Частотный модулятор

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для формирования частотно-модированных сигналов в различных радиотехнических устройствах. Цель изобретения - уменьшение эффективной ширины спектра выходных сигналов. Частотный модулятор содержит источник 1 опорного напряжения, интегратор 2 со сбросом, блок сравнения 3, временной дискретизатор 4, запоминающий блок 5, счетчик 6, генератор 7 функций Уолша. Введение генератора 8 прямоугольного колебания, коммутатора 9, перемножителя 10 обеспечивает уменьшение ширины спектра выходных сигналов, что повышает эффективность использования полосы частот. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5i)5 Н 04 1 27/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Чброс"

Фиг. 7

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4732482/09 (22) 05.07.89 (46) 23.07,91. Бюл. М 27 (72) В.С.Попенко, С,А.Турко и Г.В.Горностаев (53) 621.376.32(088,8) (56) Хармут Х.Ф. Передача информации ор- тогональными функциями, — М.: Связь, 1975, с,130. рис.3.25. (54) ЧАСТОТНЫЙ МОДУЛЯТОР (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для формирования частотно-модулированных сигналов в Ж 1665530 Al различных радиотехнических устройствах, Цель изобретения — уменьшение эффективной ширины спектра выходных сигналов, Частотный модулятор содержит источник 1 опорного напряжения, интегратор 2 со сбросом, блок сравнения 3, временной дискретизатор 4, запоминающий блок 5, счетчик 6, генератор 7 функций Уолша. Введение генератора 8 прямоугольного колебания, коммутатора 9, перемножителя 10 обеспечивает уменьшение ширины спектра выходных сигналов, что повышает эффектгвность использования полосы частот. 2 ил.

1бб5530

ЗО

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для формирования частотно-модулированных сигналов в различных радиотехнических устройствах.

Цель изобретения — уменьшение эффективной ширины спектра выходных сигналов.

На фиг,1 представлена функциональная электрическая схема частотного модулятора; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства.

Частотный модулятор содержит источник 1 опорного напряжения, интегратор 2 со сбросом, блок 3 сравнения, временной дискретизатор 4, запоминающий блок 5, счетчик б, генератор 7 функций Уолша, генератора 8 прямоугольного колебания, коммутатор 9, перемножитель 10, Частотный модулятор работает следующим образом.

В момент 0= 0 квантователь 4 (фиг.2б) производит отсчет значения сигнала, поступающего на вход частотного модулятора.

Полученное напряжение запоминается в запоминающем блоке 5 (фиг,2в). На выходе интегратора 2 (фиг,2r) формируется линейно нарастающее напряжение. Блок 3 сравнения (фиг,2д} сравнивает это напряжение с напряжением на выходе запоминающего блока 5 и возвращает интегратор,2 в исходное состояние, когда напряжения оказываются одинаковыми. В результате на выходе интегратора 2 формируется пилообразное напряжение. Амплитуда и длительность зубцов этой пилы пропорциональны напряжению на выходе запоминающего блока 5, С выхода блока 3 сравнения импульсы, которые возвращают интегратор 2 в исходное состояние, подаются также на вход счетчика 6, На и-м выходе счетчика (фиг.2е}, где

N=2" — число элементов функции Уолша, формируемой генератором 7 функций Уолша, появляется импульс, если из блока 3 сравнения получено 2" импульсов. Этот импульс возвращает запоминающий блок 5 в исходное состояние и записывает с помощью квантователя 4 новый отсчет значений сигнала. При этом расстояние между точками отсчетов зависит от величины значений сигнала в моменты отсчетов. После выработки этого импульса счетчик возвращается в исходное состояние, когда все разряды счетчика обнулены.

Импульсы с выхода блока 3 сравнения поступают также на тактовый вход генератора 7 функций Уолша, на выходе которого формируется определенная функция Уолша (фиг.2ж), поступающая на первый вход перемножителя 10.

Импульсы с выхода блока 3 сравнения поступают также на тактовый вход генератора 8 прямоугольного колебания (фиг,2з), в результате чего длительность прямоугольных импульсов на его выходе оказывается равной длительности элементов функции

Уолша.

Коммутатор 9 устроен так, что при поступлении на его управляющий вход нулевого потенциала на его выходе формируется сигнал, поступающий на первый информационный вход, а при поступлении на его управляющий вход положительного потенциала на его выходе формируется сигнал, поступающий на второй информационный вход. Напряжение на выходе источника 1 показано на фиг.2и, Так как управляющий вход коммутатора

9 подключен к выходу (и — 1)-го разряда счетчика 8 (фиг.2й), то в течение первого полупериода формирования функции Уолша на выходе генератора 7 функций Уолша на выходе коммутатора 9 формируется прямоугольное колебание, а в течение второго полупериода на выходе коммутатора 9 формируется отрицательное напряжение (фиг.2к), Таким образом, в течение периода времени Я на первый вход умножителя 10 поступает функция Уолша, а на второй вход перемножителя 10 — сигнал с выхода коммутатора 9. В результате на выходе перемножителя 10 формируется частотно-модулированный выходной сигнал (фиг,2л).

Система выходных сигналов, формируемая предлагаемым частотным модулятором, как и система выходных сигналов, формируемая известным модулятором, является ортогональной, в чем легко убедиться путем перемножения двух сигналов, входящих в одну систему.

Если все спектры сигналов, входящих в систему, имеют одинаковую ширину и занимают одну и ту же полосу частот, то сист. =

F (где Fcgct, — ширина полосы частот, занимаемая системой сигналов, F — ширина спектра одиночного сигнала), При различной ширине спектров Fc>c>, = FMa«, — максимальной ширине спектра.

Чем больше блоков имеет сигнал (блок— последовательность одинаковых элементов), тем больше эффективная ширина спектра сигнала ЧЧрзфф, Выходные сигналы, описываемые функциями Уолша, имеют количество блоков: =

1,2„3„.,N.

Поэтому выходные сигналы, формируемые прототипом, имеют различную эффективную ширину спектра, при этом наибольшую эффективную ширину спектра имеет выход1665530 ной сигнал, у которого число блоков N = 2" (т.е, меандр), VS жи ФФ=жт—

2N где ht — длительность элемента.

Выходные сигналы, формируемые предлагаемым модулятором, имеют количество блоков

N «N+2 ф = - г или p = — и значение наибольшей эффективной ширины спектра выходного сигнала с учетом

N+2 ,и = — — определяется согласно выражению;

" э» = где ht — длительность элемента сигнала;

p — число блоков;

N — число элементов.

Использование изобретения позволяет создавать частотные модуляторы, обеспечивающие уменьшение ширины спектра выходных сигналов, что повышает эффективность использования полосы частот.

Формула изобретения

Частотный модулятор, содержащий последовательно соединенные временной дискретизатор и запоминающий блок, а также последовательно соединенные источник опорного напряжения, интегратор со сбросом, блок сравнения и генератор функции

Уолша, а также счетчик, при этом выход бло5 ка сравнения подключен к входу счетчика и установленному входу интегратора со сбросом, выход и-го разряда счетчика соединен с установленными входами временного дискретизатора и запоминающего блока, вы10 ход которого соединен с другим входом блока сравнения, отли ч а ю щи йся тем, что, с целью уменьшения ширины спектра выходных сигналов, введены последовательно соединенные генератор прямоуголь15 ного колебания и коммутатор, другой вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а также перемножитель, один вход которого соединен с выходом генератора функций Уолша, другой

20 вход — с выходом коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом (и-1)-ro разряда счетчика, при этом тактовый вход генератора прямоугольного колебания соединен с выходом блока

25 сравнения, а выход перемножителя является выходом устройства.

1665530 а е Фиг,2

Составитель Н. Дубровская

Техред М.Моргентал Корректор О, Кундрик

Редактор h4. Бланар

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, yn,Гагарина, 101

Заказ 2400 Тираж 390 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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