Цифровой формирователь линейно-частотно-модулированных сигналов

 

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает расширение рабочего диапазона частот. Формирователь управляющих кодов (ФУК) 3 задает коды параметров формируемых линейночастотно-модулированньтх сигналов (ЛЧМС). Генератор 2 тактовых импульсов совместно с ФУК 3 и управляемым делителем частоты 1 определяет требуемую крутизну изменения частоты ЯЧМС. ФУК 3 совместно с блоком совпадения 5 и счетчиком 4 определяют значения начальной и конечной частоты формируемого ЛЧМС. Код со счетчика 4 посту-) пает .на фазовьй накопитель 6, Управляемъй делитель частоты 1 определяет интервал времени, в течение которого выходной счетчик не меняется., и, следовательно, не меняется частота формируемого сигнала, С выходов 2N старших разрядов фазового накопителя 6 код текущей фазы соответствующей частоты поступает на соответствующие адресные входы блока запоминания (БЗ) 7, а с выходов (N-1) старших разрядов - на адресные входы БЗ 8. БЗ 7 запрограммирован на основную , а ВЗ 8 - на корректирующую функцию представления исходной функции Sin Ч . Значения выходного кода корректирующей функции определяются сигналами , поступакицимн на соответствующие адресные -входы БЗ В с N младших разрядов фазового накопителя 6. Коды Грубого значения синуса и коды корректирующей функции до точного значения синуса поступают на суьматор 9. С его выхода код функции Sin( ч) через ЦАП 10 и фильтр нижних частот 11 поступает на выход. 1 ил. I (Л с СП 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУбЛИК

СЯ>4 Н 03 С 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

У

f

1д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3704272/24-09 (22) 04. 01. 84 (46) 23.09. 86. Бюл. Ф 35 (71) Марийский ордена Дружбы народов политехнический институт им. А.М. Горького (72) В.В. Шумаев, В.А. Иванов и В.A. Фролов (53) 621 376.3(088.8) (56) Рабинер Л., Гоулд Б..Теория и . применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978, с. 622.

Гнатек 10.Р. Справочник па цифроаналоговым и аналого-цифровым преобразователям. Пер. с англ. под ред, 10.А. Рюжина.М.: Радио и связь, 1982, с. 255-259. (54) ЦИФРОВОЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНОЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает расширение рабочего диапазона частот. Формирователь управляющих кодов (ФУК) 3 задает коды параметров формируемых линейночастотно-модулированных сигналов .(ЛЧМС). Генератор 2 тактовых импульсов совместно с ФУК 3 и управляемым делителем частоты 1 определяет требуемую крутизну изменения частоты ЛЧМС.

„„SU„„ f 259470 А 1

ФУК 3 совместно с блоком совпадения

5 и счетчиком 4 определяют значения начальной и конечной частоты формируемого ЛЧМС. Код со счетчика 4 посту- пает на фазовый накопитель 6, Управляемый делитель частоты 1 определяет интервал времени, в течение которого выходной счетчик не меняется и, следовательно, не меняется частота формируемого сигнала С выходов

2N старших разрядов фазового накопителя 6 код текущей фазы соответствующей частоты поступает на соответствующие адресные входы блока запоми-. нания (БЗ) 7, а с выходов (N-1) стар- I ших разрядов — на адресные входы

БЗ 8. БЗ 7 запрограммирован на основную, а БЗ 8 — на корректирующую функцию представления исходной функции

Sin г . Значения выходного кода корректирующей функции определяются сигналами, поступающими на соответствующие адресные -входы БЗ 8 с 0 млад- у р ших разрядов фазового накопителя 6. р

Коды "1.рубого" значения синуса и коды корректирующей функции до .точного значения синуса поступают на сумматор 9. С его выхода код функции

Sin(y) через ЦАП 10 и фильтр нижних частот 11 поступает на выход. 1 ил.

59470 2 (К„) формируемого сигнала. Заданные значения кодов Кд, K„ и К поступают с формирователя 3 управляющих кодов формируемого ЛЧМ сигнала, кото5 рый может состоять, например, из трех многоразрядных кодовых переключателей. Выходной многоразрядный код с выхода счетчика 4 поступает на второй информационный вход блока

5 совпадения и на вход фазового накопителя 6.

Импульсы с генератора 2 тактовых импульсов поступают на управляющие входы управляемого делителя 1 частоты, блока 5 совпадения и на вход записи фазового накопителя 6.

В фазовом накопителе 6 с приходом каждого тактового импульса происходит суммирование входного кода заданной частоты, поступающего со счетчика 4, с существующим в данный момент выходным кодом. Эта операция представляет собой не что иное, как изменение фазы формируемого сигнала на величину, определяемую выходным кодом счетчика 4, код которого в начальный момент времени равен входному коду начальной частоты (К„), поступающему с выхода форЗ0 мирователя 4.

Управляемый делитель 1 частоты пропускает на свой выход только те входные импульсы, номера которых кратны записанному коду (К„), З5 поступающему с одного из вьгходов формирователя 3, и определяет интервал времени, а течение которого выходной код счетчика 4 не меняется, а следовательно, не меняется часто40 та формируемого сигнала. Каждый выходной импульс с управляемого делителя 1 частоты поступает на счетный вход счетчика 4, изменяя его выходной код на единицу, что соответ45 ствует изменению частоты выходного сигнала на величину, которая определяется частотой генератора 2 тактовых импульсов и разрядностью фазового накопителя 6

50

ЬГ1=F т.г 2 г и 1г Ь т.г. где т. (— период следования тактовых импульсов генератора 2 °.где и

55 р т..г..

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования линейно-частотно-модулированных (ЛЧМ) сигналов в различных системах коротковолновой связи, сейсмологии, радиолокации..

Цель изобретения — расширение рабочего диапазона частот.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного цифрового формирователя ЛЧМ сигналов, Цифровой формирователь ЛЧМ сигналов содержит управляемый делитель 1 частоты, генератор 2 тактовых импульсов, формирователь 3 управляющих кодов, счетчик 4, блок 5 совпадения, фазовый накопитель 6, первый блок 7 запоминания, второй блок 8 запоминания, сумматор 9, цифроана- логовый преобразователь (ЦАП) 10, фильтр 11 нижних частот (ФНЧ).

Цифровой формирователь ЛЧМ сигналов работает следующим образом.

Формирователь 3 управляющих кодов задает коды параметров формируемых

ЛЧМ сигналов: код начальной частоты (Кн), код конечной частоты (К„) и код временного интервала постоянного значения приращения фазы заданной частоты (K> ). Генератор 2 тактовых импульсов совместно с формирователем

3 и управляемым делителем 1 частоты определяет требуемую крутизну изменения частоты ЛЧМ сигнала. Формирователь 3 совместно с блоком 5 совпадения и счетчиком 4 определяет значения начальной и конечной частоты формируемого ЛЧ1! сигнала, Фазовый накопитель 6 представляет собой многоразрядный накапливающий сумматор.

Синтезирование ЛЧМ сигнала производится изменением в определенные мо менты времени выходной частоты с заданным шагом. В исходном состоянии в управляемый делитель 1 частоты записан код (К ), определяющий время интервала формирования одной частоты

В счетчик 4 записан код (K„) начальной частоты формируемого сигнала. На один иэ входов блока 5 совпадения поступает код конечной частоты

- разрядность фазового накопителя 6; — частота следования тактовых импульсов; — шаг изменения частоты выходного сигнала.

470 ми точками необходимо, чтобы коррек-1 тирующая функция определялась в ,2" точках аргумента.

Тогда суммарный обьем блоков 7 и

8 запоминания для хранения значений синусондальной функции в узловых точках $хп(ч, ) и корректирующих функций т (М, ар) определяется выражением

t0 э-1, + 2 .2.1, 1

Ч= 2.h

Sih

Цифровой формирователь линейноу частотно-модулированных сигналов, содержащий формирователь управляющих кодов, выход кода начальной частоты которого соединен с информационным з 1259

Крутизна изменения выходного ЛЧИ сигнала задается и определяется также частотой генератора 2 и кодом К; .

По достижении значения выходного кода счетчика 4 кода конечной частоты (К ) блок 5 срвпадения, представляющий собой многовходовый элемент U пропустит первый же импульс с выхода генератора 2 тактовых импульсов на управляющий вход счетчика 4, устанавливая на его выходе код начальной частоты, возвращая всю систему в исходное состояние.

С выходов 2N старших разрядов фазового накопителя 6 код текущей фазы соответствующей частоты поступает соответственно на 2И адресных входов первого блока 7 запоминания. Код с выходов (N-1) старших разрядов фазового накопителя 6 поступает соответственно на (N-1) старших адресных входов второго блока 8 запоминания.

Первый блок 7 запоминания запрограммирован на основную $дп(Ч,.), а второй блок 8 запоминания - на корректирующую f (g.+jgg) функцию представления исходной функции синуса

Sin(М), где Sin(y) — значения функции на L --ом поддиапазоне в 30

i-ой точке аргумента (фазы); (1 . + july) — значение функции t --ro

1 поддиапазона в точке (i + j) аргумента.

Обе функции йп(Ч,) и ((Ч; +,кур) задаются в виде таблиц, запрограмми-. рованных в блоках 7 и 8 запоминания.

Одна из таблиц задает значения

Sin(9; ) в некоторых точках (; } с определенным интервалом, другая таб 40 лица — точные значения (Ч; +Jht) по каждому иэ этих интервалов, а весь интервал изменения п-разрядного аргумента (фазы) включает в себя

2 узловых точек, из числа которых 5 вычисляется 2 поддиапазонов.

Значение исходной синусоидальной функции Sin(ч ) в поддиапазоне < в точке (Ч; +Jay) определяется как сумма значений синусоидальной функ- у ции Sin(1 ; ) в узловой точке (q; ) и значения корректирующей функции

fg(4 +3дц ) B точке(f„+Jgy) соответствующей текущей Фазы.

Для каждого поддиапазона используется только одна корректирующая функция. Для определения значения синусоидальной функции между узловы1 где -2 — количество ячеек блоков запоминания, в которых хранятся значения синуса в узловых точках;

Ь-1

2 — количество ячеек, в которых хранятся значения одной корректирующей функции;

2 — количество корректирующих функций во всем интервале изменения аргумента (фазы);

S — количество используемых вы". ходных старших разряДов фазового накопителя.

Значения выходного кода корректирующей функции определяется сигналами, поступающими на N младших адресных входов второго блока 8 запомина- ния с соответствующих N выходов младших разрядов фазового накопителя 6.

Выходные коды "грубого" значения синуса и коды значений корректирующей функции до точного значения синуса поступают соответственно с выходов первого и второго блоков 7 и 8 запоминания на входы сумматора 9.

В результате суммирования кодов основной и корректирующей функции на выходе сумматора 9 получается код синусоидальной функции Sin(<)=

$1П(Ч1) + g (1ф.; +5Ь1ф ) Иэ КОТО рого в ЦАП 10 формируется соответствующее аналоговое напряжение значений синусоиды.

ФНЧ 11 формирует иэ сигнала ступенчатого напряжения гармонический синусоидальный сигнал.

Формула изобретения

Составитель Г. Захарченко

Техред Л.Кравчук ° Корректор Л. Зимокосов

Редактор Л. Гратилло

Заказ 5138/57 Тираж 81б Подписное

В11ИИПИ 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

5 12594 входом счетчика, фазовый накопитель, вход записи которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, информационные входы — с разрядными выходами счетчика, а выходы 2N старших разрядов — с соответствующими адресными входами первого блока запоминания, и последовательно соединенные сумматор, цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, 10 при этом первый вход сумматора соединен с выходом первого блока запоминания, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона частот, в него введены вто- 15 рой блок запоминания, каждый из старших адресных входов которого соединен с соответствующим из (N-1) выходов старших разрядов фазового накопителя, а каждый иэ младших адресных 20 входов — с соответствующим из И выходов младших разрядов фазового накопителя, выход — с вторым входом сумматора, блок совпадения, первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с выходом кода конечной частоты формирователя управляющих кодов и выходом счетчика, управляющий вход— с выходом генератора тактовых импульсов, а выход — с входом записи счетчика, а также управляемый делитель частоты, сигнальный вход которого соединен с выходом кода временного интервала постоянного значения приращения фазы заданной частоты, формирователя управляющих кодов, управляющий вход — с выходом генератора тактовых импульсов, а выход соединен со счетным входом счетчика.