Цифровой генератор многочастотного сигнала

 

Изобретение может быть использовано для синтеза аналоговых сигналов цифровым методом. Цель изобретения - повышение стабильности работы за счет повышения стабильности фазовой синхронизации формируемых частотных сигналов, которая достигается за счет введения N блоков 4 синхронизации, осуществляющих синхронизацию моментов начала формирования частотных сигналов в N цифровых синтезаторах 3 с моментами появления импульсов на выходе N-1 блоков 5 сравнения, с тактовыми импульсами на выходе генератора 1 тактовых импульсов и с моментом смены кода в датчике 2 кода частоты. С помощью введенных N-1 регистров 6 кодов задержек осуществляется программирование длительностей задержек. Устройство также содержит N аттенюаторов 8, сумматор 9, фильтр 10 нижних частот. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (5)) 4 H 03 К 3/84

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4337376/24-21 (22) 03.12.87 (46) 07 ° 08.89. Бюл. № 29 (72) М.М.Рабинович и К.Н.Черньпаов (53) 621.373 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1200390, кл. Н 03 К 3/84, 04.01.84.

2 (54) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР МНОГОЧАСТОТ

НОГО СИГНАЛА (57) Изобретение может быть использовано для синтеза аналоговых сигна" лов цифровым методом. Цель изобретения — повьппение стабильности работы . за счет повышения стабильности фазо-, вой синхронизации формируемых час149944 тотных сигналов, которая достигается за счет введения N блоков 4 синхронизации, осуществляющих синхронизацию моментов начала формирования частотных сигналов в N цифровых синтезаторах 3 с моментами появления импульсов на выходе N-1блоков 5 срав-нения, с тактовыми импульсами на вы1 4 ходе генератора 1 тактовых импульсов и с моментом смены кода в датчике 2 кода частоты. С помощью введенных

N-1 регистров 6 кодов задержек осуществляется программирование длительностей задержек. Устройство также содержит N аттенюаторов 8, сумматор

9, фильтр 10 нижних частот. 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнике может быть использовано для син-.15 теза аналоговых сигналов цифровым ме-", тодом,в частности в аппаратуре, предназначенной для имитации многочастот ных сигналов.

Целью изобретения является повыше- 20 ние стабильности работы цифрового генератора многочастотного сигнала за счет повышения стабильности фазовой синхронизации формируемых частот25 ных сигналов.

На фиг. 1 представлена функцио-. нальная схема цифрового генератора многочастотного сигнала; на фиг. 2— функциональная схема блока синхронизации.

Цифровой генератор многочастотного сигнала содержит генератор 1 тактовых импульсов, датчик 2 кода частоты, цифровые синтезаторы 3, блоки

4 синхронизации, блоки 5 сравнения, 35 регистры 6 кодов задержек, делитель

7, аттенюаторы 8, сумматор 9, фильтр

10 нижних частот (ФНЧ).

Выхсд генератора 1 тактовых импульсов соединен с первыми входами 40 цифровь.х синтезаторов 3, блоков 4 синхронизации и входом делителя 7, первый выход которого соединен с вторым входом первого блока 4 синхронизации. Второй выход делителя 7 сое- 45 динен с первыми входами блоков 5 сравнения, с вторыми входами которых соединены выходы соответствующих регистров 6 кодов задержек. Выходы блоков 5 сравнения соединены с соответствующими вторыми входами блоков 4 синхронизации, третьи входы которых объединены и соединены с входом синхронизации датчика 2 кода частоты, BbIxog KoTopoI о соединен c BTopbMH 55 входами цифровых синтезаторов 3, третьи входы которых соединены с соответствукщими выходами блоков 4 синхронизации. Выходы цифровых синтезаторов 3 соединены с соответствую- щими входами сумматора 9, выход которого соединен с фильтром 10 нижних частот. Цифровой синтезатор 3 содержит накопительный сумматор 11, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)

12, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 13.

Вход синхронизации накопительного сумматора 11 является первым входом цифрового синтезатора 3, второй вход которого является информационным входом накопительного сумматора 11, вход установки в нуль которого является третьим входом накопительного сумматора 11, выход которого соединен с входом ПЗУ 12, выход которого соединен с ЦАП 13, выход которого является выходом цифрового синтезатора 3.

Блок 4 синхронизации .(фиг. 2) содержит триггеры 14-1б. D-.âõîä триггера 14 соединен с источником напряжения логической "1", Прямой выход триггера 14 соединен с D-входом триггера 15, прямой выход которого соединен с D-входом триггера 16, прямой выход триггера 16 соединен с входами предустановки триггеров 14 и 15.

Тактовые входы триггеров 16, 15 и 14 являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока 4 синхронизации.

Цифровой генератор многочастотного сигнала работает следующим образом.

Формируется многочастотный сигнал, который представляет собой сигнал большой длительности (единицы секунд), который состоит из последовательности частотных посылок (длительностью десятки миллисекунд), несущие частоты которых являются гармониками опорных строб-импульсов, следующих с частотой Ft,ù . Начальные фазы частотных посыпок изменяются пропор1499441 ционально частоте частотных посылок и в моменты, определяемые приходом опорных строб-импульсов, должны быть равны нулю. Это требование должно выполняться постоянно при выработке всех частотных посылок.

Предлагаемый цифровой генератор многочастотного сигнала состоит из ряда цифровых синтезаторов 3, один из которых является ведущим. На информационные входы накопительных сумматоров 11 всех синтезаторов поступает код, записанный в датчик 2 кода частоты, и, таким образом, вырабатываемые синтезаторами частоты также равны. На выходе накопительных сумматоров 11 формируются линейно нарастающие пилообразные значения кодов, которые изменяются в пределах

Π— 2 " (и — число двоичных разрядов накопительного сумматора) и служат для адресации ПЗУ 12, с помощью которого линейно нарастающие значения кодов на его адресных шинах преобразуются в коды, соответствующие кодам требуемой формы выходного сигнала. ЦАП 13 двоичные значения кодов преобразует в соответствующие напряжения.

Таким образом, на выходе каждого синтезатора 3 частоты вырабатывается напряжение с частотой F; равной

К(Г, = F е тти 2п где F, „— частота генератора 1;

К вЂ” код числа, записанный в датчик 2 кода частоты, определяющий частоту текущей посылки многочастотного сигнала.

Смена частотных посылок производится путем записи в датчик 2 кода частоты очередного значения К с по1 мощью импульса записи, подаваемого извне, и при этом каждый раз осуществляется привязка начальных фаз частотных посыпок.

Рассмотрим работу цифрового генератора при смене частотных посылок на примере ведущего цифрового синтезатора 3.

Импульс записи, который записывает очередной код в датчик 2 кода частоты, одновременно запоминается блоком

4 синхронизации.

Делитель 7 из импульсов генератора 1 вырабатывает последовательность импульсов F„o с периодом, равным

5 периоду повторения опорных строб-импульсов, которые поступают на второй вход блока 4 синхронизации. С поступлением первого же импульса из последовательности Г„,, если блок 4

1р синхронизации был предварительно установлен импульсом записи в датчик

2 кода частоты, он вырабатывает импульс, по длительности равный периоду следования импульсов генератора

1, и срабатывается до прихода следующего импульса записи в датчик 2 кода частоты. Подробно описание блока 4 синхронизации приведено ниже. Полученный импульс сбрасывает накопитель.ный сумматор 11 ведущего цифрового

1 синтезатора 3 в ноль, таким образом. осуществляется привязка по фазе при смене частоты посылки к импульсам

Ведущий цифровой синтезатор 3 имитирует основной луч многочастотного сигнала.

Последующие (ведомые) цифр овые синтезаторы имитируют дополнительные лучи сигнала при многолучевых

30 каналах связи, которые задержаны на время 5t относительно ведущего циф3 рового синтезатора 3 (в дальнейшем групповое запаздывание сигнала). Вырабатываемые ими напряжения по частоЗ5 те равны частоте ведущего цифрового синтезатора 3, но имеют различные фазовые сдвиги для всех частот сигнала, которые равны

40 где 5Ц>, — сдвиг фаз между напряжениями частотных посылок ведомого и ведущих синтеза45 торов;

F — текущая частота посылки

С многочастотного сигнала; время задержки сигнала ве1 домых цифровых синтезаторов

3 относительно ведущего.

Работа ведомых цифровых синтезаторов 3 аналогична работе ведущего синтезатора, исключая момент привязки, который для каждого из синтезаторов задается кодом, записываемым в регистр 6 кода задержки и определяющим групповое запаздывание для всех частот вырабатываемого данным синтезатором напряжения сигнала отн 1499441 сительно ведущего цифрового синтезатора 3. Привязка этих цифровых синтезаторов 3 происходит следующим образом. Поразрядно выходы делителя 7 соединены с блоками 5 сравнения, на вторые входы которых поступают соответствующие разряды с регистров 6 кода задержек. Задавая в регистры 6 кода задержек различные значения на выходе блока 5 сравнения можно получать импульсы, занимающие любые промежуточные значения между импульсами

Р„ делителя 7, временное положение которых и характеризует групповое время запаздывания для частотных посылок сигнала соответствующего луча.

Далее импульсы с блока 5 сравнения поступают на соответствующие блоки 4 синхронизации, работа которых аналогична работе блока 4 синхронизации ведущего цифрового синтезатора 3.

На выходе каждого цифрового синтезатора 3 установлен аттенюатор 8.с помощью которого можно задавать требуемую величину напряжения соответствующего луча. Сумматор 9 формирует суммарный сигнал, который через фильтр 10 нижних частот поступает на выход устройства.

Блок 4 синхронизации (фиг. 2) ,работает следующим образом.

Задним фронтом импульса записи в датчик 2 кода частоты триггер 14 переходит в единичное состояние, Зад35 ним фронтом импульса 1 „триггер

15 переходит в единичное состояние.

Задним фронтом импульса Р»„триггер

16 также переходит в единичное состояние, формируя передний фронт выходного импульса, который сбрасывает в исходное состояние триггеры 14 и

15. На D-входе триггера 16 таким образом . станавливается положение логического "0", и следующий задний фронт импульса F „устанавливает триггер 16 в исходное состояние. Таким образом, на выходе триггера 16 формируется импульс, по длительности равный периоду следования импульсов частотой F »„, который обнуляет накопительные сумматоры 11 цифровых синтезаторов 3 частот. формулаизобретения

Цифровой генератор многочастотного сигнала, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с,первыми входами N цифровых синтезаторов, вторые входы которых соединены с выходом .датчика кода частоты, выходы N цифровых синтезаторов через соответствующие N аттенюаторов соединены с входами сумматора, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения стабильности работы, в него введены делитель,N блоков синхронизации, (N-1) блоков сравнения, (N-i) регистров кодов задержки, причем вход делителя соединен с входом генератора тактовых импульсов и первыми входами

N блоков синхронизации, выходы которых соединены с соответствующими третьими входами N цифровых синтезаторов, первый выход делителя соединен с вторым входом первого блока синхронизации, а вторые входы (И-1) блоков синхронизации соединены с соответствующими выходами (N-1) блоков сравнения, первые входы которых соединены с вторым выходом делителя, вто- . рые входы (N-1) блоков сравнения соединены с.соответс .вующими выходами (N-1) регистров кодов задержек, третьи входы N блоков синхронизации объединены и соединены с входом дат чика кода. частоты, 1499441

Составитель Ю.Сибиряк

Техред А.Кравчук Корректор Э.Лончакова

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 4704/52 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