Формирователь сигналов с угловой модуляцией

 

Изобретение относится к радиотехнике . Уменьшается уровень паразитных составляющих выходного сигнала при расширении диапазона частот информац. сигнала и диапазона девиаций частоты. Устр-во содержит источник сигналов несущей частоты 1, два .балансных амплитудных модулятора 2, и 5, сумматор 3, фазовращатель 4, формирователь тактовых импульсов 6, делитель частоты с переменным коэффициентом деления ( ДПКД) 7, счетчик 8, два элемента совпадении 9 и 10, инвертор 11, дешифратор экстремальных кодовых комбинаций.12, реверсивный счетчик 13, два блока постоянного запоминания (БПЗ) 14 и 15 и два ЦАП 16 и 17. Цель достигается введением ДПКД 7, устанавливающего необходимую тактовую частоту и девиацию частоты, а также введением счетчика 8, опрашивающего младшие разряды БПЗ 14 и 15, когда на. входах старших разрядов БПЗ 14 и 15 установлена логическая 1. 2 ил. & С/) I fs. то Mua-J ции LU Saif

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1241411 (50 4 Н 03 С 3/33

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13,;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3840338/24-09 (22) 09.01.85 (46) 30 ° 06 ° 86. Бюл. № 24 (71) Ярославский государственный университет и Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) А. Н. Кренев, М. А. Соколов и В. И. Ярмоленко (53) 621.376.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 873450, кл. Н 04 L 27/10, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 771783, кл. Н 03 С 3/38, 1978. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ С УГЛОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Уменьшается уровень паразитных составляющих выходного сигнала при расширении диапазона частот информац. сигнала и диапазона девиаций частоты. Устр-во содержит источник сигналов несущей частоты 1, два .балансных амплитудных модулятора 2, и 5, сумматор 3, фазовращатель 4, формирователь тактовых импульсов 6, делитель частоты с переменным коэф фициентом деления (ДПКД) 7, счетчик

8, два элемента совпадения 9 и 10, ин™ вертор 11, дешифратор экстремальных кодовых комбинаций 12, реверсивный счетчик 13, два блока постоянного запоминания (БПЗ) 14 и 15 и два ЦАП

16 и 17. Цель достигается введением

ДПКД 7, устанавливающего необходимую тактовую частоту и девиацию частоты, а также введением счетчика 8, опрашивающего младшие разряды БПЗ 14 и

15, когда на. входах старших разрядов

БПЗ 14 и 15 установлена логическая !! 1 !! . 2 ил .

12414) 1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для получения частотно-модулированных сигналов в радиотехнических устройствах различного назначения.

Цель изобретения - уменьшение уровня паразитных составляющих выход ного сигнала при расширении диапазона частот информационного сигнала и диапазона девиаций частоты.

На фиг, 1 представлена структурная электрическая схема предложенного формирователя сигналов с угловой модуляцией; на фиг, 2 - временные ди аграммы его работы.

Формирователь сигналов с угловой модуляцией содержит источник 1 сигна лов несущей частоты, первый балансный амплитудный модулятор (БАМ) 2, сумматор 3, фазовращатель 4, второй балансный амплитудный модулятор (RAM)

5, формирователь 6 тактовых импуль сов, делитель 7 частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД), счетчик

8, первый и второй элементы 9 и 10 совпадения, инвертор Il дешифратор

12 экстремальных кодовых комбинаций, реверсивный счетчик 13, первый и второй блоки 14 и 15 постоянного запоминания, первый и, второй цифроаналогоный преобразователь (IQGI) 16 и 17.

Формирователь сигналов с угловой модуляцией работает следующим образом.

Инвертор 11 и дешифратор 12 необходимы для организации управления работой реверсивного счетчика 13, входным информационным сигналом, представляющим собой последовательность бинарных импульсов, несущих информацию.

Реверсивный счетчик 13, счетчик

8, первый и второй блоки 14 и 15 постоянного запоминания, первый и второй, ЦАП 16 и 17 необходимы для формирования квадратурных компонент модулирующего сигнала по законам, соответствующим заданному закону перехода от одной частоты к другой. Формирователь 6 тактовых импульсов и ДПКД 7 служат для получения такто-. вой частоты, обеспечивающей требуемую девиацию частоты формируемого сигнала и стабильный необходимый уровень внеполосных излучений (паразитных составляющих), не зависящий от скорости передачи информации, 5 !

О

35 !

«;0

Если в первый момент времени после включения реверсинный счетчик 13 находился в промежуточном состоянии (не в экстремальном), то с ныходов дешифратора 12 на первые управляющие входы элементон 9 и 10 совпадений воз1 ействуют логичeñêèå "1". Если в момент включения на информационном

1! входе присутствовала логическая !

Блоки 14 и 15 постоянного запоминания выполняют роль функциональных кодовьп< преобразователей, где каждому коду адреса считывания ставится в соответствие выходные коды большей разрядности, находящиеся в линейной зависимости с требуемыми значениями напряжения ВыхОдных сигналов фОрмирОвателя сигналов с угловой модуляцией, С помощью счетчика 8 постоянно идет обращение к младшим адресным входам блока 14 и блока 15. В то же время опрашиваются и их старшие адресные входы с помощью реверсивного счетчика 13. Таким образом идет обращение к младшим и старшим адресным входам блоков 14 и 15 независимо от того, н экстремальных или промежуточном состояниях находится реверсив ный счетчик 13.

С выхода источника 1 гармонический сигнал подается,на вход БАМ 2 и на вход фазовращателя 4 на П/2, с

Выхода которого он поступает на вход

БАМ 5. На другие входы БАМ 2 и 5 подаются модулирующие сигналы. С выходов БАМ 2 и 5 сигналы подаются на первый и второй входы сумматора 3.

На информационный вход формирователя сигналов с угловой модуляцией подается сигнал (фиг. 2a)> несущий информацию. Формирователь 6 формирует тактовые импульсы с частотой с периодом следования не более 1/2 " длительности самого короткого информационного импульса (где k — - число разрядсв реверсивного счетчика 13), Эти тактовые импульсы через элементы

9 и 10 совпадений поступают на вход сложения или вычитания реверсивного счетчика 13 или блокируются ими по достижении реверсивным счетчиком 13 экстремальных состояний, Кодовые комбинации с выхода реверсивного счетчика 13 (фн-. 2б) поступают на входы дешифратора 12 максимальной (Q.„,„ ) и минимальной („„„) кодовых комбинаций соответственно, а также на входы старших разрядов блоков 14 н 15.

124!411

Такт

oos Apt

A(t) = сояьу у(1)t (4) cos ды1 тогда тактовые импульсы проходят на вход сложения реверсивного счетчика

13 через элемент 9 совпадения.

По мере поступления тактовых импульсов на . реверсивный счетчик 13 на входы старших разрядов блоков 14 и 15 поступает К-разрядный сигнал с соответствующих выходов реверсивного счетчика 13, который подается также на входы дешифратора 12 экстремальных кодовых комбинаций. Блоки 14 и

15 осуществляют функциональное преобразование двоичного кода реверсивного счетчика 13 в два кода большей разрядности, линейно связанных с требуемыми значениями выходных напряжений при переходе от одной частоты модуляции к другой.

При достижении частоты отжатия" или частоты "нажатия" на входы старших разрядов блоков 14 и 15, устанавливается уровень логической "1" или логического "0" соответственно, которые сохраняются до.изменения ло гического уровня на информационном входе. Так как изменение логического уровня может происходить плавно или мгновенно, то это приводит к тому, что уровни внеполосных (паразитных) излучений частотно-модулированных сигналов с угловой модуляцией следует рассматривать для различных случаев: когда на выходе реверсивного счетчика 13 установлен логический .

"0", логическая "1" и произвольное, т.е. не экстремальное состояние.

Пусть на входах старших разрядов блоков 14 и 15 установлен логический

"0". С помощью счетчика 8 опрашивают .ся адресные входы 1 младших разрядов ячеек блока 14 с порядковыми номерами (1-2) и 1 младших разрядов ячеек блока 15 с теми же порядковыми номерами. В данные ячейки занесены выборки сигналов соя t и sin t на интервале одного периода.

Периодическая генерация сигналов соя 5 t и sin5? t на интервале периодов

Т„ и Т „ приводит к тому, что устройство формирует частоту, например, отжатия

Аналогичным образом работает формирователь сигналов с угловой модуля.цией, когда на входах старших разрядон блоков 14 и 15 установлена логи ческая 1". Тогда с помощью счетчика ,8 опрашиваются 1 младших разрядов блоков 14 и 1 .младших разрядов блока .

15 с порядковыми номерами ((2 " -2 )х+.е

2 . В указанные ячейки блоков 14 и

15 занесены выборки сигналов cos52 t и -я1п 2 t соответственно íà интервал

15 одного периода.

Периодическая генерация сигналов

sin gt и -sin Д,t на интервале периодов Т>> и Тд приводит к тому что устройство формирует частоту нажан

20 тия к+Е е.

Оставшиеся (2 -2 ) ячеек в обоих блоках 1- и 15 отведены под формирование модулирующих функций при переходе от одной частоты, например

25 "отжатия" к другой частоте "нажатия" и наоборот.

Для блоков 14 и 15 составляются ,а таблицы истинности таким образом, что последовательности кодовых комбинаций адреса преобразуются в выходную кодовую последовательность большей разрядности, значения которой пропорциональны мгновенным значениям амплитуды гармонического сигнала на

35 периодах Т д, Т10 э Т7д, Т2в и мгно венным значениям амплитуды гармони ческого сигнала, определяемых видом модулирующих фучкций перехода от одной частоты к другой.

Таким образом, последовательности кодовых комбинаций с помощью цифро-. аналоговых преобразователей 16 и 17 преобразуются в гармонические сигналы A(t) и a(t) на интервалах Т4д, 45

T > T и Т я соответственно и в сигнал, определяемый законом перехода от одной частоты к другой

124!411

О А<2 7тркг

2 Тг к « » 2 2 ) . ТTIIKl

1 е

sin z t

sin 6ю (!) ()

-sinew t

В((, ) (5) Величина напряжения U устанавли-!

О

II) вается коэффициентом передачи цифроаналоговых преобразователей !б и 17, а нормированные на U значения функМ {t)t 2о !

5 через равные интервалы !)t значений аргумента t заносятся в двоичном коде в виде таблицы и блоки 1ч и 15 соответственно. Таким образом, осущест вляется программирование блоков 14 и

15 на выбранный закон скругления фронта частотной модуляции Q{t), т.е. закон перехода от одной частоты к другой.

Длительность процесса перехода от одной частоты к другой 1, t . — t =< (фиг. 2) связана с gt от((2 6 ношением l> = n At,. где и = 2 чис ло участков аппроксимации фронта частотной модуляции.

Последовательность формирования

35 частотно-модулированного сигнала приведена на фиг, 2в,г,д.

Закон изменения частоты приведен на фиг. 2е. При формировании частоты

"нажатия на выходах БАМ 2 и 5 имеют

II 40 ся соответствующие напряжения ( и

gt (т ) = сов г! t ° cos 6uq(t) 1„

- 45 (t) = сов (и t + — )) -sintray(t) t) 2((о 2 L.

Сигналы с выходов ЦАП 16 и 17 (5) подаются соответственно на управляющие входы BAM 2 и 5. На другие входы

BAM 2 и 5 подаются сигналы с частотой у, . Ha выходах БАМ 2 и 5 в слу

II II чае формирования частоты отжатия имеем

U, (t) = cosa t ° cos ду<р(1)

" (t) = - (Ъ) sinai (p(t )7 t где приняты допущения, что !! = ll В, П = 1 В (амплитуда модулирующего

Щ напряжения), коэффициенты передачи

ВАМ 2 и 5 К = 1. Частотно-модулиро ванный сигнал в этом случае имеет вид

U„î (") + U„(t)

u, (t) = соя(и, t + аи tp (t)), Здесь также приняты допущения, что !7. = 1 В, U = 1 В, коэффициенты передачи BAM 2 и 5 К = 1. Частотномодулированный сигнал "нажатие" имеет Вид

It,) = u,„{t) + U,„„() (t) = cns(rg, - (t)t) Таким образом,, если длительность процесса перехода от одной частоты к ,другой на интервале информационной

)посылки задана, то тем самым определяется число импульсов, которое долж» но поступать на реверсивный счетчик

13 для его перевода из одного экстремального состояния в другое

Изменением коэффициента деления

ДПКД 7 устанавливается необходимая ,цевиация частоты, а также необходимая тактовая частота импульсов.

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я формирователь сигналов с угловой модуляцией, содержащий последовательно соединенные источник сигналов несущей частоты, первый балансный амплитудный модул (тор и сумматор,, следовательно соединенные фазовращатель, вход которого подключен к вь ходу источника сигналов несущей частоты, и второй балансный амплитудный модулятор, выхор которого подключен

7 12 к другому входу сумматора, первый и второй элементы совпадений, выходы которых соединены соответственно с входом сложения и с входом вычитания реверсивного счетчика, первый и второй блоки постоянного запоминания, входы старших разрядов которых соединены с выходом реверсивного счетчи« ка, первый цифроаналоговый преобразователь вход которого соединен с выходом первого блока постоянного .запоминания, а выход с входом модулирующего сигнала, первого балансного амплитудного модулятора, второй .цифроаналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом второго блока постоянного запоминания, а выход - с входом модулирующего сигнала второго балансного амплитудного модулятора, формирователь тактовых им-. пульсов, вход которого соединен с выходом источника сигналов несущей частоты, дешифратор экстремальных кодовых комбинаций, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход минимальной кодовой комбинации и выход максимальной ко довой комбинации которого соединены соответственно с первым управляющим входом первого элемента совпадений, и с первым управляющим входом второ го элемента совпадений, и инвертор, 41411 8 выход которого соединен с информационным входом первого элемента совпадений, а выход - с информационным входом второго элемента совпадений, при этом вторые управляющие входы первого и второго элементов совпадений соединены между, собой, вход инвертора является информационным входом, а выход сумматора - выходом

10 формирователя сигналов с угловой модуляцией, отличающийся тем, что, с целью уменьшения уровня паразитных составляющих выходного сигнала при расширении диапазона

15 частот информационного сигнала и ди апазона девиаций частоты, в него введены последовательно соединенные делитель частоты с переменным коэффи-. циентом деления, вход которого сое

20 дикен с выходом формирователя такто вых импульсов, и счетчик, выход стар шего разряда которого соединен с точ кой соединения вторых управляющих входов первого и второго элементов

25 совпадений, при этом выходы других разрядов счетчика соединены с входами младших разрядов первого и второго блоков постоянного запоминания а управляющий вход делителя

gp частоты с переменным коэффициентом деления соединен с входом инвертора.

1241411

Составитель Г. Захарченко

Редактор А. Долинич Техред Н.Бонкало . Корректор M. Демчик

Заказ 3611/53

Тираж 81б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Формирователь сигналов с угловой модуляцией Формирователь сигналов с угловой модуляцией Формирователь сигналов с угловой модуляцией Формирователь сигналов с угловой модуляцией Формирователь сигналов с угловой модуляцией Формирователь сигналов с угловой модуляцией 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике и другим областям электронной техники, в которых используются сигналы с угловой модуляцией, и может быть использовано для преобразования девиации фазы в девиацию частоты с любым заданным коэффициентом преобразования

Изобретение относится к радиотехнике и другим областям электронной техники, в которых используются сигналы с угловой модуляцией, и может быть использовано для преобразования девиации частоты в девиацию фазы с любым заданным коэффициентом преобразования

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано в цифровых системах подвижной радиосвязи

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокации, связи и технике радиоизмерений

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для обеспечения высококачественной связи по нестабильному каналу связи

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает (ЧМ)

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиопередающих устройствах и контрольно-измерительной технике для получения фазомодулированных сигналов

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке управляемых по частоте генераторов

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для формирования радиосигналов с угловой модуляцией в радиотехнических устройствах различного назначения, в том числе в технике создания преднамеренных радиоэлектронных помех. Техническим результатом является формирование практически неискаженных фазомодулированных сигналов без ограничения величин индексов модуляции одновременно на первой, второй, третьей и последующих гармониках колебания несущей частоты. Первый способ повышения индекса угловой модуляции предназначен для увеличения значений индексов модуляции в выходных ФМ сигналах на первой гармонике колебания несущей частоты и характеризуется тем, что формируют квадратурное колебание по отношению к колебанию несущей частоты, формируют косинусную и синусную составляющие модулирующего напряжения, выполняют первый синфазное и квадратурное перемножения ВЧ и НЧ составляющих и первое линейное суммирование результатов первых перемножений, получают первое ФМ колебание с заданным значением индекса модуляции, дополнительно формируют квадратурное колебание по отношению к первому ФМ колебанию, осуществляют второе аналогичное попарное перемножение и второе линейное алгебраическое суммирование результатов вторых перемножений. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 25 ил., 3 табл.
Наверх