Формирователь однополосного сигнала с угловой модуляцией
Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений однополосного выходного сигнала. Формирователь содержит полосовой фильтр 1, перемножители 2, 15, 17, 23, 24, 25 и 27, фильтры 3, 20 и 22 нижних частот, источник 4 модулирующих сигналов, усилители 5, 10, 11, 12, 13, 32 и 33, источник 6 сигналов поднесущей частоты, компрессоры 7, 8, логарифмический преобразователь 9, модулируемый по частоте автогенератор 14, фазовращатели 16, 19 и 26, детектор 18 огибающей, источник 21 сигналов несущей частоты, сумматоры 28, 29 и 35, фазоинвертор 30, выпрямитель 31, линию задержки 34 и фильтры 36 и 37 высоких частот. Данная структура формирователя при использовании его в передающих устройствах позволяет обеспечить повышение помехоустойчивости при уменьшенных нелинейных искажениях однополосного сигнала с угловой модуляцией. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 С 1/52
ВСГО" "
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЭ06РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4318530/24-09 (22) 20.10.87 (46) 15.07.89 . Вюл. 26 (7 1) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) А.А. Волков (53) 621 ° 376.22 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
9 1125736, кл. Н 03 С 1/52, 1981. (54) ФОРМ11РОВАТЕЛЬ ОДНОПОПОСНОГО СИГУГЛОВОЙ
2 источник 4 модулирующих сигналов, — 1 усилители 5, 10, 11, 12, 13, 32 и 33, источник 6 сигналов поднесущей частоты, компрессоры 7,8, логарифмический преобразователь 9, модулируемый по частоте автогенератор 14, фазовращатели 16, 19 и 26, детектор 18 огибающей, источник 21 сигналов несущей частоты, сумматоры 28, 29 и 35, фазоинвертор 30, выпрямитель 31, линию задержки 34 и фильтры 36 и 37 высоких частот. Данная структура формирователя при использовании его в передающих устр-вах позволяет обеспечить повышение помехоустойчивости при уменьшенных нелинейных искажениях однополосного сигнала с угловой модуляцией. 1 ил.
14 ., 4 20
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования сигналов одной боковой полосы частот с угловой модуляцией в радиопередающих устройствах.
Цель изобретения — уменьшение нелинейных искажений однополосного выходного сигнала.
На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного формирователя однополосного сигнала с угловой модуляцией.
Формирователь однополосного сигнала с угловой модуляцией содержит полосовой фильтр 1, первый перемножитель 2, третий фильтр нижних частот (ФНЧ) 3, источник 4 модулирующих сигналов, первый усилитель 5, источник 6 сигналов поднесущей частоты, пер- 20 вый 7 и второй 8 компрессоры, логарифмический преобразователь 9, четвертый усилитель 10, второй 11, пятый 12 и третий 13 усилители, модулируемый по частоте автогенератор 14, 25 второй перемножитель 15, первый фаэовращатель 16, третий перемножитель
17, детектор 18 огибающей, третий фазовращатель 19, первый ФНЧ 20, источник 21 сигналов несущей частоты, вто- 30 рой ФНЧ 22, шестой 23, седьмой 24 и пятый 25 перемножители, второй фазовращатель 26, четвертый перемножитель 27, третий 28 и первый 29 сумма= торы, фазоинвертор 30, выпрямитель
31, управляемый усилитель 32, шестой усилитель 33, линию 34 задержки, второй сумматор 35, первый 36 и второй
37 фильтры высоких частот.
Формирователь однополосного сигна- 40 ла с угловой модуляцией работает следующим .)бразом.
Входной модулирующий, например, речевой сигнал Ц4()=U(t)cos g(t) с источника 4 проходит ФНЧ 3, где сок,вращается его полоса частот путем о."фильтровывания ненужных
1 составляющих высоких частот, после чего он поступает на вход перемножителя 2, на второй вход которого подается колебание сигнала поднесущей
50 частоты Ц (t)=U cosfdt с источника 6.
На выходе перемножителя 2 образуется двухполосныи сигнал llz(t) Ц. ()
Ц (t)=U(t)cosfp(t) U Одна боковая полоса частот, например 4 нижняя, в сигнале U z(t) устраняется полосовым фильтром 1, а вторая усиливается в усилителе 5, после чего сигнал поступает на входы компрессоров 7 и 8 амплитуды. Компрессор 7 начало тракта информационного сигнала, а компрессор 8 — начало тракта огибающей частотно-модулированного (ЧИ) колебания. С выхода компрессора 8 сигнал после усиления в усилителе 13 детектируется по огибающей в детекторе 18 огибающей, выходное колебание его ll« (t)=U (t)COSIf(t) после усиления в усилителе 10 поступает на вход логарифмичес .ого преобразователя 9 для дополнительного сокращения динамического диппазона и одновременно на управляющие входы компрессоров 7 и 8. Выходной фильтр детектора огибающей 18 имеет такую постоянную времени, чтобы в компрессорах 7 и 8 имело место слоговое компрессирование модулирующего речевого сигнала. С выхода логарифмического преобразователя 9 огибающая поступает на вход модулирующего по частоте автогенератора 14, работающего на поднесущей частоте F„. Сигнал с выхода модулирующего по частоте автогенератора 14, имеющий частотную модуляцию, Ц. «(t) =U «cos(B.t+ +тсовц(t)) через фазовращатель 19 на 90 и перемножитель 23 поступает на первый вход сумматора 28, а через перемножитель 24 — на второй его вход. С источника 21 колебание сигнала несущей частоты Ц „(t) =U, cosuрt поступает на второй вход перемножителя 23 через фазовращатель 26 на 90 и на второй вход перемножителя 24 непосредственно. На выходе перемножителя 23 образуется сигнал Ц э() = =Ц (t) Ц (t) =llf9cos(g, t+mcosm t)+ +9 0 ) Uz< с î s (мо t+90 ) = 0 5U 1> U < ь с o s ((i,>о -Яр) t cosfff(t)) -0,5U f) Uz cos((cu, +g,) f + m cos y (СЦ, а на выходе перемножителя 24 — uz4(t) =ll I4(t) -U „(t) = =U f4 c o s (Qy t+mc o s If (t ) ) U 1с о $ eð t = =0 р 5V f4 Uz cos L (QQ Qj t mc os III(t )J + +0,50 U«cos ((ы,— Sl,) t+mcosy(t) J, Полагая Б 1,=U 9, и Uz1=U ь, что легко достигается практически, на выходе сумматора 28 получается колебание нижней боковой полосы частот Ц 9 (t) =Ц з(t) +uz4 (t) =U <4У zzcos ((4I — Я ) t cosy(t)) Верхняя боковая полоса частот имеет место при вычитании U () из 494202 6 10 55 5 1 u„(t), u»(t)=u„(t)-U„(t)= Б м Uz cos ((v„+Q„) t+ncos ч (t)7. Сигнал Ц <(t) нижней боковой полосы частот поступает на один вход сумматора 35 через управляемый усилитель 32, С выхода компрессора 7 сигнал u (С) =U cos (<4+ V(t) )+U, cosset поступает параллельно на низкочастотные входы перемножителей 15 и 17 соответственно через усилители 11 и 12. С источника 6 колебание u (С) подается на вход перемножителя 17 через фазовращатель 16 на 90, а на вход перемножителя 15 — непосредственно. На выходе этих перемножителей образуются колебания u. =(О« соя4оЕ+ у(С))+Б„совы 10,совмин= =0) 506 U«cos(g(t)+0,5Uñ U qi cos (2vt+ +LP(t) )+О, 51) „Бь +О, 51) «U сов 2ж, Ц.„()=Ц.«(t)LL ()=(Ц Ф t+ t))+ +U«comt)U 1 сов(ьt+90 )= =0,5U «U qqcos(y(t)-90о)+ +0,5Uiz U «cos(2cot+g(t)+90 )+ +0,5LL„U «cos90 +0,5 U«U асов(юг+ +90о) ФНЧ 20 устраняет высокочастотные колебания (cos(2vt+9(t)) и соя2сиа y LL <9(t), а ФНЧ 22 — у u»(t), Фильт ры 36 и 37 высоких частот, которые могут быть выполнены в виде разделительных конденсаторов ФПЧ 20 и 22, имеющих большую емкость, устраняют постоянную составляющую 0,5 U „,U В результате на низкочастотный вход перемножителя 25 подается колебание Цго()=0 5Нь" 1сояЧ(), а на низкочастотный вход перемножителя 27 — колебание Ц,(С)=0,5U zU, сов(() -90 ). Колебание Ц9,(t) с источника 21 поступает на высокочастотный вход перемножителя 25 непосредственно и на высокочастотный вход перемножителя 27 - через фазовращатель 26 на 90 . На их выходах образуются напряо жения Ц (t)=Ц (t) Ц,(t)= =Б coslp(t) -Uzqcos(@at= =0,5Uz U9,,соя(ы,t-Ч())+ +0,5U «U z;cos(u,t++ t) ), Lt, 1t) = =u«(t) LL«(t) =U «cos g t) -90 ) ° «U, сов (ы,t+90 ) =-О, 5U д У, соя (и, t+ +Ч(t) )-0,5UzqUq cos(ы,t-V(t) ) . Полагаем, что U,=U, à Uz -U . При сложении этих колебаний в сумматоре 29 на его выходе образуется верхняя боковая полоса частот Ц >(t)= 19 =Ц ()+Ц, (t) =и„1) „соя(у+Ч(е)), а при вычитании uz,(t) из u„(t) 15 45 нижняя боковая полоса частот Ц 9(t) =Ц,, (С)-Ц9,(Т) =У ц U«cos(u t-+ t) ) . Так как на выходе сумматора 28 имеется нижняя боковая полоса част .т, то и на выходе сумматора 29 должна быть нижняя боковая полоса частот. Поэтому сигнал с выхода перемножителя 27 поступает на вход сумматора 29 через фазоинвертор 30. Если нужно вьщелить верхнюю боковую полосу частот, то фазоинвертор 30 надо включить между перемножителем 23 и сумматором 28, соединив перемножитель 27 и сумматор 29 между собой непосредственно. Сигнал с выхода сумматора 29 через усилитель 33 и линию 34 задержки поступает на вход сумматора 35, на выходе которого образуется однополосное колебание Ц с)=Ц, +Ц (t)=U9zcos((ы, Я,) t cosgt))+ +Б 9 сов (ы, t- V(t) ) . При наличии модулирующего сигнала U сигнал U меньше, что достигается установлением соответствующего режима управляемого усилителя 32 с помощью выпрямителя 31. При отсутствии модулирующего сигнала сигнал с выхода выпрямителя 31 u„ (t)=0 и мощность сигнала на выходе управляемого усилителя 32 устанавливается максимальной. В компрессоре 7 модулирующий речевой сигнал компрессируется по уровню на такую же величину, на какую подавляется колебание сигнала несущей частоты в перемножителе 2. Поэтому в паузах речи (при отсутствии модулирующего сигнала) на выходе компрессора 7 имеет место колебание поднесущей частоты такого же уровня, что и боковая полоса частот при наличии модулирующего сигнала. Колебание поднесущей частоты устраняется после фильтров ФНЧ 20 и 22,без чего мощность на выходе усилителя 33 была бы одинаковой и при наличии и при отсутствии модулирующего сигнала ° Но при отсутствии модулирующего сигнала (в паузах между словами) на выход поступает колебание поднесущей частоты повышенной мощности с выхода управляемого усилителя 32. В сумматоре 35 эти мощнос== ти складываются, результирующая мощность не должна превышать заданную определенную величину (для подвижной радисвязи). Предложенная структура формирователя однополосного сигнала с угловой модуляцией при использовании его в 1494202 Составитель Г.Захарченко Техред Л.Олийнык Корректор О.Кравцова Редактор Л.Пчолинская Заказ 4 129/55 Тираж 884 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 передающих устройствах, например передвижной радиосвязи, позволяет обеспечить повышение помехоустойчивости при уменьшенных нелинейных искажени5 ях однополосного сигнала с угловой модуляцией. Формула изобретения Формирователь однополосного сиг10 нала с угловой модуляцией, содержащий источник модулирующих сигналов, первый перемножитель, последовательно соединенные источник сигналов поднесущей частоты, второй перемножи- 15 тель и первый фильтр нижних частот, последовательно соединенные первый фазовращатель, вход которого соединен с выходом источника сигналов поднесущей частоты, третий перемножитель и второй фильтр нижних частот, последовательно соединенные источник сигналов несущей частоты, второй фазовращатель и четвертый пере-.. множитель, последоватапьно соединенные пятый перемножитель, первый вход которого соединен с выходом источника сигналов несущей частоты, и первый сумматор, а также угловой модулятор, третий фазовращатель, причем выходы первого и второго фильтров нижних частот соединены соответственно с входами пятого и четвертого перемножителей через первый и второй фильтры высоких частот, отличающийся тем, что, 35 с целью уменьшения .нелинейных искажений однополосного выходного сигнала, между выходом источника модулирующих сигналов и первым входом первого перемножителя введен третий 40 .фильтр нижних частот, между выходом первого перемножителя и вторым входом второго перемножителя введены последовательно соединенные полосовой фильтр, первый усилитель, первый компрессор и второй усилитель, меж1 Ъ ду выходом первого усилителя и входом углового модулятора введены последовательно соединенные второй компрессор, третий усилитель, детектор огибающей, четвертый усилитель и логарифмический преобразователь, между выходом первого компрессора и вторым входом третьего перемножителя введен пятый усилитель, между выходом четвертого перемножителя и вторым входом первого сумматора введен фазоинвертор, кроме того, введены последовательно соединенные шестой усилитель, вход которого соединен с выходом первого сумматора, линия задержки и второй сумматор, пос. едовательно соединенные шестой перемножитель, первый вход которого соединен с выходом третьего фазовращателя, а второй вход — с выходом второго фазовращателя, третий сумматор и управляемый усилитель, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, седьмой перемножитель, первый вход которого соединен с выходом углового модулятора. второй вход — с выходом источника сигналов несущей частоты, а выход — с вторым входом третьего сумматора, и выпрямитель, вход которого соединен с выходом пятого усилителя, а выход — с управляющим входом управляемого усилителя, при этом выход источника сигналов поднесущей частоты соединен с вторым входом первого перемножителя, управляющие входы первого и второго компрессоров соединены с выходом четвертого усилителя, а угловой модулятор выполнен в виде модулируемого по частоте автогенератора. 
