Устройство формирования линейно-частотномодулированного сигнала

 

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в технике формирования ЛЧМ-сигналов. Цель изобретения - повышение стабильности скорости изменения частоты на временном интервале в диапазоне частот. Устройство формирования ЛЧМ-сигналов содержит синхронизатор 1, гетеродин, выполненный на дисперсионной линии 2 задержки, детектор 3, формирователь 4 импульсов, генератор 5 пилообразного напряжения, ключ 6, сумматор 7, блок 8 ЛЧМ, содержащий преобразователь 9 частоты, полосовой фильтр 10, частотно-модулированный генератор 11, формирователь 12 опорных частот, фазовый детектор 13, фильтр 14 нижних частот и усилитель 15. Закон отклонения разностной частоты от постоянного значения на каждом частотном интервале отражает закон отклонения скорости изменения частоты генератора 11 во времени от нужного закона, определяемого линией 2. Это дает возможность, получив меру отклонения скорости в виде напряжения ошибки, управлять скоростью изменения частоты генератора 11, используя автоподстройку. Для формирования дискретных опорных частот используют формирователь 12. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ss)s Н 03 С 3/08 е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 ()л 3 ф (Я (21) 4370323/09 (22) 25.01.88 (46) 30.08.91. Бюл. hh 32 (71) Винницкий политехнический институт (72) Э. Б. Пашковский (53) 621.396.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

3Ф 587596, кл, Н 03 С 3/08, 1976.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 828372, кл. Н 03 С 3/08, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ fJM НЕЙHO-ЧАСТОТНО-МОДУЛИ РОВАННОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в технике формирования ЛЧМ-сигналов. Цель изобретения — повышение стабильности скорости изменения частоты на временном интервале в диапазоне частот. Устройство формирования ЛЧМ-сигнала содержит синхронизатор (Ä,ß3 „„1á74345 А1

1, гетеродин, выполненный на дисперсионной линии 2 задержки, детектор 3, формирователь 4 импульсов, генератор 5 пилообразного напряжения, ключ 6, сумматор 7, блок 8 ЛЧМ, содержащий преобразователь 9 частоты, полосовой фильтр 10, частотно-модулированный генератор 11, формирователь 12 опорных частот, фазовый детектор 13, фильтр 14 нижних частот и усилитель 15, Закон отклонения разностной частоты от постоянного значения на каждом частотном интервале отражает закон отклонения скорости изменения частоты генератора 11 во времени от нужного закона, определяемого линией 2, Это дает возможность, получив меру отклонения скорости в виде напряжения ошибки, управлять скоростью изменения частоты генератора 11, используя автоподстройку.

Для формирования дискретных опорных частот используют формирователь 12. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах радиолокации, гидролокации, радионавигации и радиосвязи.

Цель изобретения — повышение с".абильности скорости изменения частоты на временном интервале в диапазоне частот, На фиг, 1 дана структурная электрическая схема пред-.агаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы.

Устройство формирования ЛЧМ-сигнала содержит синхронизатор 1, гетеродин, выполненный на дисперсионной линии 2 задержки, детектор 3, формирователь 4 импульсов, генератор 5 пилообразного напряжения, ключ 6, сумматор

7, блок 8 ЛЧМ, содержащий преобразователь 9 частоты„полосовой фильтр 10, частотно-модулированный генератор 11, формирователь 12 опорно час гот, фазовый детектор 13, фильтр 14 нижних частот и усилитель 15.

Устройство работает следующим образом.

Прямоугольный импульс с выхода,синхронизатора 1 длительностью tg и подается на вход дисперсионной линии 2, Длитель" ность импульса ти и и полоса Bi пропускания линии 2 должны быть связаны соотношением, — 1 1

70 Bi =XX

Импульсное возбуждение дисперсионной линии 2 задержки приводит к формированию на ее выходе ЛЧМ-сигнала с законом модуляции, определяемым характеристикой зависимости время-час и>та применяемой задержки, т. е. крутизной ее дисперснай характеристики улз Радибимпульсы„сфор мированные на выходе дисперсионной линии

2 задержки, в системе координат время-часТоТа показаны на фиг. 2. Ширина спектра радиоимпульсов по-прежнему равна Bi, но длительность увеличивается до Т = Bi/y»

Полученные ЛЧМ-радиоимпульсы 1РИ, 2РИ,... являются эталонными для системы автоподстройки крутизны изменения частоты генератора 11. Напряжение с выхода линии 2 подается на вход преобразователя 9 на второй вход котс рого поступает сигнал с выхода генсратора 11, Изменение частоты во времени генератора,1 может быть одноГо знака с законом изменения частоты liN". нии 2 HIIN противоположного.

На выходе преобразователя 9 можно использовать сигналы разностных или суммарных частот, которые имеют разные законы изменения частоты. /1ля мгновенной частоты генератора 11 можно записать гмг = CO4 И г+ У.2мгЧ; t> О, t= t-tI> °

Закон изменения частоты генератора

11 показан на фиг. 2,в сплошной линией, Сигнал линии 2 длительностью Т в виде ра5 диоимпульсов (фиг. 2,6), имеющих скорость изменения частоты и поступающих с задержкой после запуска генератора 11, может

° быть записан как

Ll s = соз1 а„+y 3(t-Л t));

l0 bt< t < 7+At, Перемноженнь1й сигнал представляет собой импульсы постоянных частотных длительностей (фиг. 2,I), частота каждого из которых определяется временной эа15 держкой сигнала, поступающего с линии 2, относительно момента t2 запуска генератора 11, Таким образом, частота каждого импульса определяется номером радиоим20 пульса и постоянна на интервале Т, если скорости изменения частоты на выходе линии 2 и генератора 11 одного знака и равны между собой, т. е. когда второй член в формуле равен 0. На фиг. 2 показан закон изме25 нения частоты генератора 11 (сплошная линия) и закон изменения частоты сигнала разностной частоты {фиг, 2,г) на выходе полосового фильтра 10. Если скорости изменения частоты двух сигналов одинаковы, то

30 разностная частота в пределах длительноcTи Т постоянна, . Величина сдвига частоты заполнения (скачок частоты) для каждого импульса зависит от временной задержки Ati, A tz, Л э„„, 35 Atn= h,tl и равна шагу Л f= улз Лtl.

Если скорость изменения частоты генератора 11 не равна скорости изменения частоты опорного сигнала с дисперсионной линии задер>кки, то разностная частота для

"0 соответствующего сегмента не остается постоянной, а имеет отклонение, растущее пропорционально времени действия отклонения, что соответствует второму члену уравнения. Это отклонение от постоянного значения частоты для данного радиоимпульса по знаку противоположно знаку отклонения в скорости изменения частоты генератора 1 1 на участке его характеристики, соответствующем этому радиоимпульсу

50 на выходе линии 2.

На участке, соответствующем действию второго радиоимпульса, разностная частота не

1 оавна постоянному 3HBHGHYilo Ql(y >щ и =г: РаСТЕГ "O ВРЕМЕНЕЛ а 7гмг2 =Угиг т Е Раэ . Я ностная частота постоянна, а 1 о>=0. На учаcTIIe, соответствующем действию третьего радиоимпульса, показано угмг, >угг,,, а раэностная частота не равна постоянному

g., с) 1674345

S значению: воз аоэ. а оз < 0; Равенство раэностной частоты на соответствующем радиоимпульсе его определенному постоянному значению указывает на постоянство скорости изменения частоты генератора 11, а отклонение в скорости приводит к отклонению разностной частоты от постоянного значения, причем величина отклонения частоты соответствует величине отклонения скорости.

Таким образом, закон отклонения разностной частоты от постоянного значения на каждом частотном интервале отражает закон отклонения скорости изменения частоты генератора 11 во времени от нужного закона, определяемого линией 2; Это дает воэможность, получив меру отклонения скорости в виде напряжения ошибки, управлять скоростью изменения частоты генератора

11, используя автоподстройку; Напряжения .управления можно получить на выходе частотного или фазового детектора Э, Использование (фазового) детектора 3 позволяет осуществить управление частотой генератора 11 с точностью до фазы, Для формирования дискретных опорных частот используют формирователь 12, выполненный в виде набора переключаемых контуров, имеющих разнос частот настроек, равный шагу дискретизации, и возбуждаемых продетектированными радиоимпульсами — сигналами с выходов линии 2, для того, чтобы действия импульсов суммарных или раэностных и опорных частот перекрывались во времени, Напряжение ошибки равно нулю, когда скорости изменения частоты на выходе линии

2 и генератора 11 одинаковы. При наличии расхождения напряжение ошибки увеличивает или уменьшает уровень результирующего напряжения управления и оно отличается по закону изменения от пилообразного.

Формула изобретения

Устройство формирования линейно-частотно-модулированного сигнала, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, гетеродин, преобраэова10 тель частоты, фазовый детектор, фильтр нижних частот, усилитель, сумматор и частотно-модулированный генератор, выход которого подключен к второму входу преобразователя частоты, формирователь опорной

15 часто-.ы, выход которого соединен с опорным входом фазового детектора, второй выход .синхрсниэатора соединен с входом генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с вторым входом сумматора, 20 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности скорости изменения частоты на временном интервале в диа.пазоне частот, введен ключ, гетеродин выполнен в виде соединенных в кольцо дис25 персионной линии задержки, детектора и формирователя импульсов, выход которого соединен с входом синхронизатора, синхровход дисперсионной линии задержки является входом гетеродина, выход детектора

30. етеродина соединен с входом перестройки формирователя опорной частоты, выход частотно-модулированного генератора соединен с входом ключа, управляющий вход которого соединен с третьим выходом син35 хронизатора и синхровходом генератора пилообразнoro напряжения, выход ключа является выходом устройства, при этом формирователь опорной частоты выполнен дискретно перестраиваемым.

1674345 р11 jt2 f9=" 31n"X<>+Eye< д =const tf

ыг = const Ч z> а д

ffs

fuI= foz " оз " оа югЯнг= oI = only 0t аког

4)ю +< о@ ) p àü 0

vos = иигИХ

6)og = сипИ ал

fozJi л фм 4<

Фиг.2

Составитель Е. Сурина

Техред M.Ìoðãåíòàë

Корректор I М. Кучерявая, Редактор А. Лежнина

Заказ 2934 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .113035, Москва, )К-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 161