Устройство для формирования частотно-манипулированных сигналов

 

1. УСТРОЙСТВОДЛЯ ФОРМИРОВА НИЯ ЧАСТОТНО-МАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ , содержащее последовательно соединенные датчик дискретного сигнала фиг t блок сравнения, фильтр нижних частот блок управления, автогенератор, к второму входу которого подключен выход частотного модулятора, и блок нагрузки, при этом выход автогенер тора через смеситель подключен к входу усилителя промежуточной частоты, а выход датчика дискретного сигнала соединен с входом частотного модулятора , отличающееся тем, что, с целью повьвнения точности форкшрования , введен малоинерционный преобразователь частота - напряжение , первый вход, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом усилителя промежуточной частоты, с выходом датчика дискрет ного сигнала и со вторым входом блока сравнения.

(1c9 (ll) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1(5п H 04 L 27/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 34 31211/18-09 (22) 30,04,82 (46) 23,02.84. Бюл, М 7 (72) tO.A.Áðþõàíîâ (71) Ярославский государственный университет (53) 621 ° 394 ° 61(088 ° 8) (56) 1. Гуров В.С. и др. Передача дискретной информации и телеграфия.

М., Связь, 1969, с. 272-273.

2. Каганов В.И. Система автоматического регулирования в радиопередат чиках. M. Связь, 1969, с. 117 (прототип) . (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ÐMÍÐÎÂÀНИЯ ЧАСТОТНО-МАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее последовательно соединенные датчик дискретного сигнала, блок сравнения, фильтр нижних частот блок управления, автогенератор, к второму входу которого подключен выход частотного модулятора, и блок нагрузки, при этом выход автогенератора через смеситель подключен к входу усилителя промежуточной частоты, а выход датчика дискретного сигнала соединен с входом частотного модулятора, о т л и ч а.ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности формирования, введен малоинерционный преобразователь частота †напряжение, первый вход, второй вход и выход которого соединены .соответственно с выходом усилителя промежуточной частоты, с выходом датчика дискрет- R ногО сигнала и со вторым входом блока сравнения.! ,1075436

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что малоинерционный преобразователь частота— напряжение содержит десять ключей, семь фазовращателей, четыре усили. теля, два амплитудных детектора, два фильтра, формирователь прямоугольных импульсов, инвертор и блок вычитания, к входам которого подключены выходы первого и второго амплитудных детекторов, входы которых сое. динены соответственно с выходами пер. вого и второго фильтров, при этом к входу первого фильтра подключены выход первого ключа,. первый вход которого соедийен с выходом формирователя прямоугольных импульсов, выход первого фаэовращателя, вход которого соединен с выходом второго ключа, и выход второго фазовращателя, к входу которого подключен выход третьего ключа, первый вход которого соединен с первым входом второго ключа, с первым входом четвертого ключа, выход которого через третий фазовращатель подключен к входу первого усилителя, с первым входом пятого клюиа, выход. которого через четвертый фазовращатель подключен к входу второго уси- лителя, с первым входом шестого ключа, выход которого через пятый фазо1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиосвязи, радиолокации, радиотелеметрии для формирования частотно-манипулированных (ЧМ) сигналов. 5!

Известно устройство формирования

ЧМ сигналов, содержащее последовательно соединенные датчик дискретного сигнала,автогенератор и блок нагрузки (lf. 10

Однако, известное устройство обладает неточным совпадением закона изменения частоты автогенератора с исходным модулирующим сигйалом, в особенности при широкополосной модуляции .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для формирования ЧМ сигналов, содержащее последовательно соединенные датчик дискретного сигнала, блок сравнения, фильтр нижних частот, блок управления, автогенератор, к второму входу которого. подключен выход частотного модулятора, и блок нагрузки,.при этом выход автогенератора через смеситель подключен к входу усилителя промежуточной частоты, а выход датчика дискретного сигнала соевращатель подключен к входу второго фильтра, с первым входом седьмого ключа, выход которого через шестой фазовращатель подключен к входу ВТорого фильтра, с первым входом восьмого ключа, выход которого через третий усилитель подключен к второму входу девятого ключа, и с первым входом десятого ключа,. выход которого через седьмой фазовращатель подключен к входу четвертого усилителя, выход которого соединен с вторым вхо.дом девятого ключа,.первый вход которого соединен с выходом формирователя прямоугольных импульсов, вход которого соединен с вторыми входами второго, четвертого, шестого и восьмого ключей и с входом инвертора, выход которого подключен к вторым входам третьего, пятого, седьмого и десятого ключей, причем выход первого усилителя соединен с выходом второго усилителя и с вторым входом ,первого ключа, выход девятого ключа подключен к входу второго фильтра, первый вход второго ключа и вход инвертора являются соответственно первым и вторым входами малоинерционного преобразователя частота — напряжение, выходом которого является выход блока вычитания.! 2 динен с входом частотного модулятора (23 .

Однако укаэанное устройство имеет низкую точность формирования.

Цель изобретения — повышение точности формирования.

С этой целью в устройство для формирования ЧМ сигналов, содержащее последовательно соединенные датчик дискретного сигнала, блок сравне. ния, фильтр нижних частот, блок управления, автогенератор, к второму входу которого .подключен выход частотного модулятора, и блок нагрузки, при этом выход автогенератора через смеситель подключен к входу усилителя промежуточной частоты, а выход датчика дискретного сигнала соединен с входом частотного модулятора, введен малоинерционный преобразователь частота — напряжение, первый вход, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом усилителя промежуточной частоты, с выходом датчика дискретного сигнала и с вторым входом блока сравнения.

При этом малоинерционный преобразователь частота - напряжение содержит десять ключей, семь фазовраща.1075436 телей, четыре усилителя, два амплитудных детектора, два фильтра, Формирователь прямоугольных импульсов, инвертор и блок вычитания, к входам. которого подключены выходы первого и второго амплитудных детекторов, входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго фильт ров, при этом к входу первого фильтра подключены выход первого клю-. ча, первый вход которого соединен с 10 выходом формирователя прямоугольных импульсов, выход первого фазовращателя, вход которого соединен с выходом второго ключа, и выход второго фазовращателя, к входу которого под- 15 ключен выход третьего ключа, первый вход которого соединен с первым входом второго ключа, с первым входом четвертого ключа, выход которого через третий фазовращатель подключен к входу первого усилителя, с первым входом пятого ключа, выход которого через четвертый фазовращатель подключен к входу второго усилителя, с первым входом шестого ключа, выход которого через пяТый фазовращатель подключен к входу второго фильтра, с первым входом седьмого- ключа, выход которого через шестой фазовращатель подключен к входу второго фильтра, с первым входом восьмого ключа, выход которого через третий усилитель подключен к второму входу девятого ключа, и с первым входом десятого ключа, выход которого через седьмой фазовращатель подключен к входу четвертого усилителя, выход которого соединен с вторым входом девятого ключа, первый вход которого соединен с выходом формирователя прямоугольных импульсов, вход кото- 40 рого соединен с вторыми входами второго, четвертого, шестого и вось. мого ключей и с входом инвертора, выход которого подключен к вторым входам третьего, пятого, седьмого и 45 десятого ключей, причем выход первого усилителя соединен с выходом второго усилителя и с вторым входом пер. вого ключа, выход девятого ключа подк входу второго фильтра,пер" вый вход второго ключа и вход инвертора являются соответственно первым и вторым входами малоинерционного преобразователя частота - напряженке, выходом которого является выход блока вычитания.

На фиг ° 1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройства; на Фиг. 2 — вариант выполнения малоинерционного преобразователя частота — напряжение.. 60

Устройство для Формирования ЧМ сигналов содержит смеситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты, малоинерционный преобразователь 3 час. тота — напряжение, блок 4 сравнения, 65 фильтр 5 нижних частот, блок 6 управления, автогенератор 7, блок 8 нагрузки, частотный модулятор 9 и датчик 10 дискретного сигнала.

Малоинерционный преобразователь частота — напряжение состоит иэ первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого, девятого и десятого ключей 11 — 20 соответственно, инвертора 21, Формирователя 22 прямоугольных импульсов, первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого фазовращателей 23 — 29 соответственно, блока 30 вычитания, первого, второго, третьего и четвертого усилителей 31 — 34 соответственно, первого и второго Фильтров 35 и 36 соответственно, первого и второго амплитудных детекторов 37 и 38 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Колебания, вырабатываемые автогенератором 7, частота которого из- меняется под действием частотного модулятора 9, управляемого выходным напряжением датчика 10, одновременно подаются на входы блока 8 и смесителя. 1. Преобразованный в смесителе 1 сигнал через усилитель 2 подается на вход малоинерционного преобразователя 3, управляемого выходным напряжением датчика 10. По истечении промежутка времени с момента переключения частот переходный процесс в малоинерционном преобразователе 3 прекращается, и выходное напряжение его соответствует закону изменения частоты автогенератора 7. Это напряжение сравнивается в блоке 4 с выходным напряжением датчика 10. В результате формируется напряжение рассогласования, которое через фильтр 5 подается на блок 6, который управляет частотой автогенератора 7.

При этом малоинерционный преобразователь 3 работает следующим образом (фиг. 2).

Входное напряжение малоинерционного преобразователя 3 поступает на первые входы второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого и десятого ключей 12 — 18 и 20. Если автогенератор 7.вырабатывает колебания верхней частоты ),, то под действием выходного напряжения датчика 10 открываются второй, четвертый, шестой и восьмой ключи

12, 14, 16 и 18, подключающие выход усилителя .2 к входам первого и второго фильтров 35 и 36 соответственно через первый фазовращатель 23, осуществляющий сдвиг по фазе на величину 1, третий фазовращатель 25, осуществляющий сдвиг по Фазе на величину Э, первый усилитель 31 с ко1075436 эффнциентом передачи К первый. ключ

11 и пятый фаэовращатель 27, осущест.вляющий сдвиг по фазе на величину тРетий усилитель 33 с коэффициентом .передачи К, девятый ключ 19 . . При этом перв и и девятый к чи 11 5 и .19 управляются выходным напряжением формирователя 22 прямоугольных импульсов длительностью Ф, управляемого датчиком 10. Разность на выходе блока 30 продетектированных вы- О ходных напряжений первого .и второго фильтров 35 и 36 является выходным напряжением малоинерционного преобразователя 3.

Если автогенератор 7 переключает- 15 ся с верхней частоты б на нижнюю то под действием выходного напряжения инвертора 21, управляемого датчиком 10, открываются третий, пятый, седьмой и десятый ключи 13, 15, 17 и 21,- подключающие выход усилителя 2 соответственно к входу первого фильтра 35 через второй фазовращатель 24, осуществляющий сдвиг по фазе на величину (, и к входу первого ключа 11 через четвертый фаэовращатель 26, осуществляющий сдвиг по фазе на величину, второй усилитель 32 с коэффициентом передачи К, а также к входу второго фильтра 36 через шестой фазовращатель 28, осу" ществляющий сдвиг по фазе на величину <, и к входу девятого ключа 19 через седьмой фазовращатель 29, осуществляющий сдвиг яо фазе на величину Qz четвертый усилитель 34 с коз ффици ен там передачи К g

Величина 1 выбирается много меньшей длительности элементарной посылки, исходя из конкретных условий работы устройства.

Таким образом, при C /Т=0,1.искажения выходного напряжения малоинерционного преобразователя 3 локализованы на интервале 0,1 Т, следовательно, выбирая нужную величину, можно значительно по сравнению с известным устройством уменьшить искажения ЧИ сигнала.

Использование предложенного устройства по сравнению с известными устройствами (в том числе изделием Журавль, принятым за базовый объект) позволяет, повысить стабильность работы радиопередающих устройств, дает возможность улучшить качество работы радиоэлектронных систем, например радиорелейных, радиотелеметрических, линий радиоуправления, где необходимо иметь точное совпадение закона изменения частоты автогенератора с исходным модулирующим сигналом, что значительно повыаает точность формирования

ЧМ сигналов.

ВНИИПИ Заказ 519/51

Тираж 635 Подписное

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