Устройство автоматической подстройки линейного закона частотной модуляции

 

Изобретениеотносится к радиотехнике и обеспечивает уменьшение частотных искажений выходного сигнала . До начала модуляции кольцо фазовой автоподстройки (ФАЛ), состоящее из управляемого генератора 1, напряжение которого поступает на выход устройства, фазового детектора 2, эталонного генератора 3, ключей 4, 8 и 9, ФНЧ 5 и сумматора 6, сводит к нулю разность частот и фаз управляемого генератора 1 и эталонного генератора 3. Сигнал запуска, приходящий на блок управлений (БУ) 12, содержит информацию о требуемых скорости и знаке модуляции.. С БУ 12 инвертированный сигнал включения модуляции пЬступает на ключ 9, в результате чего кольцо ФАЛ разрывается и включается генератор 7 пилообразного напряжения (ГПН). Сигналы, определяющие скорость и знак модуляции , поступают с БУ 12 на управляемый источник 10 опорного напряжения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИД=ТЕЛЬСТНУ

ИГР г1 У1 г, . У (ч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3806719/24-09 (22) 30.10.84 (46) 15.03.86. Бюл. N - 10 (72) Ю.В.Александров, В.П.Ткачук и В.М.Лапшин (53) 621.376.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 792528, кл. Н 03 С 3/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 873418, кл. Н 03 L 7/00,. 1978. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКО!! ПОДСТРОЙКИ ЛИНЕЙНОГО ЗАКОНА ЧАСТОТНО!!

ГЮДУЛЯЦИИ (57) Изобретение. относится к радиотехнике и обеспечивает уменьшение частотных искажений выходного сигнала. До начала модуляции кольцо фазовой автоподстройки (ФАП), состоящее

„„SU„„1218463 A

С !! 4 Н 03 L 7/00. Н 03 С 3 .08 из управляемого генератора 1, напряжение которого поступает на выход устройства, фазового детектора 2, эталонного генератора 3, ключей 4, 8 и 9, ФНЧ 5 и сумматора 6, сводит к нулю разность частот и фаз управляемого генератора 1 и эталонного генератора 3. Сигнал запуска, приходящий на блок управления (БУ) 12, содержит информацию о требуемых скорости и знаке модуляции.. С БУ 12 инвертированный сигнал включения модуляции поступает на ключ 9, в результате чего кольцо ФАП разрывается и включается генератор 7 пилообразного напряжения (ГПН). Сигналы, определяющие скорость и знак модуляции, поступают с БУ 12 на управляемый источник 10 опорного напряжения.

12

Опорное напряжение поступает на цифровой ГПН 24, с которого линейно изменяющееся напряжение поступает на

ГПН 7. С его выхода напряжение через сумматор 6 поступает на управляющий вход управляемого генератора 1. Эталонные импульсы, количество которых во времени возрастает по закону

И=КТ, с генератора 16 импульсов через управляемый делитель частоты 23 поступают в БУ 12. С генератора 16 импульсов значение погрешности получения эталонных импульсов поступает через блок памяти 17, ЦАП 18 и управляемый делитель напряжения 19

18463 на коммутатор знака 20. В суммато" ре 21 складываются сигналы с фазово" го детектора 2 и коммутатора знака 20.

С его выхода соответствующее напряжение поступает на компенсатор фазы 13 и нуль-орган 22.. Сигналы, определяю- щие глубину коррекции параметров линейно-частотно-модулированного сигнала, с этих блоков поступают соответственно на ГПН 7 и BY 12. Коэффициент деления управляемых делителя частоты 23 и делителя напряжения 19 зависят от значения требуемой скорости модуляции, 1 з.п. ф-лы.

8 ил.

1О

1

Изббретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования линейно-частотно-модулированных (ЛЧИ) сигналов с разными значениями скорости и знака модуляции в различных радиотехнических устройствах, радиолокации при определении дальности, измерительной технике.

Цель изобретения — уменьшение частотных искажений выходного сигнала.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройства автоматической подстройки линейного закона частотной модуляции; на фиг. 2 - структурная схема генератора импульсов; на фиг. 3 — схема блока управления; на фиг. 4 — схема управляемого источника опорного напряжения;. на фиг. 5 — схема цифрового генератора пилообразного напряжения; на фиг.6— временные диаграммы работы устройства автоматической подстройки линейного закона частотной модуляции; на фиг. 7 — временные диаграммы работы блока управления; на фиг. 8 — временные диаграммы работы блока управления цифрового генератора пилообразного напряжения и генератора пилообразного напряжения.

Устройство автоматической подстройки линейного закона частотной модуляции содержит управляемый генератор 1, фазовый детектор 2, эталон2 ный генератор 3, первый ключ 4, фильтр нижних частот (ФНЧ) 5, первый сумматор 6, генератор 7 пилообразного напряжения, второй ключ 8, третий ключ 9, управляемый источник 10 опорного напряжения, регистр 11 памяти, блок 12 управления, компенсатор 13 фазы, инвертор 14, реверсивный счетчик 15, генератор 16 импульсов, блок 17 памяти, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 18, управляемый делитель 19 напряжения, коммутатор 20 знака, второй сумматор 21, нуль-орган 22, управляемый делитель 23 частоты, цифровой генератор 24 пилообразного напряжения.

Генератор 16 импульсов содержит счетчик 25 с предварительной записью, коммутатор 26, логический сумматор 27, накопитель 28, элемент ИЛИ 29, формирователь 30 импульсов.

Блок 12 управления содержит первый двоичный счетчик 31, первый и второй многовходовые элементы И 32, 33, первый и второй RSтриггеры 34, 35, первый, второй, третий, четвертый элементы И 36-39, кварцевый генератор 40, D-триггер 41, второй двоичный счетчик 42, третий многовходовый элемент И 43, элемент задержки 44, элемент НЕ 45, дешифратор 46 кода запуска.

Управляемый источник 10 опорного напряжения содержит первый

3 1

ЦАП 47, первый операционный усилитель 48, второй ЦАП 49, второй операционный усилитель 50, второй инвертор 51, первый и второй ключи 52, 53, Цифровой генератор 24 пилообразного напряжения содержит двоичный счетчик 54, ЦАП 55, операционный усилитель 56, многовходовый элемент И 57.

Устройство автоматической подстройки линейного закона частотной модуляции работает следующим образом.

До начала модуляции кольцо фаэовой автоподстройки (ФАП), состоящее иэ управляемого генератора 1, фазового детектора 2, эталонного генератора 3, ключей 4,8,9, ФНЧ 5 и сум.матора 6, сводит к нулю разность . частот и фаз управляемого генератора 1 и эталонного генератора 3.

Сигнал запуска, приходящий на управляющий вход блока 12 управления, представляет собой число в двоичном параллельном коде и содержит информацию о требуемых скорости и знаке модуляции. С приходом сигнала запуска один из разрядов кода .(фиг. 8,а) включает второй двоичный счетчик 42, на счетный вход которого поступают импульсы с выхода кварцевого генератора 40. На выходе многовходового элемента И 43 появляется команда включения модуляции (фиг. 8,б), длительность которой определяется коммутацией определенных выходов второго двоичного счетчика 42 с помощью многовходового элемента И 43 и соединением его выхода с входом установки в "0" второго двоичного счетчика 42. Сигнал включения модуляции проходит через элемент задержки 44 и поступает на входы управления ключей 4,8 и вход включения модуляции генератора 7 пилообразного напряжения. Инвертированный сигнал включения модуляции (фиг. 8в, г) поступает на управляющий вход ключа 9. При этом кольцо ФАП разрывается и включается генератор 7 пилообразного напряжения.

Одновременно запускающий сигнал в виде двоичного параллельного кода поступает на вход дешифратора 46 кода запуска, собранного на RS-триггерах, количество которых соответствует разрядности кода запуска. Появ2!8463 4 ление логической " 1" на выходе одного из RS-триггеров соответствует включению определенной скорости модуляции, на выходе другого — зна5 ка модуляции.

С выхода дешифратора 46 кода запуска сигналы, определяющие скорость и знак изменения частоты (модуляции), поступают на управляющий вход

10 управляемого источника 10. Сигнал, определяющий скорость модуляции, включает один из разрядов ЦАП 49.

При этом на выходе операционного усилителя 50 появляется постоянное

15 напряжение, уровень которого зависит от номера включившегося разряда ЦАП 49. Сигнал включения требуемого знака открывает один из ключей 52, 53, и на первый вход цифрового генератора 24 пилообразного напряжения поступает либо напряжение с выхода операционного усилителя 50, либо его инверсия с выхода инвертора 51.

Сигнал включения модуляции разрешает прохождение импульсов с выхода кварцевого генератора 40 через элемент И 38 на счетный вход двоичного

30 счетчика 54. При этом начинает изме- няться двоичное число на входах

ЦАП 55 и линейно возрастать напряжение на выходе операционного усилителя 56. Время -работы двоичного счетчика. 54 определяется предварительной установкой, заключающейся в коммутации определенных его выходов с помощью многовходового элемента И 57, выход которого соединен с входом установки в "0 двоичного

40 счетчика 54. После окончания работы двоичного счетчика 54 число на его выходе и напряжение на выходе операционного усилителя 56 не изменяют45 ся до окончания модуляции (фиг. 8 д)

° j

Величина установившегося на выходе операционного усилителя 56 напряжения зависит от уровня выходного напряжения управляемого источника 10 и соответствует требуемым скорости

50 и знаку модуляции. При линейном изменении напряжения на входе генератора 7 его выходное напряжение изменяется по квадратичному закону (фиг. 8,е), т.е.. реализуется посте55 пенный выход на требуемую скорость модуляции ЛЧ11-сигнала. С приходом импульса запуска включается генератор 16 импульсов, который формирует

1218463

50 эталонные импульсы, поступающие через управляемый делитель 23 частотш в блок .12 управления. Особенность работы генератора 16 импульсов состоит в том, что эталонные импульсы расположены на временной оси не равномерно — с течением времени их количество на выходе генератора 16 импульсов возрастает по закону

10 п=кТ (фиг. 6, в) . Принцип работы генератора 16 импульсов основан на вычислении кода фазы сигнала с последующим формированием импульса переполнения в моменты времени, когда емкость накопителя превышает значение фазы сигнала, соответствующее 5 .

Коммутатор 26 выполнен на элементах И и пропускает на вход логического сумматора 27 либо число с выхода счетчика 25 с предварительной записью, либо хранящийся в коммутаторе 26 двоичный код К . Количество элементов И соответствует разрядности К> и счетчика 25 с,предварительной записью. Этот двоичный код является дополнительным для двоичного кода, соответствующего фазе ЛЧМ-сигнала, равной % . Сигналом, разрешающим прохождение на вход логического

30 сумматора 27 хранящегося в коммутаторе 26 двоичного кода, является импульс с выхода формирователя 30 импульсов. Формирователь 30 импульсов выполнен на элементах И-НЕ и формирует импульс по переднему фронту импульса переноса логического сумматора 27.

Накопитель 28 выполнен на D-триггерах. Запись информации в накопитель 28.происходит по сигналу с выхо- 40 да элемента ИЛИ 29.

Первый вход элемента ИЛИ 29 соединен с выходом первого разряда счетчика 25 с предварительной записью, что позволяет заносить в накопитель 28. лишь нечетные числа: 1,3, 5,...,2п-1... При этом число на выходе логического сумматора 27 всегда равно квадрату целого числа: 1, 1+3=4=2 4+5=9=32 ...,n ..., что соответствует закону изменения фазы

ЛЧМ-сигнала Ф(Т) =ТОТ .

На другой вход элемента ИЛИ 29 поступают импульсы, сформированные по переднему фронту импульсов переполнения логического сумматора 27, :что позволяет заносить в накопитель остаток d f;, получающийся всякий раз, когда сумма чисел на входах логического сумматора 27 превышает емкость накопителя 28, или что то же самое, когда число на входе накопителя 28 превышает выбранный код фазы сигнала, соответствующий 11.

Эти же импульсы, как эталонные, IIQ ступают через управляемый делитель 23 в блок 12 управления.

Особенностью генератора 16 импульсов является применение счетчика 25 с предварительной записью. Это позволяет перед очередной модуляцией записывать в накопитель 28 код, отличающийся от кода, хранящегося в коммутаторе 26. При этом время появления первого эталонного импульса зависит от значения этого кода предварительной записи К„р и не зависит от кода К р, хранящегося в коммутаторе 26. Необходимость применения счетчика 25 с предварительной записью обусловлена постепенным выходом генератора 7 пилообразного напряжения на требуемую крутизну в начале модуляции, когда фаза выходного частотно-модулированного сигнала не изменяется по определяющему ЛЧМ-сигнал закону Ф(Т)=%оT .

До прихода импульса запуска в блок 12 управления на выходе многовходового элемента И 43, соедиФ ненного с входом импульсов записи информации счетчика 25, команда включения модуляции отсутствует. Логический "О" является разрешающим сигналом для записи информации в счетчик 25 с предварительной записью.

Код предварительной записи проходит коммутатор 26, логический сумматор 27 и устанавливается на входе накопителя 28. С приходом импульса запуска на выходе элемента И 39 формируется импульс (фиг. 6,г), длительность которого равна величине задержки л (р =1 - 3 мкс, вносимой элементом задержки 44. Выход элемента И 39 соединен с входом установки в "О" счетчика 25 с предварительной записью и третьим входом элемента ИЛИ 29. По переднему фронту импульса с выхода элемента И 39 происходит запись кода К„р в накопитель 28 и установка в "О" выходных разрядов счетчика 25 с предварительной записью 25. Начало команды включения модуляции совпадает с окончанием этого импульса и началом рабо1218463 ты счетчика 25 с предварительной записью в режиме счета импульсов, приходящих с выхода кварцевого генератора 40 на вход импульсов записи информации в режиме сложения счетчика 25 с предварительной записью.

При появлении первого импульса с выхода кварцевого генератора 40 на первый вход логического сумматора 27 поступает число " 1" в двоичном коде. Оно складывается с числом, представленным кодом предваритель. ной записи, и заносится в накопитель 28. На втором входе логического сумматора 27 устанавливается число, ! равное (K p, +1) .

Число "2 складывается в логическом сумматоре 27 с суммой (К„, g + 1), но сумма (К „>, +1+2) в накопитель 28 не заносится, так как на выходе первого разряда счетчика 25 с предварительной записью установился логический "0", запрещающий запись информации в накопитель 28.

Число "3 складывается в логическом сумматоре 27 с суммой (K» +1), новая сумма (К„р +1+3) =(К„р,, +4) заносится в накойитель 28 и. устанавливается на втором входе логического сумматора 27.

Таким образом, на втором .входе логического сумматора 27 формируется число (К„ +п ), которое при очередном сложении превышает емкость накопителя 28-N, т.е. К„„ +и =И+ь. Ф;, где Ч ; — остаток, равный разности между результатом последнего сложения и емкостью накопителя 28. В этом случае на выходе переноса логического сумматора 27 появляется импульс, по переднему фронту которого формирователь 30 импульсов сформирует первый эталонный импульс. Эталонный импульс разрешает запись в накопитель 28 остатка Ь 1, прохождение на первый

1 вход логического сумматора 27 кода

Кч,из коммутатора 26 и запись в накопитель 28 суммы К + ч „.

Далее сложение нечетных чисел продолжается, и эталонный импульс формируется при каждом переполнении емкости накопителя 28. Поскольку. код К вычисляется в дискретные моменты времени, моменты появления эталонных импульсов t. определяются ! с погрешностью, которая может достичь

1 значения, где P„g — частота входк5 ной импульсной последовательности.

С погрешностью, не превышающей

1 эталонные импульсы совпадают ь с моментами перехода фазы ЛЧМ-сигнала через нулевой уровень (фиг. 6,б) .

Это позволяет осуществить коррекцию параметров ЛЧМ-сигнала в точках со значениями фазы Ф= Г, 2П, ЗГ, ...,nli, 10

Импульсы с выхода генератора 16 импульсов поступают на первый вход управляемого делителя 23 частоты, на управляющий вход которого с выхода дешифратора 46 кода запуска блока 12 !

5 управления поступает сигнал, соответ,ствующий требуемой скорости модуляции и определяющий коэффициент деления эталонной импульсной последовательности.

Управляемый делитель 23 частоты, состоит из счетчика-делителя элементов И и многовходового элемента И.

При этом первый элемент И объединяет выход первого разряда счетчикаделителя и выход дешифратора кода запуска, соответствующий максимальной скорости модуляции, второй эле.мент И объединяет выход второго разряда счетчика-делителя и выход де30 шифратора кода запуска, соответствующий скорости модуляции, в два раза меньшей, и так далее. Выходы этих элементов И соединены с входами многовходового элемента И, выход которого является выходом управляемого делителя частоты 23. Счетный вход счетчика-делителя и выход многовходового элемента И через элемент И соединены с входом установки в "0"

40 счетчика-делителя.

При отношении величин скоростей модуляции 1:1/2: 1/4 и так далее коэффициенты деления управляемого делителя частоты 23 находятся в от45 ношении 1:2:4 и так далее. Напри.мер, если скорость модуляции в 4 раза меньше максимальной, то на выход многовходового элемента И проходит каждый четвертый импульс входной последовательности, после которого проходит кратковременная установка в "0" счетчика-делителя, и цикл работы управляемого делителя частоты 23 повторяется в течение всего времени модуляции. Таким образом, управляемый делитель 23 частоты позволяет получить с помощью генератора 16 импульсов множество эталон10., хода D-триггера 41, напряжение на выход коммутатора 20 знака проходит либо с входа инвертора, либо с его выхода (фиг. б,д). Это напряжение положительно при отрицательной полуволне ЛЧМ-сигнала, приходящего с выхода фазового детектора 2 на второй вход сумматора 21, и отрицательно при положительной полуволне этого

ЛЧМ-сигнала. Длительность команды на выходе D-триггера 41 определяется длительностью импульса на выходе многовходового элемента И 33 и не превышает половины периода ЛЧМ-сигнала в конце модуляции.

В сумматоре 2 1 происходит сложение сигнала с выхода фазового детектора 2 с выходным напряжением коммутатора знака 20 (фиг. б,е). В этом случае на входы компенсатора 13 фазы и нуль-органа 22 (узлов, определяющих глубину коррекции параметров

ЛЧМ-сигнала при их отклонении от требуемых значений) поступает ЛЧМсигнал, сложенный в противофазе с напряжением, учитывающим погрешность получения эталонных импульсов.

Нуль-орган 22 состоит из последовательно соединенных компаратора напряжений и формирователя фронтов.

Один из входов компаратора напряжений соединен с общей шиной. При поддержании требуемого закона модуляции выходного сигнала импульсы на выходе нуль-органа 22, соответствующие переходам его входного сигнала через нулевой уровень напряжения, совпадают с эталонными импульсами на выходе генератора 16 импульсов.

Компенсатор 13 фазы состоит иэ последовательно включенных узла выборки-хранения детектора, и RC-фильтра. При поддержании требуемого закона модуляции выходного сигнала напряжение на выходе компенсатора 3 фазы равно нулю.

С выхода управляемого делителя частоты 23 эталонные импульсы поступают в блок 12 управления на вход двоичного счетчика 31 (фиг. 7,а), на другой вход которого поступают импульсы с выхода кварцевого генератора 40.

С помощью многовходовых элементов И 32, 33, двоичный счетчик 31 для каждого эталонного импульса формирует два равных временных интервала.

Выход многовходового элемента И 32 (фиг, 7,б) сое;„ннен с R-входом RS35

9. 1218463 е ных последовательностей для Jl -сиг-; налов, скорости модуляции которых находятся в отношении 1:2;4 и так далее.

Импульс на выходе генератора 16 импульсов появляется всегда позже момента времени, соответствующего значению фазы Ф=п% для ЛЧМ-сигнала с требуемой скоростью изменения частоты. При этом из логического сумматора 27 в накопитель 28 переписывает ся остаток, равный разности между результатом последнего сложения и емкостью накопителя 28. Величина остатка соответствует погрешности получеI5 ния эталонного-импульса. Значение остатка в двоичном параллельном коде переписываются в блок 17 памяти, выполненный на D-триггерах, причем эталонный импульс является импульсом синхронизации, определяющим момент записи информации в D-триггеры.

ЦАП 18, выполненный по схеме аналого-цифрового деЛителя, преобразовы25 вает цифровую информацию на входе в аналоговое напряжение соответствующих уровней на выходе (фиг. б,г).

Управляемый делитель 19 напряжения выполнен на ключах, входы которых объединены, а выходы соединены с общей шиной через резисторы. На управ,ляющие входы ключей с выхода дешифратора 46 кода запуска поступают команды, соответствующие требуемым скоростям модуляции. Номиналы.резисторов на выходах ключей подобраны таким образом, что при отношении величин скоростей модуляции

1: 1/2:1/4 и так далее коэффициенты деления. управляемого делителя 19 40 напряжения определяются соотношением 1:2:4 и так далее.

Деление выходного напряжения

ЦАП 18 в соответствии с требуемой скоростью модуляции обусловлено 45 формированием множества эталонных последовательностей на выходе управляемого делителя 23 частоты. Применение управляемого делителя 19 напряжения позволяет уравнять фазовые погрешности получения эталонных импульсов, принадлежащих различным эталонным последовательностям.

Коммутатор 20 знака состоит из инвертора и двух ключей, выходы ко- 55 торых объединены, а управляющие вхо-ды соединены через логический инвертор. По команде, приходящей с вы

1218463

121 триггера 34. Выход многовходового с моментом прихода импульса с выхоэлемента И 33 (фиг. 7,в) соединен да нуль-органа 22, а конец — с окон. с S-входом RS-триггера 35. На дру- чанием импульса на выходе многовхогие входы RS-триггеров 34, 35 посту- дового элемента И 33 (фиг. 7,д). лают импульсы с выхода нуль-орга- Выходное напряжение RS-триггера 35 на 22. Если импульс с выхода нуль- при этом не изменяется и остается органа 22 (фиг. 7,r) попадает во вре- равным нулю. Выход RS-триггера 34 менной интервал, сформированный мно- соединен с одним из входов элеменговходовым элементом И 32, то на та И 36 на другой вход которого

У выходе RS-триггера 34 появляется им- поступают импульсы с выхода кварцепульс, длительность которого опреде- вого генератора 40 (фиг. 7,ж) . На ляется временем между началом им- выходе первого элемента И 36 формипульса с выхода нуль-органа 22 и руется сигнал -4d, (фиг. 7,з) в виокончанием временного интервала

l5 де синхроимпульсов количество котоУ с выхода многовходового элемент И 32 рых соответствует длительности ин(фиг. 7,д). тервала коррекции, т.е. времени от

Если. импульс с выхода нуль-орга- „ до „ (фиг.б,е) . Через реверсивна 22 попадает во временной интервал, HbBI счетчик 15 эти синхроимпульсы сформированный многовходовым элемен- поступают на вход регистра 11 памяти

20 том И 33, то на выходе RS-тригге- При первом включении в регистр 11 . ра 35 появляется импульс, длитель- памяти записывается число в двоичном ность которого определяется временем коде, значение которого составляет между началом временного интервала половину емкости регистра 11 памяти. с выхода многовходового элемента И 33 Сигнал — поступает на вход вычита25 4 и импульсом с выхода нуль-органа 22 ния регистра памяти 11. При этом (фиг. 7,е). число в регистре 11 памяти и, следовательно, на входе управляемого исОбщая граница временных интерва- точника 10 уменьшаются на количество лов, формируемых многовходовыми эле- синхроимпульсов, содержащихся в интер30 I ментами И 32, 33, сдвинута относи- вале коррекции t< -t<, поделенное на тельно эталонного импульса ь сдвига коэффициент деления реверсивного постоянно в течение всего времени счетчика 15. Уменьшение числа в двомодуляции. Введение сдвига позволя- ичном коде на входе ЦАП 47 приводит ет произвести сложение ЛЧМ-сигнала к уменьшению напряжения на выходе с поправкой получения эталонного операционного усилителя 48, являюще-. импульса до проведения очередной гося опорным напряжением для ЦАП 49. коррекции параметров ЛЧИ-сигнала. В результате уменьшаются выходное напряжение цифрового генератора 24, Кривая 1 (фиг 6 р 1 (ф ., а) иллюстрирует скорость изменения выходного напряжетребуемый закон изменения фазы сигна- 40 ния генератора 7 и скорость изменела на выходе фазового детектора 2; ния частоты .выходного сигнала управ- . кривые П и И представляют этот сиг- ляемого генератора 1 нал в случаях ког а начальн я д ачальная ско- Одновременно с выхода многовходоворость изменения,частоты соответствен- ro элемента И 32 ф сформированный но больше или меньше требуемой. 45 импульс (фиг. 7,б) поступает на

Пусть начальная скорость изменения частоты JFIY„-сигнала больше тре- ки-хранения, входящего в состав компенсатора фазы 13. Ключ открывая iI). Тог а ф а д фаз сигнала на вы- вается на время, равное длительходе фазового детектора 2 достигает 50 ности этого импульса, и на кондензначения Ф=1Г за время, меньшее тре- саторе, входящем в состав узла выбуемого, и импульс с выхода нуль-, борки-хранения, фиксируется выоргана 22 приходит в блок 12 управ- ходное напряжение сумматора 21 ления раньше, чем окончится формиро- в момент окончания импульса на вывание в еменног и р ого интервала на выхо- 55 ходе многовходового элемента И 32. де многовходового элемента И 33. При с >Ы напряжение пряжение на конденсатоНа выходе RS-триггера 34 формируется ре изменяется от нуля до значеимпульс, начало которого совпадает ния U (фиг. 6,ж) и сохраняет это

1218463

15 значение до прихода следующего эталонного импульса, соответствующего значению фазй ЛЧМ-сигнала 42lt, Пройдя через детектор и RC-фильтр, это напряжение в виде корректирующего напряжения обратной связи поступает на вход генератора 7 и уменьшает скорость изменения его выходного напряжения.

Коррекция ЛЧМ-сигнала, когда скорость изменения частоты меньше требуемой (фиг. 6,а, кривая Ы), т.е.

Д„ ф,, проходит аналогично,. но с той разницей, что блок 12 управления формирует сигнал +ЛАна выходе элемента И 37 (фиг.7,и), который поступает через реверсивный счетчик 15 на второй вход регистра 11 памяти.

Этот вход является входом сложения регистра 11 памяти, и синхроимпульсы сигнала +Ьо(увеличивают двоичное число на выходе регистра 11 памяти °

При этом увеличиваются выходное напряжение управляющего источника 10, выходное напряжение цифрового генератора 24 и скорость изменения выходного напряжения генератора 7. Выходное напряжение компенсатора 13 фазы также увеличивает скорость изме30 нения выходного напряжения генератора ? пилообразного напряжения.

В течение всего времени модуляции выходное напряжение компенсатора 13 фазы отслеживает через каждые

180 ошибку по фазе ЛЧМ-сигнала. Это позволяет получить напряжение коррекции, не содержащее резких перепадов, так как параметры ЛЧМ-сигнала не успевают значительно отклониться от закона модуляции за время, соответствующее изменению фазы Ф=1 . При одной и той же фазовой ошибке напря\.Ф жение на выходе цифрового генерато-. ра 24 претерпевает меньшее изменение, чем напряжение на выходе компенсато45 ра 13 фазы, так как на, выходе цифрового генератора 24 напряжение пропорционально скорости изменения частоты сигнала (о(), а на выходе компенсатора 13 фазы — фазе сигнала (Ф).

Поэтому коэффициент усиления по цепи коррекции в случае использования сигнала с выхода цифрового генератора 24 должен быть значительно больше чем в случае использования сигнала с выхода компенсатора 13 фазы. Это приводит к соответствующему росту шумов, сопровождающему сигнал коррекции.

С точки зрения уменьшения шумов в выходном ЛЧМ-сигнале использование выходно-. го напряжения компенсатора 13 фазы в качестве сигнала коррекции крутизны ° генератора 7 является более предпочтительным, и в рассматриваемом устройстве выходной сигнал компенсатора 13 фазы является основным корректирующим сигналом. Это позволяет пропустить синхроимпульсы коррекции на вход регистра памяти через реверсивный счетчик 15. При этом выход элемента И 36 соединен с входом вычитания реверсивного счетчика 15, выход в режиме вычитания которого соединен с входом вычитания регистра 11 памяти; выход второго элемента И 37 соединен с входом сложения реверсивного счетчика 15, выход в режиме сложения, которого соединен с входом сложения регистра 11 памяти, Применение реверсивного счетчика 15 устраняет возможность появления на выходах регистра 11 памяти случайных синхроимпульсов, обусловленных помехами в цепях сигнала, что приводит к уменьшению числа коррекций выходного сигнала управляемого источника 10.

После окончания очередной модуляции регистр 11 памяти хранит информацию до начала следующей модуляции.

Формула изобретения

1. Устройство автоматической подстройки линейного закона частотной модуляции, содержащее последовательно соединенные управляемый генератор, фазовый детектор, второй вход которого соединен,с выходом эталонного генератора, и первый ключ, последовательно соединенные фильтр нижних частот и первый сумматор, выход которого соединен с входом включения модуляции управляемого генератора, а .также генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, вход включения модуляции которого соединен с управляющим входом первого ключа, регистр памяти, компенсатор фазы, блок управления, выход сигнала запуска компенсатора фазы которого соединены с управляюпщм входом компенсатора фазы, при этом управляющИй вход блока управления является входом запуска, а выход управляемого генератора — выходом устройства авто15

1218463

16

I матической подстройки линейного закона частотной модуляции„ о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения частотных искажений выходного сигнала, в него введены последовательно соединенные генератор импульсов, вход импульсов записи, вход счетных импульсов и вход установки в "0" которого соединены соответственно с первым, вторым и треть1О им выходами импульсов управления, генератором импульсов блока управления, блок памяти, цифроаналоговый преобразователь, управляемый делитель напряжения, коммутатор знака, второй сумматор и нуль-орган, выход которого соединен с входом сигнала для определения глубины коррекции блока управления, а вход — с сигналь ным входом компенсатора фазы, реверсивный счетчик, входы вычитания и сложения которого соединены соответственно с первым и вторым выходами синхроимпульсов коррекции cicopoc1 25 ти изменения частоты блока управления, а выходы суммарного и разностного сигналов — соответственно с входами сложения и вычитания регистра памяти, между выходами регистра памяти и входом сигнала управления скоростью изменения выходного напряжения генератора пилообразного напряжения введены последовательно соединенные управляемый источник опорного напряжения и цифровой генератор пилообраз- З5 ного напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом сигнала управления цифровым генератором пилообразного напряжения блока управления между выходом генератора пилообраз.ного напряжения и его входом сигнала предыскажений введен инвертор, между выходом первого ключа и входом фильтра нижних частот введен второй ключэ между выходом первого ключа 45 и общей шиной введен третий ключ, между выходом эталонных импульсов генератора импульсов и входом эталонных импульсов блока управления введен управляемый делитель частоты, при 50 этом управляющие входы управляемого делителя напряжения и управляемого делителя частоты и управляющий вход упраВляемого источника опорного на55 пряжения соединены с выходом сигналов блока управления, определяющих скорость и знак изменения частоты, управляющий вход второго ключа и точка соединения управляющего входа первого ключа с управляющим входом генератора пилообразного напряжения соединены с выходом сигнала включения модуляции .блока управления, управляющий вход третьего ключа подключен к выходу инвертированного сигнала включения модуляции блока управления, выход компенсатора фазы соединен с входом сигнала коррекции фазы генератора пилообразного напряжения, выход фазового детектора соединен с сигнальным входом первого ключа и вторым входом второго сумматора, а управляющий вход коммутатора знака соединен с выходом сигнала управления коммутатором фазы блока управле-, ния.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что генератор импульсов выполнен в виде последовательно соединенных счетчика с предва1 рительной записью коммутатора лоЭ Э ,гического сумматора и накопителя, разрядные выходы которого соединены с вторым входом логического сумматора, последовательно соединенных формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом импульса переноса логического сумматора, и элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом накопителя, а второй вход — с выходом первого разряда счетчика с предварительной записью, при этом выход формирователя импульсов соединен с управляющим вхо-. дом коммутатора, выходы разрядов накопителя являются выходом сигнала погрешности фазы линейно-частотно-модулированного сигнала, выход формирователя импульсов является выходом эталонных импульсов, первый вход счетчика с предварительной записью является входом импульсов записи, второй вход — входом счетных импульсов, а третий вход соединен с третьим входом элемента ИЛИ и является входом установки в "0" генератора импульсов.

1218463 cemOp

° /Ю

pedepcu/у

mvvn /Х муто твр а Л7

teepnpecrp мха.аде/ г н ьЗ

rttlJp

ФУ ююфиг.5! г

C ра еистР гв мюлти 1

f &о а

ynpo8nwus /Я

1 . РЮ. oui уудфрачююр э ааХаей аел у

У АФИНА/ЮМ мм! 218463!

1 фиа 7

Составитель Г.Захарченко

Техред О.Неце Корректор О.Луговая:

Редактор Н.Швыдкая филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 1138/60 . Тираж 818 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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