Цифровой вычислительный синтезатор с частотной модуляцией

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза частотно-модулированных (ЧМ) сигналов и может быть использовано в телекоммуникационных системах и современных адаптивных системах связи. Технический результат заключается в повышении быстродействия. Цифровой вычислительный синтезатор (ЦВС) с частотной модуляцией содержит эталонный генератор 1, блок формирования и задержки 2, ждущий мультивибратор 3, первый и второй цифровые накопители 4 и 5, третий и четвертый цифровые накопители 6 и 7, мультиплексор 8, функциональный преобразователь 9, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 10, фильтр нижних частот (ФНЧ) 11. Цифровыми входами ЦВС являются входы первого и третьего цифровых накопителей, ждущего мультивибратора и мультиплексора, а его аналоговым выходом - выход ФНЧ. 1 ил.

 

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза частотно-модулированных (ЧМ) сигналов и может быть использовано в телекоммуникационных системах и современных адаптивных системах связи.

Известны цифровые синтезаторы частотно- и фазомодулированных сигналов, содержащие эталонный генератор и блок задержки, первый регистр памяти, первый цифровой накопитель, второй регистр памяти, второй цифровой накопитель, сумматор, преобразователь кодов, ЦАП, ФНЧ, третий регистр памяти, делитель с переменным коэффициентом деления, четвертый регистр памяти, третий цифровой накопитель [1].

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является цифровой синтезатор частот, содержащий эталонный генератор, блок задержки, первый блок ПЗУ, первый цифровой накопитель, второй регистр памяти, второй цифровой накопитель, преобразователь кодов, ЦАП, ФНЧ, второй блок ПЗУ и счетчик с предварительной установкой [2].

Однако известные ЦСЧ и ЦВС не обладают повышенным быстродействием. Изобретение позволяет повысить быстродействие ЦВС и формировать сложные частотно-модулированные сигналы.

Положительный эффект - повышение быстродействия - достигается за счет того, что в цифровой вычислительный синтезатор с частотной модуляцией, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок формирования и задержки; два последовательно соединенных цифровых накопителя; последовательно соединенные ЦАП и ФНЧ; причем выход ФНЧ является аналоговым выходом ЦВС, а его цифровым входом является вход первого цифрового накопителя; выходы блока формирования и задержки соединены с тактовыми входами первого и второго цифровых накопителей, а также с тактовым входом ЦАП, причем новым является то, что введены два цифровых накопителя, мультиплексор, ждущий мультивибратор и функциональный преобразователь код-синус; выход второго цифрового накопителя подключен к первому входу мультиплексора; последовательно соединенные третий и четвертый цифровые накопители и второй вход мультиплексора; выход мультиплексора подключен к входу функционального преобразователя, выход последнего соединен с информационным входом ЦАП; вход ждущего мультивибратора является входом ЦВС, а его выход подключен к установочным входам всех четырех цифровых накопителей; выходы блока формирования и задержки подключены к тактовым входам третьего и четвертого цифровых накопителей; цифровыми входами ЦВС является вход третьего цифрового накопителя и вход мультиплексора.

Цифровой вычислительный синтезатор с частотной модуляцией содержит последовательно соединенные эталонный генератор 1 и блок формирования и задержки 2; последовательно соединенные первый и второй цифровые накопители 4 и 5, первый вход мультиплексора 8, функциональный преобразователь код-синус 9, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 10, фильтр нижних частот (ФНЧ) 11; последовательно соединенные третий и четвертый цифровые накопители 6 и 7, второй вход мультиплексора 8; ждущий мультивибратор 3. Цифровыми входами ЦВС являются управляющий вход мультиплексора, вход ждущего мультивибратора, входы первого и третьего цифровых накопителей, а аналоговым входом ЦВС является выход ФНЧ.

Цифровой вычислительный синтезатор работает следующим образом.

Пусть в момент t0 приходит импульс запуска на вход ждущего мультивибратора, в котором формируется импульс установки заданной длительности, поступающий на установочные входы всех цифровых накопителей 4, 5, 6 и 7. По завершении импульса установки с приходом первого тактового импульса в момент времени t1 происходит обнуление результатов суммирования в цифровых накопите лях 4, 5, 6 и 7.

Эталонный генератор 1 формирует синусоидальный сигнал тактовой частоты, из которого в блоке формирования и задержки 2 формируются последовательности тактовых импульсов формы «меандр», служащие для синхронизации работы основных узлов ЦВС: цифровых накопителей и ЦАП.

Далее начиная со второго тактового импульса в моменты времени t2, t3, t4…tn результат суммирования в первом цифровом накопителе изменяется по формуле

где Т - номер тактового импульса,

Ci - код первой начальной частоты.

В третьем цифровом накопителе результат описывается формулой

где Bj - код второй начальной частоты.

Тогда во втором цифровом накопителе результат суммирования будет описываться выражением

В четвертом цифровом накопителе результат суммирования описывается формулой

Пусть на вход мультиплексора поступает код переключения K=0. Тогда на выход мультиплексора 8 пройдет код S2. Но если K=1, то на вход функционального преобразователя придет код S4. Таким образом, изменяя код K, можно управлять частотой синтезируемого сигнала.

Старший разряд мультиплексора является знаковым SGN, он подается на вход управления инверсией функционального преобразователя 9; остальные разряды sin (S) через функциональный преобразователь поступают на информационный вход ЦАП 10.

Если ввести следующие обозначения:

Δt=T - тактовый интервал;

Ci1 - первая начальная частота;

Bj2 - вторая начальная частота;

1=ƒ` - скорость изменения частоты ЦВС.

Тогда ЧМ сигнал на выходе ЦВС можно описать выражением

где U0 - амплитуда сигнала.

Таким образом, быстродействие ЦВС удалось увеличить за счет применения мультиплексора для переключения частоты синтезируемого сигнала.

Литература

1. Патент РФ №2358384. МПК H03L 7/18. Цифровой синтезатор частотно- и фазомодулированных сигналов / Рябов И.В, Юрьев П.М. Заявл. 31.05.2007. Опубл. 02.12.2008. Бюл. №35. - 5 с.

2. Патент РФ №2058659. МКИ Н03В 19/00. Цифровой синтезатор частот / Рябов И.В., Фищенко П.А. Заявл. 23.09.1993. Опубл. 20.04.1996. Бюл. №11. - 6 с. (прототип).

Цифровой вычислительный синтезатор с частотной модуляцией, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок формирования и задержки; два последовательно соединенных цифровых накопителя; последовательно соединенные ЦАП и ФНЧ; причем выход ФНЧ является аналоговым выходом ЦВС, а его цифровым входом является вход первого цифрового накопителя; выходы блока формирования и задержки соединены с тактовыми входами первого и второго цифровых накопителей, а также с тактовым входом ЦАП, отличающийся тем, что введены два цифровых накопителя, мультиплексор, ждущий мультивибратор и функциональный преобразователь код-синус; выход второго цифрового накопителя подключен к первому входу мультиплексора; последовательно соединенные третий и четвертый цифровые накопители и второй вход мультиплексора; выход мультиплексора подключен к входу функционального преобразователя, выход последнего соединен с информационным входом ЦАП; вход ждущего мультивибратора является входом ЦВС, а его выход подключен к установочным входам всех четырех цифровых накопителей; выходы блока формирования и задержки подключены к тактовым входам третьего и четвертого цифровых накопителей; цифровыми входами ЦВС являются вход третьего цифрового накопителя и вход мультиплексора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться для подстройки фазы в устройствах широкого диапазона частот различного назначения. Достигаемый технический результат - автоматическое обеспечение равенства начальных фаз колебаний, передаваемых потребителям по фидеру произвольной длины, начальной фазе колебания опорного генератора без калибровки фидера.

Изобретение относится к области информационно-вычислительной техники и может найти применение в испытательных системах, спектральных анализаторах. Технический результат - повышение точности воспроизведения цифровых отсчетов гармонических сигналов при последовательном увеличении аргумента.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в синтезаторе частоты с импульсной фазовой автоподстройкой частоты. Достигаемый технический результат - повышение быстродействия при смене рабочей частоты.

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.

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза сигналов многочастотной телеграфии и может быть использовано в современных адаптивных системах связи.

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза частотно-модулированных сигналов и может быть использовано в радиолокации, навигации и современных адаптивных системах связи.

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для формирования когерентных сигналов с частотной и фазовой модуляцией, может быть использовано в радиолокации, навигации и системах связи.

Изобретение относится к системам передачи дискретной информации и может быть использовано для цикловой синхронизации помехоустойчивых циклических кодов и, в частности, каскадных кодов.

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для формирования частотно-модулированных сигналов и может быть использовано в телекоммуникационных системах и современных адаптивных системах связи. Технический результат заключается в обеспечении перестройки частоты путем введения второго контура управления и повышении быстродействия. Цифроаналоговый синтезатор сложных частотно-модулированных сигналов содержит цифровой вычислительный синтезатор, генератор, управляемый напряжением (ГУН) с двумя управляющими элементами, первый делитель с переменным коэффициентом деления (ДПКД), второй делитель с переменным коэффициентом деления, первый фазовый дискриминатор, фильтр нижних частот (ФНЧ), третий делитель с переменным коэффициентом деления, модулятор, второй фазовый дискриминатор. 1 ил.

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.

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза частотно-модулированных сигналов и может быть использовано в телекоммуникационных системах и современных адаптивных системах связи. Технический результат заключается в повышении быстродействия. Цифровой вычислительный синтезатор с частотной модуляцией содержит эталонный генератор 1, блок формирования и задержки 2, ждущий мультивибратор 3, первый и второй цифровые накопители 4 и 5, третий и четвертый цифровые накопители 6 и 7, мультиплексор 8, функциональный преобразователь 9, цифроаналоговый преобразователь 10, фильтр нижних частот 11. Цифровыми входами ЦВС являются входы первого и третьего цифровых накопителей, ждущего мультивибратора и мультиплексора, а его аналоговым выходом - выход ФНЧ. 1 ил.

Наверх