Фазовый манипулятор

 

(1% (111 цд) Н 04 2 7/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3436671/18-09 (22) 07.05.82 (46) 23.12.83. Бюл.947 (72) A.П. Дятлов, А.П. Горбенко, П.П. Клименко и A.Т. Муравьев (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д. Калмыкова (53) 621.394.61(083.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 658772, кл. H 04 Ь 27/18, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 687621, кл. Н 04 1, 27/18, 1978 (прототип). (54)(57) ФАЗОВЫЙ МАНИПУЛЯТОР, содержащий генератор высокой частоты, генератор манипулирукж1ей последова-! тельности и последовательно соединенные первый смеситель, первый поI лосовой фильтр, второй смеситель и второй полосовой фильтр, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности манипулируемого сигнала, введены два управляемых делителя частоты, блок перестройки несущей частоты и элемент задержки, вход которого соединен с выходом первого управляемого делителя частоты и с первым входом первого смесителя, к второму входу которого подключен выход второго управляемого делителя частоты, первый вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты и с первым входом первого управляемого делителя частоты, к второму входу которого подключен выход генератора манипулирующей последовательности, при этом выход элемента задержки соединен g с вторым входом второго смесителя, а выход блока перестройки несущей частоты подключен к второму входу ,второго управляемого делителя частоты. 1062886

Изобретение относится к радиотехнике и может использов(»ться в радиотехнических системах связи радио> навигации, радиолокации и системах автоматического регулирования.

Известно устройство для формирования фазоманипулированного сигнала, содержащее генератор манипулирующей последовательности, два. блока срав— нения, последовательно соединенные элемент И„ счетчик, первый делитель »g частоты и триггер управления, а также последовательно соединенные генератор высокой частоты, формирователь импульсов, блок добавления и вычитания импульсов, второй делитель частоты и полосовой фильтр, выход которого является выходом всего устройства, причем выход формирователя импульсов соединен -c первыми входами блоков совпадения, вторые входы которых соединены с генератором манипулирующей последовательности один прямо, другой через инвертор а третьи входы блоков совпадения соединены с соответствующими выходами триггера управления, выход генера25 тора манипулирующеи последовательности та»оке соединен с вторым входом блока добавления и вычитания импульсов, третий вход которого соединен с выходом счетчика (11 . Зо

Однако данное устройство обладает низким быстродействием, сложностью перестройки несущей частоты и относительной фазы.

Наиболее близким техническим ре- 35 шением к изобретению является фазовый манипулятор, содер><ащий генератор высокой частоты, генератор манипулирующей последовательности и послецовательно соединенные первый смеситель, первый полосовой фильтр, второй смеситель и второй полосоВой фильтp »?J

Однако известный фазовый манипулятор имеет низкую точность манипулируемого си=нала.

Цель изобретения — повыщение точности манипулируемого сигнала.

Поставленная цель достигается тем,что в фазовый манипулятор,содержащий генератор высокой частоты, генератор манипулирующей последовательности и последовательно соединенные первый смеситель, первый полосовой фильтр, введены два управляемых делителя частоты, блок перестройки несущей частоты и элемент задержки, вход которогG соединен с выходом геркого управляемого делителя частоты и с первым входом первого смесителя, к второму входу которого подключен выход второго управляемого делителя частоты, первый вход которого

-соединен с выходом генератора высокой частоты и с первым входом первого управляемого делителя частоты, к вто.:. 6 рому входу которого подключен выход генератора манипулирующей последова тельности, при этом выход элемента задержки соединен с вторым входом второго смесителя, а выход блока перестройки несущей частоты подключен к второму входу второго управляемого делителя частоты.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого манипулятора, на фиг.2эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Фазовый манипулятор содержит генератор 1 высокой частоты, первый смеситель 2, первый полосовой филь †3, второй смеситель 4, второй полосовой фильтр 5, первый и второй управляемые делители 6 и 7 частоты соответственно, генератор 8 манипулирующей последовательности, блок 9 перестройки несущей частоты, элемент 10 задержки.

Фазовый манипулятор работает следующим образом.

Сигнал с выхода генератора 1 высокой частоты

„iU=4»coü(û.«w„», где Н», Ы„, с (— амплитуда, частота и фаза сигнала подается на входы управляемых делителей

6 и 7 частоты.

На выходе первого управляемого делителя 6 частоты имеем ц = I» g co (4>»(» и (((»((, и (1 > где Uq — амплитуда поделенного сигнала, коэффициент деления.

Из»»еняя коэффициент деления л» можно осуществить частотную манипуляцию, используя генератор 8 манипулирующей последовательности. Отметим,, что закон перестройки может быть произ ьоль ным. На выходе второго управляемого делителя 7 частоты

Ь и. (еем

> I<) = U,coe(u„! > где 0 — амплитуда поделенного сигнала, фаза, ((- коэффициент деления.

После первого смесителя 2 и перного полосового фильтра 3 имеем

Б, И) = U,» conj(v(Jn» — с.>, In<)<+» (и,— g,(n,l, где Нц - амплитуда сигнала на выходе первого полосового фильтра 3, На выходе второго смесителя 4 после фильтрации вторым полосовым фильтром 5 имеем

»э,»,t =Î Äcos(((Ä (n, -с,>» In, I »»»>,t »» Ä- g., (v;,)»

«0 СО (>„»,< »,„ l»», » Ц„(И„) =

= U>U4 co&(4)(1»n -я(».„> /n(1 cpz/n,), где ь,, — длительность задержки зле мента 10 задержки.

1062886

Несущая частота зависит только лишь от коэффициента деления второго управляемого делителя 7 частоты, который изменяется с помощью сигнала с блока 9, а фаза колебания зависит от параметров элемента 10 задержки и от коэффициентов деления первого и второго управляемых делителей 6 и 7 частоты. Так как несущая частота фазоманипулированного колебания устанавливается один раз 10 перед его формированием и в процессе формирования постоянна как и параметры элемента 10 задержки, то в процессе формирования фазоманипулированного сигнала фаза зависит только ат коэффициента деления первого управляемого делителя 6 частоты. Величина относительной фазы hey определяется из соотношения (1 « л и

Ь« =Ь4» д= » я „o) " Л> гдето(» — полоса сигнала, n — коэффициент деления, соответствующий "Нажать", 25 коэффициент деления, соота ветствукыий "Отжать" .

Наличие частотной манипуляции позволяет создать универсальное устройство для формирования как фазоманипулированных, так и частотно-манипулированных сигналов с широким диапазоном перестройки основных параметров (несущей частоты, разноса частот, относительной фазы), что позволяет использовать фазовый манипулятор и в аппаратуре с жестко заданными параметрами, и при научных исследованиях.

Первый полосовой фильтр 3 предназ-40 начен лишь для выделения разностной частоты и при использовании в качестве первого смесителей 33 -триггеров надобность в нем отпадает. Отсутствие первого полосового фильтра 3 45 позволяет реализовать фазовый манипулятор с применением надежных элементов цифровой техники.

В момент сМе ны фазы возникают импульсы, длительность которых равна групповому времени запаздывания в элементе 10 задержки.

При смене фазы с положительной производной (фиг. 2а-2д) несущая часто«1 та импульсов равна

И h а при смене фазы с отрицательной

1 производной равна 4»а«.»

Н «!

Эти импульсы отстоят от основных на частоту h(d равную

Ввиду того, что амплитуда высоко-, частотного заполнения импульсов одинакова, то соотношение энергий прямопропорционально отношению длительностей импульсов. Возьмем типовые данные gq =180О, 1„=20 мс, то гда, (,,« = ) примем Я вЂ” — — ) = 2«50 (1 « н о) с л

4) — — — 1 по л

S«O г тогда S =s 1о с,а = =2.5 «а а — . аа а «O- .

Однако значительная часть энергии допол нит ель ных импульсов останется за полосой пропускания второго смесителя 4 и второго полосового фильтра 5а И чем больше выбран разнос частот, тем меньше длительность дополнИтельных импульсов, и тем меньшая часть энергии этих импульсов попадает в полосу пропускания второго полосо- . вого фильтра 5) . Отсюда следует, что дополнительными импульсами можной пренебречь.

Таким образом, введение новых элементов таких, как управляемые де«. лители частоты и элемент задержки, и установление новых связей выгодно отличает предлагаемый фазовый манипулятор от известного значительным повыше нием точности манипулирукщего сигнала..

1062886

И н т

91ln10

Составитель А. Москевич

Редактор H. Данкулич Техред М. Костик Корректор Г. Решетник

Заказ 10262/59 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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