Способ фазовой автоподстройки частоты с фильтрацией

Способ фазовой автоподстройки позволяет осуществлять синхронизацию от однофазного исходного сигнала с помехами. Технический результат заключается в улучшении практического быстродействия синхронизации до одного-двух периодов сигнала синхронизируемой частоты, фильтрации помех в формируемых сигналах синхронизированной фазы и частоты. В состав системы входят блоки фазовой фильтрации первого порядка, полосно-заграждающего фильтра второго порядка, фильтрации низкой частоты первого порядка, блока интегрирования, блока умножения, блока вычисления коэффициентов цифровых фильтров, четырехквадрантного арктангенса. Применение дискретных методов для физической реализации способа с привлечением микропроцессорных средств позволяет осуществить операции сравнения и вычисления нелинейных функций с приемлемыми точностью и вычислительными ресурсами. Фильтры реализуются с переменными коэффициентами, имеют первый и второй порядок. Благодаря относительно небольшой чувствительности фазового фильтра к изменению частоты возможно быстрое выделение опорной фазы из исходного сигнала. Применение дискретного интегратора с обратной связью по коэффициенту интегрирования позволяет осуществлять быстрый выход сигнала синхронизированной частоты на установившийся режим. Применение дискретного фильтра с изменяемыми коэффициентами и учета перехода фазы через граничные значения позволяет эффективно осуществлять фильтрацию синхронизированной фазы без ее смещения относительно фазы основной гармоники исходного сигнала. Данный способ позволяет строить на его основе системы управления по гармоническим составляющим в одно- и многофазных системах и симметричным составляющим в многофазных системах. Основное применение данного способа в управлении преобразовательной техникой, также возможно его использование для быстрой синхронизации в средствах связи и иных приложениях с требованиями высокого быстродействия по настройке на основную частоту и выделения опорной фазы. 1 ил.

 

Способ относится к преобразовательной, вычислительной технике и технике связи. Возможно его применение для преобразователей, коммуникационных систем и иных применениях, где используется фазовая автоподстройка частоты для перехода в синхронно вращающуюся систему координат по опорной фазе или осуществляется модуляция-демодуляция на основе опорного ортогонального сигнала.

Известно большое количество различных способов построения систем фазовой автоподстройки частоты, например /1/. В этом способе используется дискретное дифференциальное уравнение второго порядка, квадратурные преобразования с ПИ-регулятором. Недостатком данного способа является отсутствие фильтрации фазы, нет быстрого восстановления фазы исходного сигнала, зависимость настроек ПИ-регулятора от частоты исходного сигнала, синхронизация производится за 2 периода.

Известен также способ, при котором производится быстрая синхронизация при пропаже сетевого напряжения и его возобновлении /2/. В этом способе используется предположение об отсутствии изменения фазы генерируемого напряжения ввиду достаточно большой инерционности изменения частоты, при этом используется резонансное звено, осуществляющее свободные колебания при пропаже напряжения, однако при наличии генераторов с быстро изменяющейся фазой данный способ будет недостаточно быстродействующим.

Известен способ, при котором производится подстройка фазы с использованием управляемого квадратурного фильтра для синхронизации, однако необходимо использование ортогонального входного сигнала, отсутствует фильтрация и управление по постоянным времени компенсатора, к которому предъявляются требования к оценке частоты на основе неуправляемых динамических звеньев /3/.

Известен способ, при котором производится оценка частоты входного ортогонального сигнала с использованием двойного интегрирования, фильтрации и устройства подавления гармоник /4/. Данный способ обладает тем недостатком, что необходимо наличие ортогонального сигнала, фильтрация осуществляется для выбранных гармонических составляющих, присутствует наличие сложного алгоритма выделения гармоник на основе гармонических осцилляторов, требуется настройка нескольких коэффициентов.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому способу является способ построения системы ФАПЧ на основе /5/. В этом способе-прототипе используется преобразование Кларке от трехфазного исходного сигнала, приводя его к ортогональному, затем по этому сигналу восстанавливается квадрат фазы, после чего находится квадратный корень и восстанавливается фаза исходного сигнала, затем вычисляются тригонометрические функции с использованием этой фазы по одиночной и двойной частоте, на основе которых формируются коэффициенты фильтра второй гармоники и производится генерация квадратурного сигнала, после чего производится формирование опорного сигнала, который может использоваться для синхронизации. Дополнительно в этом способе присутствует возможность разделения исходного трехфазного сигнала на симметричные компоненты в виде прямой, обратной и нулевой последовательностей, основное назначение прототипа - выделение обобщенного вектора от исходного трехфазного сигнала.

Недостаток этого способа заключается в том, что в нем отсутствует возможность обеспечения формирования мгновенной фазы из однофазного сигнала с высоким быстродействием при заданных начальных условиях. Также отсутствует фильтрация помех синхронизируемого сигнала. Для способа-прототипа необходимо наличие трехфазного исходного сигнала. Отсутствует автоматическое поддержание заданных коэффициентов дискретных динамических элементов, что подразумевает их начальный подбор или расчет.

Задача изобретения - создание системы фазовой автоподстройки частоты по одно- и многофазному исходному сигналу, формирования опорной фазы и ее фильтрации с высоким быстродействием с использованием средств цифровой обработки сигналов, а также отсутствием какой-либо настройки и подбора коэффициентов в широком диапазоне частот синхронизации.

Предлагаемый способ фазовой автоподстройки частоты с исходным сигналом, отфильтрованным фазовым фильтром, перемноженным полученным значением с исходным сигналом, отфильтрованным полосно-заграждающим фильтром, формированием ошибки управления по постоянной составляющей результата перемножения с нулевым сигналом задания и интегрированием ошибки с полученным значением синхронизированной частоты, на основе сформированного значения сигнала синхронизированной частоты вычисляются коэффициенты дискретных фильтров, затем вычисленные значения коэффициентов поступают в качестве параметров для фазовой фильтрации, полосно-заграждающей фильтрации и фильтрации низкой частоты, при этом осуществляется вычисление опорной фазы с нахождением четырехквадрантного арктангенса от исходного сигнала и сигнала после фазовой фильтрации, вместе с этим, синхронизированная частота интегрируется, при этом формируется сигнал восстановленной фазы, затем производится вычисление разности между восстановленной фазой и опорной, полученная разность фаз фильтруется фильтром низких частот с получением фильтрованной разницы фаз, после чего производится вычисление разницы между восстановленной фазой и фильтрованной разницей фаз, тем самым, получается требуемая синхронизированная фаза.

При поиске аналогичных запатентованных устройств, не выявлено структурных решений с эквивалентными заявляемыми способу фазовой автоподстройки частоты с фильтрацией признаками. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию научной новизны.

Принципиальным отличием предлагаемой системы фазовой автоподстройки частоты является наличие элементов в виде цифровых фильтров первого и второго порядков с переменными коэффициентами, вычисляемых по заданным формулам и позволяющих производить быстрое формирование опорного ортогонального сигнала, выделение частоты и фильтрацию опорной фазы на основе входного сигнала с синусоидальной основной составляющей и помехами. Применение цифровых фильтров с переменными коэффициентами позволяет обеспечить высокую скорость синхронизации при быстром изменении частоты входного сигнала. Значение синхронизирующей частоты может достигать до четверти частоты дискретизации. Дополнительно способ содержит дискретный интегратор, который используется в качестве регулятора с переменным коэффициентом и служит для сведения к нулю постоянной составляющей на выходе блока умножения путем управления разностью фаз между исходным сигналом и прошедшим через фазовый фильтр. Система ФАПЧ имеет переключение сигналов, реализуемое как условные переходы, используемые для реализации цифрового фильтра низкой частоты первого порядка, уменьшающего помехи на пилообразном сигнале фазы с учетом ее перехода через граничные значения, соответствующие углам ±180 эл. град. Применение фильтрации позволяет существенно уменьшить помеху, при этом не происходит значительного сдвига мгновенного значения восстановленной фазы относительно синусоидальной составляющей исходного сигнала.

На фиг. 1 изображена общая схема предлагаемого способа, где присутствуют следующие блоки: 1 - цифровой фильтр, реализующий функцию фазовой фильтрации, 2 - блок умножения двух сигналов, 3 - цифровой фильтр, реализующий функцию полосно-заграждающего фильтра, 4 - блок формирования сигнала ошибки в виде разницы значений сигналов, 5 - блок нулевого сигнала задания на постоянную составляющую сигнала ошибки, 6 - блок цифрового интегратора с автоматически регулируемым коэффициентом усиления, 7 - блок вычисления коэффициентов цифровых фильтров, 8 - блок вычисления четырехквадрантного арктангенса двух аргументов мгновенной опорной фазы, 9 - дискретный интегратор, восстанавливающий фазу синхронизируемой частоты, 10 - блок формирования разницы между восстановленной фазой и фазой между сигналами на входе и выходе фазового фильтра, 11 - цифровой фильтр, формирующий сигнал фильтрованной разницы фаз, 12 - блок суммирования, формирующий требуемую фильтрованную фазу.

Имеется блок фазового фильтра 1, реализующий функцию поворота фазы исходного сигнала «s» на синхронизируемой частоте на -90 эл. град. Фильтр представляет собой БИХ-фильтр первого порядка с коэффициентами в виде соответствующих численных значений «b0», «b1» и «a 1», изменяющихся во времени, исходный сигнал поступает на вход 1 блока 1, вычисленные значения коэффициентов поступают на порт входной шины 2 блока 1, выходной сигнал формируется на основе цифрового фильтра вида и поступает на выходной порт 3 блока 1.

Блок арифметического умножения 2 реализует умножение исходного сигнала на сигнал, получаемый с выхода фазового фильтра 1. При этом на выходе получается постоянная составляющая, зависящая от фазы между входным и прошедшим через фазовый фильтр сигналом, а также переменная составляющая с удвоенной частотой, при этом постоянная составляющая равна нулю, если сигнал с выхода фазового фильтра сдвинут на 90 эл. град. по отношению к исходному сигналу на синхронизируемой частоте.

Цифровой фильтр 3, который реализует функцию полосно-заграждающей фильтрации с центральной частотой, равной удвоенной синхронизируемой частоте. Удвоенная частота содержится в сигнале после прохождения блока арифметического умножения 2, сигнал с которого поступает на блок 3. Фильтр 3 с заданными значениями коэффициентов «b0», «b1», «b2», «a 1» и «а 2», зависящих от времени, осуществляет подавление второй гармоники и выделение постоянной составляющей. Коэффициенты поступают в виде значений на входной порт 2. Фильтр 3 реализуется как дискретный фильтр вида , исходный сигнал поступает на входной порт 1 и формируется на выходном порте 3 блока 3.

Имеется блок 4 получения сигнала ошибки как разницу сигнала с блока умножения 2 с нулевым значением 5. Тем самым, формируется ошибка регулирования по постоянной составляющей, пропорциональной синусу отклонения разницы фаз на входе и выходе фазового фильтра на -90 эл. Град. для интегратора 5. При нулевой ошибке регулирования разность фаз на выходе и выходе фазового фильтра 1 составляет -90 эл. град.

Имеется блок интегратора 6, осуществляющего интегрирование сигнала ошибки после 4. Входной сигнал «х» поступает на порт 1 интегратора 6, выходной «y» формируется на порте 2. Интегратор реализован в виде передаточной функции . Коэффициент ki(y) зависит от выходного значения интегратора и вычисляется как , где ƒd - значение частоты дискретизации в Гц, «y» - сигнал с выходного порта 2 интегратора 6, Ki - неотрицательная постоянная, определяющая быстродействие и устойчивость и имеющая значение по умолчанию Ki=2, значение m для простоты расчетов выбирается целым числом 1 или 2, при этом использование квадратичной зависимости позволяет реализовать более высокую скорость синхронизации, также возможно применение заданной постоянной времени интегрирования ki(y)=Ki=const, в этом случае скорость синхронизации слабо зависит от синхронизируемой частоты и параметр Ki подлежит начальному выбору. Интегратор имеет задание начальных условий в первый момент времени в виде значения частоты ƒ0, выбираемой произвольно, при этом имеется возможность задать ее значение до половины частоты Найквиста и, рациональней, задать близкой к предполагаемой частоте синхронизации.

Имеется блок вычисления коэффициентов цифровых фильтров 7, осуществляющий вычисление коэффициентов «b0», «b1», «b2», «a 1» и «a 2» для второго порядка или «b0», «b1» и «a 1» для первого порядка в цифровых фильтрах блоков 1, 3 и 9. Коэффициенты подбираются таким образом, чтобы блок содержал порт входного сигнала 1, представляющий собой выход интегратора 6. Входной сигнал с порта 1 есть функция частоты в зависимости от отсчетов «f» с постоянным шагом во времени. Далее производятся вычисления по формулам , где f(t) - синхронизируемая частота, затем эти сигналы используются для вычисления коэффициентов по выражениям: b1=1 для фазового фильтра;

- для фильтра низкой частоты;

для полосно-заградительного фильтра коэффициенты определяются как C2=2·C2-1, a 1=b1= -2·b0·C2, a 2=2·b0-1.

Производится рациональное вычисление коэффициентов с минимизацией операций деления и вычисления тригонометрических функций. Тригонометрические функции двойного аргумента вычисляются по формулам приведения, тем самым, достаточно определения значения синуса и косинуса для основной частоты.

Функция вычисления арктангенса двойного аргумента (четырехквадрантного арктангенса) 8 формирует сигнал опорной нефильтрованной фазы «γ» по отсчетам входного синхронизируемого сигнала «s» и этому же сигналу, прошедшему через фазовый фильтр 1.

Имеется дискретный интегратор 9 с входным портом 1, на который поступают отсчеты синхронизируемой частоты «f» от блока 6 и выходным портом 2, на котором формируется выходной сигнал восстановленной фазы «γ1». Интегратор реализует базовую передаточную функцию . Интегратор имеет сброс на ненулевые начальные условия при спаде выходного сигнала до выполнения неравенства γ1≤-2·π, при этом устанавливается новое выходное значение γ1=2·π, причем установка производится по переходу неравенства от ложного значения к истинному (передний фронт).

Имеется блок разности 10, формирующий разность между восстановленной по частоте фазой γ1 и абсолютной фазой γ. Разность фаз поступает на входной порт 1 фильтра низких частот 11.

Имеется фильтр низких частот 11 с коррекцией перехода фазы. Разность фаз поступает на входной порт 1 от блока разности 10, коэффициенты цифрового фильтра поступают на входной порт 3 от блока формирования коэффициентов 6, результирующий сигнал отфильтрованной разницы фаз формируется на выходном порте 2. Фильтр низких частот реализуется на основе цифрового фильтра , где корректировочный коэффициент «с» является зависящим от задержанных на один отсчет значений «x» и «y». Определяется разница между входным отсчетом xn и его задержанным значением на один такт xn-1 значением как dx=xn-xn-1, затем определяется условие: если dx≥π, то с=2·π, также если dx≤-π, то с= -2·π, иначе с=0.

Имеется блок разности 12, вычитающий отфильтрованную разницу фаз фильтром низких частот 11 от восстановленной фазы после интегратора 9. На выходе блока разности 12 формируется требуемый сигнал синхронизированной фазы γф.

Система фазовой автоподстройки частоты с фильтрацией работает следующим образом.

Исходный синхронизирующий сигнал в виде отсчетов поступает на вход фазового фильтра 1, после чего производится умножение исходного и фильтрованного сигналов блоком умножения 2, получившийся сигнал затем фильтруется полосно-заграждающим фильтром 3, затем формируется сигнал ошибки блоком вычитания 4 между сигналом нулевого сигнала задания 5 с сигналов с выхода полосно-заграждающего фильтра 2 и интегрируется дискретным интегратором 6, после чего сформированный сигнал синхронизируемой частоты поступает на блок формирования коэффициентов дискретных фильтров 7, вычисленные коэффициенты поступают на фильтры 1, 3 и 9, исходный сигнал и сигнал с фазового фильтра 1 поступают на блок вычисления арктангенса 8, с выхода которого формируется опорная фаза, сигнал синхронизированной частоты с выхода интегратора 6 интегрируется блоком 9, с выхода которого получается восстановленная фаза, затем формируется разность между восстановленной фазой и опорной фазой блоком 10, которая фильтруется фильтром низкой частоты 11, с выхода которого формируется фильтрованная разница фаз, затем берется разность блоком 12 между восстановленной и фильтрованной разницей фаз и получается фильтрованная фаза. Результатом применения способа являются синхронизированная частота и фильтрованная фаза от исходного сигнала синхронизации.

Применение способа позволяет осуществить фазовую автоподстройку с заданным входным сигналом, содержащим основную гармонику и помехи. Входной сигнал поступает на вход системы фазовой автоподстройки, при этом формируется опорная мгновенная фаза, вычисляемая из исходного сигнала и ему ортогональным по синхронизируемой частоте, если синхронизируемая частота близка к основной частоте исходного сигнала, то возможно получение опорной фазы с достаточным качеством для обеспечения процессов регулирования или демодуляции за время, составляющее четверти периода синхронизируемой частоты, если используется фильтрация - то в течение полупериода. Установившийся режим для синхронизируемой частоты и практически точное соответствие синхронизованной фазы фазе основной гармоники исходного сигнала возникает уже спустя период от частоты исходного сигнала, тем самым, обеспечивая улучшение быстродействия и его качества, включая возможность синхронизации от однофазного сигнала по сравнению с прототипом.

Источники информации

1. Патент Китая CN 103825302.

2. Патент Китая CN 103825300.

3. Патент США 8816729.

4. Патент США 8751177;

5. Патент США 8532230.

Способ фазовой автоподстройки частоты с фильтрацией, включающий полосно-заграждающую фильтрацию, интегрирование, вычисление коэффициентов цифровых фильтров, отличающийся тем, что исходный сигнал фильтруется фазовым фильтром, затем полученный сигнал перемножается с исходным сигналом, после чего фильтруется полосно-заграждающим фильтром, затем формируется сигнал ошибки между нулевым сигналом задания и сигналом с полосно-заграждающего фильтра, затем ошибка регулирования интегрируется, на основе сформированного значения сигнала синхронизированной частоты вычисляются коэффициенты дискретных фильтров, затем вычисленные значения коэффициентов поступают в качестве параметров фильтрации для фазового, полосно-заграждающего фильтров и фильтра низкой частоты, при этом осуществляется вычисление опорной фазы четырехквадрантным арктангенсом от исходного сигнала и сигнала с фазового фильтра, после чего синхронизированная частота интегрируется, при этом формируется сигнал восстановленной фазы, затем производится вычисление разности между восстановленной фазой и опорной, полученная разность фаз фильтруется фильтром низких частот с получением фильтрованной разницы фаз, после чего производится вычисление разницы между восстановленной фазой и фильтрованной разницей фаз для получения требуемой синхронизированной фазы



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники. Tехнический результат - расширение полосы захвата путем изменения симметричной формы дискриминационной характеристики знакового логического фазового дискриминатора в асимметричную, а при увеличении зоны положительного или отрицательного знака дискриминационной характеристики увеличивается соответствующая односторонняя полоса захвата для начальных частотных расстроек соответствующего знака.

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике. Технический результат заключается в повышении быстродействия и возможности формирования многочастотных частотно-модулированных сигналов.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемопередающих устройствах СВЧ диапазона частот. Техническим результатом является повышение устойчивой работы при перестройке частоты входного СВЧ сигнала.

Изобретение относится к устройствам стабилизации параметров автогенераторов и может быть использовано в технике связи и управления, радиоавтоматике, системах авторегулирования.

Изобретение относится к технике связи. Технический результат заключается в комплексном улучшении основных параметров системы синхронизации, а именно: в повышении помехоустойчивости, в улучшении фильтрующих свойств системы, в расширении полос захвата и удержании синхронного режима работы, в уменьшении времени вхождения в синхронный режим работы, в обеспечении нулевой статической ошибки по фазе и в обеспечении корректной работы устройства в условиях наличия изменений и флуктуаций амплитуды входного сигнала или изменений коэффициента передачи фазовых детекторов.

Изобретение относится к частотной селекции и фильтрации радиосигналов. Технический результат заключается в обеспечении адаптации устройств селекции радиосигналов к помеховой обстановке, а также возможности управления их энергопотреблением.

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза пачек прямоугольных импульсов и может быть использовано в системах радиолокации и навигации.

Синтезатор частот с коммутируемыми трактами приведения частоты относится к радиотехнике и может быть использован для формирования сетки стабильных частот с равномерным шагом в приемных устройствах с повышенной помехозащищенностью, а также в приемопередающих устройствах с быстрой перестройкой рабочих частот.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в устройствах передачи непрерывного информационного потока по каналу (сети) пакетной связи.

Предлагаемые устройства относятся к радиолокационным и гидролокационным системам с импульсным сжатием многофазных кодов и могут использоваться в радиолокации при использовании фазо-кодированных импульсов.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при организации систем связи с увеличенным количеством каналов, а также в измерительной технике, где требуется перестройка частоты с малым шагом. В основу изобретения поставлена задача получения микроволновых колебаний с малым шагом сетки частот, низким уровнем фазовых шумов и малым временем перестройки частоты. Для этого частоту опорного генератора, задающую частоту сравнения в фазовом детекторе синтезатора косвенного типа, выбирают в полосе ультракоротких волн. При этом частоту высокостабильного опорного генератора предварительно сдвигают на некоторую небольшую величину, задающую малый шаг сетки частот. Для чего сигнал опорного генератора подают на радиочастотный вход квадратурного модулятора, модулируемого низкочастотными квадратурными сигналами одинаковой частоты и амплитуды, но со сдвигом фаз 90°. Тогда частота сравнения отлична от частоты опорного генератора на значение частоты этих низкочастотных сигналов. Трансформированный по частоте сигнал с выхода квадратурного модулятора подают на первый вход частотно-фазового детектора. Частоту микроволнового генератора управляемого напряжением делят делителем с переменным коэффициентом, и подают на второй вход частотно-фазового детектора. С помощью фильтра нижних частот подавляют продукты сравнения переменного тока, а сигнал постоянного тока подают на вход микроволнового генератора управляемого напряжением. Такой способ позволяет формировать микроволновые колебания с шагом в единицы килогерц, при этом не повышая времени перестройки синтезатора, не повышая уровня фазовых шумов и сохраняя стабильность частоты синтезатора, определяемую стабильностью частоты опорного генератора, которая, например, достигает 10-7-10-8.

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к синтезаторам частот на основе петли фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Технический результат заключается в снижении уровня фазовых шумов и побочных дискретных составляющих в спектре выходного сигнала, что в свою очередь повышает качество выходного сигнала, при сохранении высокого разрешения по частоте и широкой полосы перестройки. Синтезатор частот содержит соединенные последовательно умножитель частоты входного сигнала, делитель с фиксированным коэффициентом деления, первую микросхему прямого цифрового синтеза, фазочастотный детектор, первый фильтр низких частот, генератор, управляемый напряжением, контур отрицательной обратной связи, включающий в себя соединенные последовательно смеситель, один из входов которого соединен с выходом генератора, управляемого напряжением, а второй вход соединен с выходом умножителя частоты входного сигнала, второй фильтр низких частот и вторую микросхему прямого цифрового синтеза, выход которой соединен с входом фазочастотного детектора, и управляющее устройство, выходы которого соединены с входами первой и второй микросхем прямого цифрового синтеза. Изобретение обеспечивает снижение уровня фазовых шумов и дискретных составляющих в спектре выходного сигнала, что, в свою очередь, повышает качество выходного сигнала, при сохранении высокого разрешения по частоте и широкой полосы перестройки. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат изобретения заключается в повышении быстродействия и возможности работы с опорным сигналом любой скважности, период которого кратен периоду тактов, а также возможность подстройки частоты тактов по фронтам принимаемых данных. Способ подстройки частоты, в котором на время действия импульсов на выходах фазового детектора (ФД) формируют сигналы положительной и отрицательной полярности соответственно, которые затем суммируют, фильтруют и полученным сигналом управляют частотой генератора, фронт импульса на первом выходе по фронту опорного сигнала, а его срез - по любому переключению тактов. Если фронт опорного сигнала появится позже фронта тактов, то также формируют сигнал на втором выходе ФД с длительностью паузы тактов. ФД содержит три элемента 2-И, три D-триггера и логическую схему конъюнкции 3-х сигналов. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к радиолокации и гидролокации. Технический результат – обеспечение подавления боковых лепестков для кода P3 нечетной длины. Для этого устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3 содержит соединенные по входу модифицированный фильтр Woo для кода Р3 нечетной длины N и формирователь цифрового корректирующего сигнала из последовательно соединенных преобразователя кода в комплексно сопряженный код и цифрового фильтра с конечной импульсной характеристикой КИХ-фильтра порядка N+1 с (N+2) коэффициентами -1,1, 0,…0, -1,1, выходом соединенного с первым входом сумматора, линию задержки на длительность одного кодового элемента и двухвходовый вычитатель, где выход фильтра Woo подключен к входу линии задержки и к первому входу вычитателя, выходом соединенного со вторым входом сумматора, а второй вход вычитателя подключен к выходу линии задержки, первый коэффициент импульсной характеристики модифицированного фильтра Woo равен 1 - exp(iπ/N), где , а (N+2)-мерный вектор коэффициентов фильтра формирователя цифрового корректирующего сигнала соответственно равен -1,1, 0,0,…0, -1,1. 2 ил.

Предлагаемые устройства относятся к радиолокационным и гидролокационным системам с импульсным сжатием многофазных кодов. Технический результат заключается в повышении качества сжатия сигналов, производится подавление боковых лепестков, возникающих в процессе сжатия, при котором обеспечивается увеличение числа многофазных кодов длины N, для всех значений временных сдвигов (отсчетов), исключая двух ±N, в которых относительный уровень боковых лепестков находится в диапазоне от -20 lgN -6 до -20 lgN -8 dB за счет использования симметрично усеченных кодов, образованных последовательным удалением равного числа первых и последних символов кодов большей длины. При этом ширина главного лепестка на уровне -6 dB равна 2τ, на уровне PSL лежит в диапазоне 3÷4τ, а потери сигнал/шум на выходе устройства составляют -1.7 dB. Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии симметрично усеченных многофазных кодов длины N содержит соединенные по входу первый цифровой фильтр с КИХ порядка N-1 и формирователь цифрового корректирующего сигнала, состоящий из последовательно соединенных преобразователя кода в комплексно сопряженный код и второго цифрового фильтра с конечной импульсной характеристикой порядка N+1, выход которого соединен с первым входом сумматора, а выход первого цифрового фильтра подключен к линии задержки на длительность одного кодового элемента и к первому входу вычитателя, второй вход которого соединен с выходом линии задержки, а выход подключен ко второму входу сумматора. 3 н.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к запоминающим устройствам и может быть использована для управления синхронизацией для записи в запоминающие устройства в несогласованной архитектуре. Техническим результатом является компенсация изменений задержки реальной сети распределения тактового сигнала. Устройство содержит схему приемника и схему кольцевого генератора. Схема приемника включает в себя путь передачи данных и сеть распределения тактового сигнала в несогласованной конфигурации. Схема кольцевого генератора включает в себя реплику сети распределения тактового сигнала, согласованную с реальной сетью распределения тактового сигнала. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

Генератор шкалы времени относится к устройствам синхронизации сигналов по частоте, сдвигу фазы и шкале времени. Техническим результатом является повышение точности синхронизации шкалы времени. Генератор шкалы времени содержит: блок приема шкалы времени, внутренний генератор квантовой последовательности, делитель, блок передачи шкалы времени, формирователь защитного интервала, временной селектор, блок переключаемых линий задержки, блок компараторов, генератор линейно-изменяющегося напряжения. 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в аппаратуре различного назначения и измерительной технике. Способ достижения необходимого значения стабильности частоты генератора периодического сигнала при использовании генераторов периодического (в том числе синусоидального) сигнала с тем же значением номинальной частоты, но с меньшими значениями стабильности, заключается в том, что для достижения необходимого значения используется следующий рекуррентный подход. Сначала берутся 2 независимых генератора с некоррелированными выходными сигналами, с равными или близкими значениями номинальных выходных частот, а также равными или близкими значениями стабильности частоты, сигналы с которых подаются на Умножитель сигналов (в случае синусоидальной формы - напрямую, а в случае периодического сигнала иной формы - через полосовые фильтры, настроенные на пропускание номинальной частоты), после чего сигнал с выхода Умножителя подается на ВЧ-фильтр, пропускающий удвоенную номинальную частоту и не пропускающий низкую (разностную) частоту, сигнал с выхода которого, в свою очередь, подается на Делитель частоты на 2, сигнал с выхода которого подается на Полосовой Фильтр, пропускающий только номинальную частоту (первую гармонику периодического сигнала); полученная таким образом совокупность вышеописанных устройств объявляется генератором с новой полученной более высокой стабильностью в раз выше стабильности исходных генераторов, и процесс повторяется заново до достижения нужного результата. Техническим результатом изобретения является достижение необходимой стабильности генератора при применении схемы с использованием генераторов с более низкой стабильностью частоты. 2 ил.
Изобретение относится к области связи. Технический результат – обеспечение возможности автоматического изменения режима работы средств связи в любое время из передающего пункта, с одновременной синхронизацией на передающем и приемном пункте. Для этого предложен способ синхронной передачи информации без ее трансляции, характеризующийся синхронной параллельной генерацией на передающем и приемном пунктах (Ппер и Ппр) каждой очередной буквы передаваемого сообщения, причем генерация на пунктах осуществляется на одинаковых генераторах двоичного циклического кода Гпер и Гпр с одинаковым их исходным состоянием в одном и том же режиме их работы путем перебора на Гпер используемого алфавита со сравнением каждой буквы алфавита с текущей передаваемой буквой, считанной из ЗУпер в рабочий регистр Рг пер, причем перед передачей очередного сообщения при наличии признака «установка режима работы» (ПУРР) и кода соответствующего режима работы, считываемых из ЗУпер на Рг пер, осуществляют установку на Гпер и Гпр соответствующего режима их синхронной работы с помощью коммутаторов режимов работы в Ппер (КРРпер) и в Ппр (КРРпр). 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к синтезаторам на основе петли фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Технический результат заключается в уменьшении уровня побочных дискретных составляющих выходного радиочастотного сигнала при одновременном сохранении достаточного низкого уровня фазовых шумов. Способ получения радиочастотного сигнала включает тактирование сигналом частотой Fсинхр первой микросхемы прямого цифрового синтеза для получения опорного сигнала Fdds1=α1Fсинхр; ответвление части сигнала Fвых, полученного на выходе управляемого напряжением генератора, в контур отрицательной обратной связи для его частотного преобразования, которое осуществляют при помощи второй микросхемы прямого цифрового синтеза, тактируя ее сигналом частотой Fвых-DFсинхр, для получения на ее выходе сигнала частотой Fdds2=α2(Fвых-DFсинхр), где α1 и α2 - коэффициенты, которые выбирают, исходя из условия их непопадания в предварительно определенные «запрещенные» области значений, преобразование которых в первой и второй микросхемах прямого цифрового синтеза соответственно приводит к получению выходного сигнала с побочными дискретными составляющими амплитудой выше допустимой Адоп, где n - номер гармоники побочной дискретной составляющей выходного сигнала. 5 ил.

Способ фазовой автоподстройки позволяет осуществлять синхронизацию от однофазного исходного сигнала с помехами. Технический результат заключается в улучшении практического быстродействия синхронизации до одного-двух периодов сигнала синхронизируемой частоты, фильтрации помех в формируемых сигналах синхронизированной фазы и частоты. В состав системы входят блоки фазовой фильтрации первого порядка, полосно-заграждающего фильтра второго порядка, фильтрации низкой частоты первого порядка, блока интегрирования, блока умножения, блока вычисления коэффициентов цифровых фильтров, четырехквадрантного арктангенса. Применение дискретных методов для физической реализации способа с привлечением микропроцессорных средств позволяет осуществить операции сравнения и вычисления нелинейных функций с приемлемыми точностью и вычислительными ресурсами. Фильтры реализуются с переменными коэффициентами, имеют первый и второй порядок. Благодаря относительно небольшой чувствительности фазового фильтра к изменению частоты возможно быстрое выделение опорной фазы из исходного сигнала. Применение дискретного интегратора с обратной связью по коэффициенту интегрирования позволяет осуществлять быстрый выход сигнала синхронизированной частоты на установившийся режим. Применение дискретного фильтра с изменяемыми коэффициентами и учета перехода фазы через граничные значения позволяет эффективно осуществлять фильтрацию синхронизированной фазы без ее смещения относительно фазы основной гармоники исходного сигнала. Данный способ позволяет строить на его основе системы управления по гармоническим составляющим в одно- и многофазных системах и симметричным составляющим в многофазных системах. Основное применение данного способа в управлении преобразовательной техникой, также возможно его использование для быстрой синхронизации в средствах связи и иных приложениях с требованиями высокого быстродействия по настройке на основную частоту и выделения опорной фазы. 1 ил.

Наверх