Частотный манипулятор

 

Изобретение может быть использовано в системах передачи дискретной информации, в нем расширяются функциональные возможности за счет формирования частотно-манипулированных сигналов с различными несущими частотами. Устр-во содержит опорный г-р 1, фильтры 3, 13 и 14 нижних частот , управляемый 4, смеситель 5 частот, умножитель 10 частоты,логич. блок 11, фазовый детектор 12, синхронизатор . Вновь введены блок 2 выделения разностной частоты, сумматор 6, блок 7 предварительной настройки,г-р 8 перестройки, г-р 9 сетки частот. Г-р 8 содержит датчик синхронизма и г-р линейно изменяющегося напряжения. Г-р 9 содержит задакщий г-р, делитель частоты, ключ. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л 1С СП ч О5 М Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 04 L 27/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

j Х(7:...

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) i 259507 (21) 3908280/24-09 (22) 11.06.85 (46) 23.07.87. Бюл. Ф 27 (72) А.С. Гаранин и В.Н.Бобков (53) 62 1.394.6 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1259507, кл. Н 04 L 27/12, 1984. (54) ЧАСТОТНЫЙ МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение может быть использовано в системах передачи дискретной информации, в нем расширяются функциональные возможности за счет формирования частотно-манипулирован„„ЯК„1325716 А 2 ных сигналов с различными несущими частотами. Устр-во содержит опорный г-р 1, фильтры 3, 13 и 14 нижних частот, управляемый г-.р 4, смеситель 5 частот, умножитель 10 частоты,логич. блок 11, фазовый детектор 12, синхронизатор. Вновь введены блок 2 выделения разностной частоты, сумматор 6, блок 7 предварительной настройки,г-р

8 перестройки, r-p 9 сетки частот.

Г-р 8 содержит датчик синхронизма и г-р линейно изменяющегося напряжения.

Г-р 9 содержит задающий г-р, делитель частоты, ключ. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1325716

5S

Изобретение относится к электросвязи, может быть использовано н системах передачи дискретной информации и является усоверщенстнонанием изобретения по ант. сн. ¹ 1359507, Цель изобретения — расщирение функциональных возможностей за счет формирования частотно-манипулиронанных сигналов с различными несущими частотами.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема частотного манипулятора; на фиг.2 — структурная электрическая схема генератора перестройки; на фиг. 3 — структурная электрическая схема генератора сетки частот; на фиг. 4 — структурная электрическая схема блока предварительной настройки.

Частотный манипулятор содержит опорный генератор 1, блок 2 ныцеления разHocTíîé частоты, первый фильтр 3 нижних частот, управляемый генератор

4, смеситель 5 частот, сумматор 6, блок 7 предварительной настройки, генератор 8 перестройки, генератор

9 сетки частот, умножитель 10 частоты, логический блок 11, фазовый де— тектор 12, второй 13 и третий 14 фильтры нижних частот, синхронизатор 15.

Блок выделения разностной час,от;. содержит смеситель 16 частот и фиды;;

17 нижних частот. Логический блок содержит блоки 18 и 19 установки, блок

20 управления, ключи 21 и 22„ блок

23 сравнения..Генератор перестройки содержит датчик 24 синхронизма и генератор 25 линейно изменяющегося напряжения. Генератор сетки частот содержит задающий генератор 26, делитель 27 частоты и ключ 28. Блок предварительной настройки содержит источник 29 опорного напряжения, первый

30, второй 3 1, третий 32 и четвертый

33 резисторы, первый 34, второй 35, третий 36 и четвертый 37 ключи.

Частотный манипулятор работает следующим образом.

Опорный генератор 1 формирует высокочастотное гармоническое колебание с частотой fo, которое подается на первый вход блока выделения разностной частоты. Далее работу частотного манипулятора рассмотрим на примере формирования трех фиксированных частот настройки н трех характерных режимах, в которых формируются час5

)5

?О

40 тотно-манипулированные колебания на указанных несущих частотах f, f

М и йн

В режиме 1; и блоке 7 предвари тельной настройки замыкается ключ 35 и постоянное напряжение U с резистора 32 поступает на нторой вход управляемого генератора 4 и перестраинает его на частоту fz, находящуюся вблизи частоты f опорного генератора 1, которая совпадает с первой частотой настройки частотного манипулятора Е

На выходе фильтра 17 нижних частот выделяется сигнал частотой f -f который проходит через второй смеситель 5 частот, фильтр 3 и поступает на вход умножителя 10 частоты, на выхоце которого образуется сигнал с частотой, близкой к Г „ где F — час— тота следования тактовых импульсов.

Сигнал с частотой F получается путем деления частоты задающего генератора 26, равной NF>, на коэффициент деления N в делителе 27 частоты и поступает на второй вход синхронизатора 15. С второго выхода делителя 27 частоты сигнал F,,сдвинутый по фазе на 90 относительно сигнала с первого выхода делителя 27 частоты, посту . ает на первый вход датчика 24 синхронизма генератора 8 перестройки.

Сигнал рассогласования с выхода датчика 24 синхронизма поступает на вход генератора 25 линейно изменяющегося напряжения и запускает его. С выхода генератора 25 линейно изменяющегося напряжения сигнал перестройки через сумматор 6 поступает на вход управляемого генератора 4 и изменяет

I его частоту от частоты f к частоте

f до тех пор, пока частота управляемого генератора 4 не попадет в полосу захвата контура фазовой автоподстройки (ФАП), образуемого управляемым генератором 4, блоком 2 выделения разностной частоты, смесителем 5 частот, фильтром 3, умножителем 10 частоты, логическим блоком 11 и сумматором 6.

После этого под действием сигнала упранления, поступающего с выхода логического блока 11 через сумматор

6 на управляемый генератор 4, происходит синхронизация частоты последнего при значении f + F /4 или f

0 T с

F /4 в зависимости от знака инфор1325716 мационной посылки а на входе частот-, 1 ного манипулятора.

На выходе фильтра 17, служащего для подавления высокочастотных про-5 дуктон преобразования и имеющего IQ лосу прапускания pF (2F„, (< f>,, где 3F = NFy — шаг сетки частот, Н,< — полоса пропускания фильтра 17, выделяется сигнал частотой F /4.Этот т сигнал, пройдя беэ изменения смеситель 5 частот и фильтр 3, лодается на .вход умножителя 10 частоты. Сиг-, нал, снимаемый с выхода умножителя

10 частоты, имеет частоту f и срав- 15 нивается по фазе с сигналом тактовой частоты в фазовом детекторе 12 с двумя выходами.

На выходе фильтра 13, со:диванного с первым входом фазового детекто.ра 12, формируется постоянная оставляющая сигнала опп бки высокого уровня, а на выходе фильтра 14, подключенного к второму выходу фазового детектора 12, формируется постоянная 25 составляющая сигнала ошибки низкого уровня. Фильтры 13 и 14 имеют полосу пропускания BF gy „ < F /4.

Синхронизатор 15 производит син-хронизацию двоичной информации, пода- ЗО ваемой на вход частотного манипулятора, с сигналом тактовой частоты Г подаваемым на второй вход синхронизатора 15.

Логический блок 11 при наличии на

35 выходе синхронизатора 15 логической единицы подключает первый вход управляемого генератора 4 через сумматор

6 к выходу фильтра 13 с высоким уровнем сигнала управления, замыкая тем самым кольцо ФАП частоты. При этом частота выходного сигнала управляемого генератора 4 изменяется до значе1 ния f f, — Fy/4. При появлении на выходе синхронизатора 15 логического нуля логический. блок 11 отключает выход фильтра 13 от первого входа сумматора 6 и подключает к нему выход фильтра 14 с низким уровнем сигнала, замыкая тем самым кольцо ФАП частоты. БО

При этом сигнал управления низкого уровня вызывает изменение частоты управляемого генератора 4 к значению

f< = f, + F /4. Сигнал тактовой частоты Р, подаваемый на третий вход 56

y% логического блока 11, служит для обеспечения синхронного функционирования, т.е, синхронного с сигналом

Р из мене ния частоты упранл яемого генератора

Логический блок 11 работает следующим образом.

Блок 23 сравнения сравнивает уровни сигналов, поступающих íà era входы с выходов фильтров 13 и 14, и ныдарт на своем выходе сигнал логической единицы, если уровень сигнала фильтра 13 превышает уровень сигнала фильтра 14. Выходной сигнал блока 23 сравнения подается на первый вход блока 20 управления, на второй вход которого поступает синхронизированный информационный сигнал логической единицы.

В случае совпадения логических уровней сигналов на первом и втором входах блока 20 управления на первом выходе формируется сигнал логической единицы, который синхронно с тактовым импульсом, действующим на перном входе блока 18 установки, устанавливает ключ 21 в открытое состояние.

При этом сигнал высокого уровня с выхода фильтра 13 подается через ключ

21 и сумматор 6 на вход управляемого генератора 4, устанавливая его частоту равнои 4 = f<, Fy/4 °

При появлении информационного логического нуля на втором входе блока

20 управления на первом вьгходе формируется сигнал логического нуля, а на выходе — сигнал логической единицы, который синхронно с тактовым импульсом, действующим на первом входе блока t9 установки, устанавливает второй ключ 22 в открытое состояние.При этом ключ 21 закрывается и сигнал низкого уровня с выхода фильтра 14 через ключ 22 и сумматор 6 подается на вход управляемого генератора 4, устанавливая его acToTy, равной

= f< + F>/4. Таким образом, в первом режиме работы формируется частотноманипулированный сигнал с непрерывной фазой, индексом манипуляции m

= 0 5 и средней частотой настройки

Ен, В режиме 2 в блоке 7 предварительной настройки замыкаются ключи

37 и 34, постоянное напряжение

7 с резистора 31 поступает на вход управляемого генератора 4 и ус-, танавливает его частоту вблизи второй частоты настройки f „= f — D F, 1325

Одновременно управляющее напряжение с выхода источника 29 опорного напряжения поступает на управляющий вход ключа 28 и открывает его, пропуская с выхода задающего генератора

26 сигнал частотой dF на второй

«аход второго .смесителя 5 частоты, На выходе фильтра 17 выделяется сигнал частотой, близкой к К Л Г +

F /4, и подается на первый вход l0 смесителя 5 частот. После преобразования на выходе фильтра 3 выделяется сигнал с частотой, близкой к F /4, т

C выхода умножителя 10 частоты сигнал с частотой, близкой к F,,посту- 15

» пает на первый вход фазового детектора 12 и второй вход датчика 24 син-хронизма. Сигнал с его выхогта заг.ускает генератор 25 линейно изменяющегося напряжения, который через сум- 20 матор 6 поступает на вход управляемого генератора 4, перестраивая его частоту в направлении второй частоты настройки f до тех пор, пока часто-. та управляемого генератора 4 не попадет в полосу захвата контура ФАП.

После этого под действием сигнала управления, поступающего с вьгхода логического блока 11 через сумматор

6 на вход управляемого генератора 4, 30 происходит синхронизация частоты его на частоте f + F,/4 или на частот;.

f — F /4 в зависимости от знака ы.— о т формационной посылки на входе частот-ного манипулятора. Далее работа частотного манипулятора происходит как и в режиме 1. Таким образом„ во ВТо ром режиме работы формируетс.я частотно-манипулированный сигнал с непрерывной фазой, индексом манипуляции 40 тп = 0,5 и средней частотой

Н2 1

В режиме 3 в блоке 7 предварительной настройки замыкаются ключи 37 и

36, постоянное напряжение U H (П н,( (U н с резистора 33 поступает на 45

М э 1

2 вход управляемого генератора 4 и устанавливает его частоты вблизи третьей частоты настройки f H =- fz + DF.

Одновременно управляющее напряжение с выхода источника 29 опорного напря- 50 жения поступает на управляющий вход ключа 28 и открывает его, пропуская с выхода задающего генератора 26 сигнал с частотой gF на второй вход второго смесителя 5 частот. 55

На выходе фильтра 17 выделяется сигнал частотой, близкой к 21Г +

i F /4. После преобразования во вто716 6 ром смесителе 5 частот формируется сигнал 1"» /4, который в результаге умножения в умножителе 10 частоты преобразуется в сигнал с частотой, близкой к Г». Этот сигнал подается на первый вход фазового детектора 12 и »а второй вход датчика 24 синхронизма, сигнал с выхода которого запускает генератор 25 линейно изменяющегося напряжения, а сигнал с последнего пройдя сумматор 6„ перестраивает частоту управляемого генератора 4 в направлении третьей частогы настройки f =- f + dF до попадания в полосу захвата контура ФЛИ.

Затем под действием сигнала управления, поступающего с выхода логического блока 11 через сумматор 6 происходит синхронизация частоты управл;— емого генератора 4 на -;астоте f + о

+ Г. /4 или на частоте f — Г ./4 в т -o т- ависимости от знак, информационной посыпки Ele входе частотного манипулятор". Далее работа i:ðîèñõoäèò как и н режиме i. .Таким образом, в третьем режиме фориируется тастотно-манипулиро.:анный сигнал с непрерывной фазой и индексом манипуляции m = 0,5 на средней частоте f. H -, f н )

7 г

Следовательно, на выходе частот«ого манипулятора в зависимости от входной двоичной информации формирует .я частотно-манипулированный сигнал без разрыва фазы с индексом манипуляции m = 0,5 на несущих частотах

Х„, f <, отстающих друг от друга

2 3 на вепичину шага сетки частот ЛГ и определяемых величинами U,, Up>, 0к, напряжений, поступающих с первого выхода блока 7 предварительной настройки на вход управляемого генератора 4 °

Формула изобретения

1. Частотньгй манипулятор по авт. св. 91259507, отличающий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет формирования частотно-манипулированных сигналов с различными несущими частотами, ввецены блок выделения разностной частоты, генератор сетки частот, генератор перестройки, сумматор и блок предварительной настройки, выход которого соединен с входом генератора сетки частот, первый выход которого подключен к второму входу синхронизатора, выход опорного гене1325716

Фиа4

Составитель О. Геллер

Редактор И.Шулла Техред И.Попович Корректор М. Пожо

Заказ 3126/56 Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4 ратора через блок выделения разностной частоты соединен с одним входом смесителя частот, другой вход которого подключен к второму выходу генератора сетки частот, третий выход ко-, 5 торого соедичен с первым входом генератора перестройки, второй вход которого подключен к выходу умножителя частоты, выход логического блока через сумматор подключен к входу управляемого генератора, выход которого соединен с вторым входом блока выделения разностной частоты, второй а выход блока предварительной настрой- ки соединен с дополнительным входом управляемого генератора, выход генератора перестройки соединен с вторым входом сумматора.

2. Манипулятор по п.1 о т л и . ч а ю шийся тем, что генератор перестройки содержит последовательно соединенные датчик синхронизма и генератор линейно изменяющегося напряжения, выход которогo является выходом генератора перестройки, первым и вторым входами которого являются соответственно первый и второй входы датчика синхрониэма.

3. Манипулятор по и. 1, о т л и ч а.ю шийся тем, что генератор сетки частот содержит ключ, делитель частоты и задающий генератор, выход которого соединен с выходом делителя частоты и с первым входом ключа, ВТо рой вход которого является входом генератора сетки частот, первым, вторым и третьим выходами которого являются соответственпо первый выход делителя частоты, выход ключа и второй выход делителя частоты.