Устройство формирования линейно-частотно-модулированных сигналов

 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиопередающих и радиоприемных устройствах для формирования линейно-частотно-модулированных (ЛЧМ) сигналов с быстро изменяемыми параметрами. Цель изобретения - расширение диапазона частот формируемых сигналов. Устройство формирования ЛЧМ-сигналов содержит первый накапливающий сумматор 1, комбинационный сумматор 2, второй накапливающий сумматор 3, первый блок 4 памяти, цифроаналоговый преобразователь 5, переключатель 6, коммутатор 7, блок 8 фильтров, делитель 9 частоты на М, второй блок 10 памяти, счетчик 11, генератор 12 импульсов запуска, генератор 13 импульсов, делитель частоты 14 с переменным коэффициентом деления. Цель достигается тем, что в устройстве в соответствии с изменяющимся управляющим кодом меняется коэффициент деления делителя частоты 14, а следовательно, и частота переключений переключателя 6. Вследствие этого изменяется положение основной частотной составляющей спектра сигнала на выходе переключателя 6, что позволяет изменять несущую частоту сформированного на выходе устройства ЛЧМ-сигнала от F<SB POS="POST">н</SB> до F<SB POS="POST">н</SB> + MF<SB POS="POST">т</SB>. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 С 3/08

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ И КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4640993/24 — 09 (22) 24.0 Г,89 (46) 30.12.90, Бюл. ¹ 48 (72) Л.B.Áîíäàðü, Н.А.Михайлов, Ю.M.Ðîìàнов и Д.В,Симакин (53) 621.376.223 (088.8) (56) Кочемасов В.Н., Белов Л.А., Оконешников В.С, Формирование сигналов с. линейной частотной модуляцией. M.: Радио и связь, 1983, с. 55 — 58. (54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНОО-ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ

СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиопередающих и радиоприемных устройствах для формирования линейно-частотно-модулированных (ЛЧМ) сигналов с быстро изменяемыми параметрами. Цел ь изобретения — расширение диапазона частот формируемых сигналов.

Устройство формирования ЛЧ M-сигналов. Ы„» 1617621 А1 содержит первый накапливающий сумматор 1, комбинационный сумматор 2, второй накапливающий сумматор 3, первый блок 4 памяти, цифроаналоговый преобразователь

5, переключатель 6, коммутатор 7, блок 8 фильтров, делитель 9 частоты на М, второй блок 10 памяти, счетчик 11, генератор 12 импульсов запуска, генератор 13 импульсов, делитель 14 частоты с переменным коэффициентом деления. Цель достигается тем, что в устройстве в соответствии с изменяющимся управляющим кодом меняется коэффициент деления делителя -14 частоты. а следовательно, и частота переключений переключателя 6. Вследствие этого изменяется положение основной частотной составляющей спектра сигнала на выходе переключателя 6, что позволяет изменять несущую частоту сформированного на выходе устройства ЛЧМ-сигнала or fH до 4+ MfT.

2 ил.

1617621

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиопередающих и радиоприемных устройствах для формирования линейно-частотно-модулированных (ЛЧМ) сигналов с быстро изменяемыми параметрами.

Цель изобретения — расширение диапа зона частот формируемых сигналов.

На фиг.1 представлена структурная лектрическая схема устройства формиро,вания ЛЧМ-сигналов; на фиг.2 — эпюры, по-! ясняющие его работу, Усгройство формирования ЛЧМ-сигна лов содержит первый накапливающий сум матор 1, комбинационный сумматор 2,,второй накапливающий сумматор 3, первый блок 4 памяти, цифроаналоговый преобраэовател ь (ЦАП) 5, переключатель 6, коммутатор 7, блок 8 фильтров, делитель 9 частоты, второй блок 10 памяти, счетчик 11, генератор 12 импульсов запуска, генератор

13 импульсов и делитель 14 частоты с пере,менным коэффициентом деления.

Устройство формирования ЛЧМ-сигна1 лов работает следующим образом.

Генератор 12 импульсов запуска формирует импульсы запуска, частота следования которых соответствует частоте следования формируемых ЛЧМ-сигналов.

Положительный (единичный) уровень импульса запуска используется как сигнал обнуления первого и второго накапливающих сумматоров 1 и 3, Отрицательный (нулевой) уровень этих импульсов является сигналом, разрешающим работу генератора 13 импульсов, который в пределах отрицательного импульса запуска формирует пачку импульсов частоты fr = М,, которые после деления на М в делителе 9 частоты используются в качестве тактовых импульсов синхронизации накапливающих сумматоров 1 и 3. Положительные перепады импульсов запуска изменяют состояние счетчика 11, который подсчитывает их количество. Выходной код счетчика 11 является адресным кодом, при поступлении которого на вход второго блока 10 памяти с него на вход первого накапливающего сумматора 1 считывается код скорости модуляции К, нэ вход комбинационного сумматора 2 — код начальной частоты Кг„, на делитель 14 частоты с переменным коэффициентом деления — код коэффициента деления Кд и на вход коммутатора 7 — код подключаемого фильтра Кф, Второй блок 10 памяти состоит иэ четырех запоминающих устройств матричного типа, на опрос которых поступает один и тот же адресный код. Каждое из четырех запоминающих устройств содержит набор значений одного иэ четырех укаэанных кодов К, К,, Кд, Кь. Таким образом, второй блок 10 памяти является устройством хранения программы изменения параметров формируемого ЛЧМ-сигнала от импульса к импульсу. Обьем памяти второго блока 10 памяти и разрядность счетчика 11 определяют количество возможных вариантов выбора несущей частоты и деви"0 ации частоты формируемого ЛЧМ-сигнала, которое изменяется в каждом периоде импульсов запуска в соответствии с порядком, в котором предварительно записаны во второй блок памяти коды К,, Кь, Кд и Кф. При формировании очередного отрицательного (нулевого) потенциала импульса запуска начинает генерировать генератор 13 импульсов. Импульсы с его выхода с частотой ft =

=М,поступают на делитель 9 частоты, в котором частота следования импульсов уменьшается в М раз. Полученные при этом тактовые импульсы частоты fT осуществляют синхронизацию работы накапливающих сумматоров 1 и 3. Выходной код первого накапливающего сумматора 1 с приходом каждого тактового импульса увеличивается на величину К р, в результате чего осуществляется аппроксимация линейного закона изменения частоты Л IM-сигнала. В комбинационном сумматоре 2 к этому коду прМ бавляется код начальной частоты К „.

Сформированные таким образом коды текущей частоты ЛЧМ-сигнала суммируются и накапливаются во втором накапливающем сумматоре 3. Результатом накопления линейно изменяющихся кодов, что соответствует цифровому интегрированию, является изменяющийся по квадратичному закону

40 выходной код второго накэплиэающего сумматора 3. Таким образом вычисляются дискретные значения квадратичного закона изменения фазы ЛЧМ-сигнала. Коды фазы

Крс выхода второго накапливающего сум45 матора 3 используются в качестве адресных кодов обращения к первому блоку 4 памяти, В первом блоке 4 памяти записаны в цифровом виде значения отсчетов ЛЧМ-сигнала в строках, адреса которых соответствуют отсчетам фазы с второго накапливающего сумматора 3. На выход первого блока 4 памяти поступают с тактовой частотой 1, дискретные значения ЛЧМ-сигнала в цифровом виде.

ЦАП 5 преобразует дискритиэированный

ЛЧМ-сигнал к аналоговому виду, На первом выходе ЦАП 5 сигнал имеет вид последовательности прямоугольных импульсов с частотой следования fT, амплитуды которых соответствуют выборочным значениям

ЛЧМ-сигнала в моменты начала импульсов.

1617621

Этот сигнал представлен на фиг.2а жирной линией. Такой сигнал можно записать в виде со 0р

ST () =, $=(КТ ) ) u.(t — ) т (т — КТ )бг, (1) к =о 5 где Vp(t) — прямоугольный импульс длительностью Т; Т = 1/f; д (t) — дельта-функция;

Я(КТ) — значения недискритизированного ЛЧМ-сигнала в моменты времени tK = К Т.

Во

Неди кретизированный ЛЧМ-сигнал имеет вид

S(t) = 0о cos 2 (унт + 0,5 t. ). (2)

Спектр сигнала (1) имеет вид 15

СО и =со где S м — спектр ЛЧМ-сигнала (2).

Сигнал на втором выходе ЦАП 5 является инверсным: U T (t) =-От(е). 20

Делитель 14 в зависимости от управляющего кода Кд с второго блока 10 памяти осуществляет деление частоты следования импульсов fr в P = 1...M раз. Полученные. таким образом импульсы частоты 1д = f /Р управляют работой переключателя 6, который при положительных импульсах пропускает на выход сигнал с первого выхода ЦАП

5, а при отрицательных — с второго. В результате на выходе переключателя 6 формируется периодический импульсный сигнал частоты 1д = 1/tp, промодулированный дискретным ЛЧМ-сигналом (1) (фиг.2а). Этот сигнал является дискретным аналогом сигнала на выходе балансного модулятора при модуляции гармонического сигнала, частоты

1д Л Ч М-сигналом (фиг.2б). В резул ьтате обеспечивается то, что спектр сигнала на выходе переключателя 6 в отличие от спектра сигнала на его входе оказывается пере- 40 несенным в сторону болес высоких частот на величину 1д. Поскольку сигнал на.выходе переключателя 6 имеет дискретный характер, то и его спектр дискретзн по частоте.

Восстановление непрерывного сигнала из 45 .дискретного осуществляется путем выделения полосовым фильтром основной спектральной составляющей. В устройстве в соответствии с изменяющимся управляющим кодом меняется коэффициент деления делителя 14 частоты с переменным коэффициентом деления, а следовательно, и частота переключений 1д переключателя 6.

Вследствие этого изменяется положение на оси частот, подлежащей выделению основ- 55 ной частотной составляющей спектра сигнала на выходе переключателя 6. Это позволяет оперативно по программе изменять несущую частоту сигнала от fH до fH +

М1, но при этом необходимо изменять центральную частоту полосы пропускания восстанавливающего фильтра. Для этой цели полосовые фильтры, входящие в блок 8 фильтров, имеют центральные частоты f< +

Нт где 1= 1, 2, ..., M — номер фильтра. К выходу переключателя 6 в каждом цикле формирования ЛЧМ-сигнала подключается фильтр, номер Р которого совпадает с коэффициентом деления делителя 14 частоты с переменным коэффициентом деления в данном цикле. Таким образом, на выходе блока 8 фильтров и всего устройства присутствует

ЛЧМ-сигнал, несущая частота которого изменяется от периода к периоду импульсов запуска по программе в диапазоне частот от

fH до Mfg с шагом fg. Кроме того, при каждом из коэффициентов деления делителя 14 частоты с переменным коэффициентом деления несущая частота ЛЧМ-сигнала может меняться с меньшей дискретностью изменением кода начальной частоты К „. Величина девиации частоты ЛЧМ-сигнала Afс может также изменяться при каждом цикле формирования изменением кода скорости модуляции Кр, Формула изобретения

Устройство формирования линейно-частотно-модулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные первый накапливающий сумматор, комбинационный сумматор, второй накапливающий сумматор, первый блок памяти и цифроаналоговый преобразователь, а также генератор импульсов и блок фильтров. отл и чаю щеес ятем, что, с целью расширения диапазона частот формируемых сигналов, введены делитель частоты, переключатель, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, коммутатор и последовательно соединенные генератор импульсов запуска, счетчик и второй блок памяни, первый и второй выходы которого подключены к входу первого накапливающего сумматора и второму входу комбинационного сумматора, а третий и четвертый выход второго блока памяти подключены к управляющим входам соответственно делителя частоты с переменным коэффициентом деления и коммутатора, выходы которого подключены к входам блока фильтров, выход которого является выходом устройства, при этом выход генератора импульсов запуска подключен к управляющему входу генератора импульсов и входам обнуления первого и второго накапливающих сумматоров. к входам синхронизации которых подключен выход делителя частоты, к входу

1617621

Х(6) Составитель Г.Лерантович

Техред М.Моргентал КоРРектоР Н, Ревская

Редактор А,Огар

Заказ 4128 Тираж 657 Подписное

ВНИ ЛПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 которого и входу делителя частоты с переменным коэффициентом деления подключен выход генератора импульсов, причем первый и второй выходы цифроаналогового преобразователя и выход делителя частоты с переменным коэффициентом деления подключены соответственно к первому, второму и третьему входа переключателя, выход которого подключен к входу

5 коммутатора.