.

10/5775

4а 2

Составитель Г. Захарченко

Редактор А. Маковская Техреп B.t1àëåêîðåé Корректор О. Tarop

Заказ 5853/58 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Р ;,осква, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,. ул. Проектная, 4