Цифровой формирователь частотно-манипулированного сигнала

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение внеполосных излучений за счет формирования когерентных посылок. Цифровой формирователь частотно-манипулированного (ЧМ) сигнала содержит опорный г-р 1, двоичные счетчики 2, 10 и 11, реверсивный счетчик 3, фильтр 4 нижних частот, D-триггеры 5, 6 и 7, эл-ты И-НЕ 8 и 9, делитель 12 частоты, блок сравнения 13 кодов и счетный триггер 14. Работа цифрового формирователя ЧМ сигнала основана на принципе стробоскопа. Получение стробоскопического окна осуществляется с помощью блока сравнения 13 кодов. Для получения когерентных посылок несущих частот в формирователе переключение частот осуществляется в моменты времени, кратные обеим частотам (верхней и нижней) ЧМ сигнала. Для формирования тактовой частоты служит двоичный счетчик 10. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (5! ) 5 Н 04 L 27/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2) ) 444) 855/24-09 (22) 15.06.88 (46) О? .04.90. Вюл. ¹ ) 3 (7)) Специальное конструкторское бюро "Титан" (72) С.А. Сажин, О.А.Лкбарский, В.П.Фисун и Е.А.Ваутин (53) 621.394.61(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1336265., кл. Н 04 L 27/1 2, 1 986. (54) ЦИФРОВОЙ ФОРИ1РОВАТЕЛЬ ЧАСТОТНОИАНИЛУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — уменьшение внеполосных излучений за счет

Формирования когерентных посылок.

Цифровой Формирователь частотно-манипулированного (ЧМ) сигнала содер2 жит опорный г-р 1, двоичные счетчики

2, 10 и 11, реверсивный счетчик 3, фильтр 4 нижних частот, 0-триггеры

5,6 и 7, эл-ты И-НЕ 8 и 9, делитель

)2 частоты, блок сравнения 13 кодов и счетный триггер 14. Работа цифрового формирователя ЧИ сигнала основана на принципе стробоскопа. Получение стробоскопического окна осуществляется с помощью блока сравнения )3 кодов. Для получения когерентг ных посылок несущих частот в Формирователе переключение частот осуществляется в моменты времени, кратные обеимчастотам (верхней и нижней)

ЧМ сигнала. Для формирования тактовой частоты служит двоичный счетчик

l0. 3 ил.

1555895

Изобретение относится к радиотехник е и может исполь зова ть ся в передающих устройствах систем радиосвязи и в измерительных устройствах.

Цель изобретения — уменьшение внеполосных излучений за счет формирования когерентных посылок .

На Фиг. 1 приведена структурная электрическая схема цифрового формирователя частотно-манипулированного сигнала, на Фиг. 2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие принцип его

Функционирования.

Цифровой Формирователь частотноманипулированного сигнала содержит опорный генератор 1, первый двоичный счетчик 2, реверсный счетчик 3 и фильтр 4 нижних частот, а также содержит первый, второй и третий D-триггеры 20

5-7 соответственно, первый 8 и второй 9 элементы И-НЕ, второй 10 и третий 11 двоичные счетчики, делитель 12 частоты, блок 13 сравнения кодов и счетный триггер 14. 25

Работа цифрового Формирователя частотно-манипулированного сигнала основана на принципе стробоскопа. Получение стробоскопического окна осуществляется с помощью блока 13 сравнения кодов. Цикл смены кодов перво\

ro двоичного счетчика 2 повторяется :

f с частото:, f =, а цикл смены б

1 кодов реверсивного счетчика 3 с час35 тотой в и раз,меньшей

21с п где f — частота опорного генератоо ра 1, k — коэффициент деления счетчиков 2 и 3, n — коэффициент деления третьего двоичного счетчика, а 2— коэффициент деления счетного триггера 14.

Моменты, равенства кодов в соответствии с этим принципом следуют с раз- 45 ностной частотой в случае, если порядок смены состояний счетчиков 2 и 3 . совпадает, и с суммарной частотой, если счетчик 3 считает в обратном порядке относительно счетчика 2. Однако, если n> k, то на выходе блока 13 сравнения кодов формируктся пачки импульсов, следующих с частотой f независимо от порядка счета реверсивного счетчика 3, так как за время

55 большее, чем цикл счета счетчика 2, смены состояния счетчика 3 может не произойти. Для получения гарантированной разницы в периодах колебаний верхней и нижней частот частотно-манипулированного сигнала в формирователь введен делитель 12 частоты с коэффициентом деления m, выбираемый и из услов ия — (m. Таким образ ом, верхняя частота Формируемого сигнала определяется выражением

fo fo г =(+ ) — =

В 2k 2n k m

f, (n+1 )

2km и а нижняя

fo o

= (— — — )— н 2k 2nk m

fp (n-1 )

2km п

Для получения когерентных посылок необходимо, чтобы переключение частот происходило в моменты времени, кратные обеим частотам частотно-манипулированного сигнала. При этом на интервале кратности Т укладывается п+1 периодов верхней частоты и п-1 периодов нижней частоты. Для формирования тактовой частоты служит второй двоичный счетчик 10 первого канала деления с коэффициентами деления

m n (фиг.2а) . Период следования этих

2k mn импульсов равен Т = при

m = 4 и n = 6. Мгновенные значения кодов на выходах первого двоич-. ного счетчика 2 показаны сплошной линией (фиг.2б), а код на выходах реверсивного счетчика 3 — штриховой линией. Моменты совпадения кодов обозначены точками в местах пересечения пологих участков этих линий.

На фиг.2 показаны импульсы на выходе блока 13 сравнения кодов (в), сигнал на выходе делителя 1 2 частоты (г), сигнал на реверсирующем входе реверсивного счетчика 3 (д) .

Диаграммы (фиг.2) изображены без учета дискретности значений кодов на выходах первого двоичного 2 и реверсивного 3 счетчиков. На практике при выделении моментов совпадения кодов возникают следукщие трудности: ,из-за неодновременности изменений сигналов на разрядных выходах вследствие разброса времени срабатывания элементов схемы счетчиков на выходе

5 15558 блока 13 сравнения кодов возможно ! появление паразитных импульсов в мо-, менты смены состояний счетчиков.

Кроме тога, при встречном направ5 лении счета при переходе двоичного счетчика из состояния i в i+I и од— новременном переходе реверсивного счетчика из состояния i+1 в состояние 1, момент равенства кодов может быть пропущен блокам 13 сравнения кодов и на ега выходе не сформируется импульс. При одинаковом направлении счета и при неодновременном переходе счетчиков из состояния в состояние i+1 импульс на выходе блока 13 сравнения кодов, соответствующий равенству кодов счетчика,ма./ жет разделиться на две части, что приводит к сбою в работе схемы.

Для устранения таких ситуаций необходимо разнести моменты смены состояний счетчиков первого и второго каналов. Это достигается тем, что прямой выход счетного триггера 14 25 соединен со счетным входом первого двоичного счетчика 2 первoro канала деления, а инверсный выход счетного триггера. — са счетным входом третьего двоичного счетчика 11 второго дд канала деления. Гри этом моменты смены состояний счетчиков первого и второго канала оказываются разнесенными на интервал времени, равный периоду опорной частоты Т = — . Кроме

35 о того, для надежного выделения импульсов с выхода блока 13 сравнения кодов введен второй D-триггер 6, íà Dвход которого поступает сигнал с выхода блока 13 сравнения кодов, а на синхровход - импульсы с выхода управляемога счетного триггера, выполненного на первом D-триггере 5 и двух элементах И-НЕ 8 и 9.

На. Фиг. 3 представлены временные 45 диаграммы, поясняющие процесс выделения импульсов, соответствующих моментам совпадения кодов первого двоичного 2 и реверсивного 3 счетчиков. 3 данном случае коэффициент де- 5п ления счетчиков 2 и 3 равен восьми. и. на счетный вход счетчика 2 поступает. частота в шесть раз более высокая, чем на счетный вход реверсивного счетчика, т.е. k = 8, n = 6. 55

На фиг.3а представлены дискретные функции изменения кода состояния счетчиков 2 и 3. Сплошной линией изоб ражена функция изменения кода перво95 6 го двоичного счетчика 2, штриховой линией — функция кодов состояния реверсивного счетчика 3 при прямом порядке счета, а пунктирной линией— при обратном порядке счета. Моменты смены состояний счетчиков разнесены на период опорной частоты. На фиг.3б изображены импульсы на выходе блока

13 сравнения кодов. Заштрихованы импульсы, формируемые при сравнении кодов прямого и обратного счета. На фиг,Зв изображены импульсы, формируемые на выходе второго D-триггера 6 при,подаче на его синхравход импульсов, изображенных на фиг.3ã. Частота этих импульсов равна частоте опорного генератора f, при сравнении кодов прямого и обратного счета и в два pafî за более низкая частота — при одина2 кавом порядке счета двоичного 2 и реверсивного 3 счетчиков. Сигнал, управляюший порядком счета реверсивного счетчика 3, вырабатывается с по.мощью третьего D-триггера 7 и изображен на фиг. Зд.

Использование D-триггера для Формирования импульсов, соответствующих моментам равенства кодов, исключает вазможность пропуска нли ошибочного выделения импульсов, необходимых для надежной работы делителя 12 частоты.

Преимушеством предлагаемого технического решения является возможность формирования с высокой точностью выходных частот частотна-манипулированного сигнала, практически без использования аналоговой техники за исключением Фильтра 4 нижних частот, который может быть исключен, если не требуется Формирования синусоидального сигнала. получение когерентных посылок несущих частот приводит к снижению внеполосных излучений и предопределяет вазможность фазовай синхронизации приемной стороны с высокой точностью.

Формула из обре тения

Цифровой Формирователь частотнаманипулированного сигнала, содержащий оцарный генератор, первый дваич" ный счетчик, реверсивным счетчик и

Фильтр нижних частот, выход которого является выходом циФрового формирователя, о т л и ч а. ю шийся тем, что, с целью уменьшения внеполосных излучений за счет формирования коге1555G95

У

d а

Составитель й. аленкин

Техред М.Дидык Корректор Т.ITaлий

Редактор M. Бланар

Тираж 526 ПОдписное

Заказ 565

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 рентных посылок, введены три D-триггера, два элемента И-НЕ, второй и третий двоичные счетчики, делитель частоты, блок сравнения кодов и счетный триггер, вход которого соединен с выходом опорного генератора, тактовым входом первого D-триггера и первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к тактовому входу второго D-триггера, выход и информационный вход которого соединены соответственно с входом делителя частоты и выходом блока сравнения кодов, первые и вторые входы которого сое— динены соответственно с выходами реверсивного счетчика и первыми выходамй первого двоичного счетчика, второй выход которого через второй двоичный счетчик подключен к установочным входам третьего двоичного счетчика и реверсивного счетчика, такто.вый и реверсирующий входы которого соединены соответственно с выходом

5 третьего двоичного счетчика и выходом третьего D-триггера, тактовый вход которого подключен к выходу делителя частоты и входу фильтра нижних частот, при этом прямой и инверсный выходы счетного триггера соединены соответственно с входом первого и ч актовым входом третьего двоичных счетчиков, выходы первого и третьего

D-триггеров соединены с входами второго элемента И вЂ” НЕ, информационный вход и выход первого D-триггера подключены соответственно к выходу вто— рого и второму входу первого элементов И-НЕ, а информационный вход третьего D-триггера является информационным входом цифрового формирователя.