Формирователь линейно-частотно-модулированных сигналов

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - повышение линейности модуляционной характеристики . Формир| ватель содержит линейночастотно-молулированный i-р 1, управляющий элемент 2, у-ль сигнала оглибки, выполненный в виде суммирующего у-ля 3, фильтр нижних частот 4, фазовый дискриминатор (ФД) 5, г-р 7 модулирующих сигналов, синхронизатор 8, триггер 9, эталонный г-р 10, коммутатор 11, опорный -р 1Д, фазовый модулятор (ФМ) 16, полосовой фильтр (ПФ) 17, смеситель 18. Для достижения цели введены ПФ 6, ФМ 12, дифференцирую1цая цепь 19, амллитудныГ) детектор 20, ФД 13, делитель частоты 15. За счет предварительной модулнции i-pa 1 напряжением г-ра 7, поступающий на управляющий элемент 2, закон изменения частоты сигнала г-ра 1 близок к закону изменения частоты сигнала эталонного г-ра 10. Для уменьшения уровня медленных отклонен1п 1 частоты от линейного законл, обусловленных нелинейностью х-к г-ра 1 и неточностью предмодуляции сигналом i-pa 7, на второй вход у-ля 3 подается напряжение ошибки, формируемое цепью автоматической подстройки скорости модуляции . 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 Н 03 С 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4147604/24-09 (22) 14.11.86 (46) 15.09.88. Бюл. 11 34 (72) Н.Г.Батурин, В.А.Лошаков, Н.Е.Лукьяненко и П.А.Фурса (53) 621.376.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 847520, кл. H 03 L 7/00, 1978, (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЛИНЕРНО-ЧАСТОТНОМОДУЛИРОВАННЬ(Х СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повышение линейности модуляционной характеpucтики. Формирователь содержит линейночастотно-модулированный г-р 1, управляющий элемент 2, у-ль сигнала or ибки, выполненный в виде суммирующего у-ля 3, фильтр нижних частот 4, фазовый дискриминатор (ФД) 5, г-р 7 модулирующих сигналов, синхронизатор

„„SU„„1424112 А1

8, триггер 9, эталонный г-р 10, коммутатор 11, опорный г-р 14, фазовый модулятор (ФМ) 16, полосоной фильтр (ПФ) 17, смеситель 18. Для достижения цели введены ЛФ 6, ФМ 12, дифференцирующая цепь 19, амплитудный детектор

20, ФД 13, делитель частоты 15. 3а счет предварительной модуляции г-ра 1 напряжением г-ра 7, поступающий на управляющий элемент 2, закон изменения частоты сигнала г-ра 1 близок к закону изменения частоты сигнала эталонного r-pa 10. Для уменьшения уровня медленных отклонений частоты от линейного закона, обусловленных нелинейностью х-к г-ра 1 и неточностью предмодуляции сигналом г-ра 7, на второй вход у-ля 3 подается напряжение ошибки, формируемое цепью автоматической подстройки скорости модуляции. 2 ил.

1424112

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве формирователя линейно-частотномодулированных (ЛЧМ) сигналов с авто- 5 матической подстройкой частоты в радиотехнических устройствах различного назначения.

Цель изобретения — повышение линейности модуляционной характерис- !0 тики.

На фиг, 1 представлена структурная электрическая схема предложенного формирователя линейно-частотно-модулированных сигналов; на фиг.2 - при- !5 мер выполнения синхронизатора; на фиг.3 — временные диаграммы его работы.

Формирователь ЛЧМ-сигналов содержит ЛЧМ-генератор 1, управляющий эле-20 мент 2, усилитель сигнала ошибки, выполненный в,виде суммирующего усили-, теля 3, фильтр нижних частот (ФНЧ) 4, первый фазовый дискриминатор 5, второй полосовой фильтр 6, генератор 7 модулирующих сигналов, синхронизатор

8, триггер 9, эталонный генератор

10, коммутатор 11, второй фазовый модулятор 12, второй фазовый дискриминатор 13, опорный генератор 14, дели- 30 тель 15 частоты, первый фазовый модулятор 16, первый полосовой фильтр

17, смеситель 18, дифференцирующую цепь 19, амплитудный детектор 20, о

Синхронизатор 8 содержит первый фор-35

- ирователь 21 импульсов,линию 22 задержки, ждущий мультивибратор 23, торой формирователь 24 импульсов.

Формирователь ЛЧМ-сигналов работа-т следующим образом. 40

Колебания тактовой частоты F c выхода делителя частоты 15 поступает на вход синхронизатора 8, вырабатывающего управляющие сигналы, эпюры

KoTopblx представлены Hà фиг.3. 45

Эталонный генератор 10 запускается сигналом с первого выхода синхронизатора 8 (фиг.3б). Коммутатор 11, управляемый перепадом напряжения с выхода триггера 9, стробирует выходной ЛЧМ-сигнал эталонного генератора О. Одновременно сигналом с выхода триггера 9 запускается генератор 7 модулирующих сигналов, ЛЧМ сигнал с выхода коммутатора 11 поступает

: а вход модулирующего сигнала фазово."о модулятора 12. На вход модулируемого сигнала фазового модулятора 12 подается СВЧ гармоническое колебание с выхода опорного генератора 14.

При этом за счет пространственновременной фазовой модуляции на выходе фазового модулятора 12 формируется многочастотный ЛЧМ-радиосигнал, состоящий из гармонической составляющей на частоте fz и парциальных ЛЧМ-ра" диоимпульсов. С помощью полосового фильтра 6 выделяется необходимый марциальный ЛЧМ-радиоимпульс и подается на вход фазового дискриминатора 5.

Этот парциальный ЛЧМ-радиоимпульс является опорным для кольца фазовой автоподстройки частоты, включающего фазовый дискриминатор 5, фильтр 4 нижних частот, суммирующий усилитель

3, управляющий элемент 2. На второй вход фазового дискриминатора 5 подается ЛЧМ-радиоимпульс с выхода ЛЧМгенератора 1. 3а счет предварительной модуляции ЛЧМ-генератора напряжением генератора 7 модулирующих сигналов, поступающим на управляющий элемент 2, закон изменения частоты сигнала ЛЧМ-генератора 1 близок к закону изменения частоты сигнала эталонного генератора 10. На выходе фазового дискриминатора 5 вырябатыпается напряжение, пропорциональное разности фаэ входных сигналов, т.е., несущее информацию как о быстроосциллирующих частотных отклонениях сигнала эталонного генератора 10, так и о медленных отклонениях частоты сигнала ЛЧМ генератора 1.

С помощью фильтра 4 нижних частот выбирается полоса пропускания системы фазовой автоподстройки частоты, т.е., обеспечивается требуемое снижение уровня быстроосциллирующих частотных отклонений ЛЧМ сигнала эталонного генератора 10. Напряжение с выхода фильтра 4 нижних частот поступает на усилитель сигнала ошибки — суммирующий усилитель 3. В связи с тем, что сужение полосы пропускания кольца фаэовой автоподстройки частоты влечет за собой уменьшение коэффициента передачи, его регулируюшее влия: ие снижается. Лля уменьшения уровня медленных отклонений частоты от линейного закона, обусловленных нелинейностью характеристик ЛЧМ-генератора 1 и неточностью предмодуляции сигналом генератора 7, на второй вход суммирующего усилителя 3 подается напряжение ошибки, формируемое цепью автоматической подстройки скорости м дуля12 ратора, с первым и вторым входами триггера, и генератор модулирующих сигналов, выход которого соединен с вторым входом управляющего элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности модуляционной характеристики, в него введены послеповательно соединенные второй фазовый модулятор и второй полосовой фильтр, выход которого соединен с первым входом первого фазового дискриминатора, последовательно соединенные дифференцирующая цепь, вход которой соединен с выходом смесителя, амплитудный детектор, и второй фазовый дискриминатор, выход которого соединен с вторым входом усилителя сигнала ошибки, а так14241 ции. С выхода опорного генератора 14 гармоническое колебание частотой о поступает на делитель частоты 15, С первого выхода делителя 15 частоты гармоническое колебание частотой fo /и

5 поступает на вход модулирующего сигнала фазового модулятора 16, на вход модулируемого сигнала которого подается колебание f опорного генератора 10

14. На выходе фазового модулятора 16 вырабатывается сетка частот f t m f /и о и подается на полосовой фильтр 17 полоса пропускания которого соответствует спектру формируемого ЛЧИ сигнала. С выхода полосового фильтра 17 сетка частот подается на вход смесителя 18. Сетка частот используется в качестве опорного сигнала для кольца автоподстройки скорости частотной мо- 2

20 дуляции, включающего в себя смеситель

18, дифференцирующую цепь 19, амплитудный детектор 20, фазовый 1,искриминатор 13, усилитель сигнала ошибки в виде суммирующего усилителя 3, управ- 25 ляющий элемент 2. На второй вход смесителя 18 поступает ЛЧМ-радиоимпульс с выхода ЛЧИ-генератора 1. При совпадении частот входных сигналов смесителя 18 образуются нулевые биения. 30

Цепью, состоящей из лифференцирующей цепи 19 и амплитудного дет< ктора

20 с фильтром нижних частот на выходе, иэ выходного сигнала смесителя

18 выделяется первая гармоника огибающей, которая подается на вход фа35 эового дискриминатора 13 с фильтром нижних частот на выходе. На второй вход фазового дискриминатора 13 поступает эталонное гармоническое коле- 40 банке со второго выхода делителя 15 частоты. Напря >ение с выхода фазового дискриминатора 13, пропорциональное отклонению скорости модуляции от заданной, поступает на второй вход

45 суммирующего уси. ителя 3. С его выхода напряжение ошибки поступает на управляющий элемент 2 для подстройки частоты ЛЧМ-генератора по заданному закону. Управляющий элемент

2 представляет собой варикап, включенный в контур ЛЧМ генератора 1.

Генератор 7 модулирующих сигналов выполнен в виде генератора пилообразного напряжения. В качестве опорного генератора 14 используется

55 кварцевый генератор гармонических колебаний. В качестве коммутатора 17 используется аналого..ый ключ. Делитель частоты состоит из набора последовательно соединенных триггеров со счетн >ми входами. Синхронизатор 8 (фиг ° 2) работает следующим образом, Формирователь импульсов 21 срабатывает по положительному периоду напряжения входа (фиг.За), линия 22 задержки вносит задержку, соответствующую задержке между импульсом запуска эта>. нного генератора 10 и его отк ликом (фиг.Зв), после срабатываниг. ждущего мультивибратора 23 в формирователе импульсов 24 (фиг.Зг), по отрицательному перепаду напряжения форми!!уется сигнал (фиг.Зд), Выходы формирователя 21 импульсов, линии 22 задержки и формирователя 24 импульсов являются соответственно первым, вторым и третьим выходами синхронизатора 8.

Формула изобретения

Формирователь линейно-частотномодулированных сигналов > содержащий последовательно соединенные первый фазовый дискриминатор, фильтр нижних частот, усилитель сигнала ошибки, управляющий элемент и линейно-частотно-модулированный генератор, последовательно соединенные опорный генератор, первый фазовый модулятор, первый полосовой фильтр и смеситель> последовательно соединенные эталонный генератор и коммутатор, а также триггер, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, синхронизатор, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом эталонного гене14241! 2

Составитель Г.Захарченко

Редактор Л.Повхан Текред Л.Сердюкова Корректор И.Муска

Заказ 4696/56 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уигород, ул. Проектная, 4 же делитель частоты, вход которого соединен с выходом опорного генер 1тора, при этом усилитель сигнала ошибки выполнен в виде суммирующего

5 усилителя, вторые входы смесителя и первого фазового дискриминатора соединены с выходом линейно-частотномодулированного генератора, вход запуска генератора модулирующих сигналов соединен с выходом триггера, входы модулируемого и модулирующего с;;..н.злов второго фазового мод,.ятора соединены соответственно с выходом опорного генератора и с выходом коммутатора, вход модулирующего сигнала первого фазового модулятора и второй вход второго фазового дискриминатора ,соединены соответственно с первым и вторым выходами делителя частоты, а вход синхронизатора соединен с выходом тактовой частоты делителя частоты.