Фазовый модулятор с умножением частоты

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

О п И C А Н И Е (,758476

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву— (22)3allsaeHo 18.21.78 (21) 2701771/18-09 (5)}M. Кл.

Н 03 С 3/08 с присоединением заявки ¹â€”

Гесударстееилый комитет (23) Приоритет— пе делам изобретений и аткрытий

Опубликовано 23.08.80. Бюллетень № 31 (53 } УД К 62 1. 376..4(088.8) Дага опубликования описания 25.08.80. (72) Автор изобретения

A. H. Кренев (71) Заявитель

Ярославский государственный университет (54) ФАЗОВЫЙ МОДУЛЯТОР С УМНОЖЕНИЕМ

ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для получения фазомодулированных сигналов в сис-. темах передачи дискретной информации.

Известен фазовый модулятор с умножением частоты, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, инвертор, сумматор и триггер, а также генератор управляющих сигналов, выход которого подключен к другому входу сумматора (11.

Однако известный фазовый модулятор обладает недостаточно линейной модуляционной характеристикой.

Ileab изобретения - повышение линей15 ности модуляционной характеристики.

Для этого в фазовом модуляторе с умножением частоты, содержащем последовательно соединенные задающий генера Fop, инвертор сумматоо и триггер, а также генератор управляющих сигналов, выход которого подключен к другому входу сумматора, триггер выполнен с двумя входами, а между выходом задающего генератора и другим входом триггера введены повторитель напряжения и второй сумматор, при этом другой вход второго сумматора соединен с выходом генератора управляющих сигналов, а к выходу триггера подключен дополнительно фильтр, выход которого является выходом фазового модулятора с умножением частоты.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы его работы.

Устройство содержит задающий генератор 1, инвертор 2, сумматоры 3 и .4, генератор 5 управляющих сигналов, триго гер 6, фильтр 7 и повторитель 8 напряжений.

Устройство работает следующим образом.

Высокочастотный гармонический сиг нал с выхода задающего генератора 1 поступает на инвертор 2 и повторитель

8 напряжения, с выходов которых сдвину7684

30

45

3 тые по фазе друг относительно друга на k гармонические сигналы поступают =а входы сумматоров 3 и 4, на вторые входы которых поступает модулирующий сигнал с выхода генератора 5 управляющик сигналов. В сумматорах 3 и 4 осу.цествляется суммирование противофазных высокочастотных гармонических колебаний с модулирующим сигналом. Оба суммарных колебания с выходов сумматоров 3 и 4 подаются на установочные входы триггера 6. На фиг. 2а изображены высокочастотные гармонические сигналы О (t) и 00 (t), поступающие на первые входы первого 3 и второго 4 сумматоров соответственно. ОС вЂ” порог срабатывания триггера 6 по обеим его входам. В случае отсутствия модулирующего напряжения (0 (1) =О) триггером 6 формируется сигнал типа "меандр" с периодом, равным периоду входных высокочастотных сигналов (фиг. 26). Моменты изменения состояния триггера 6 соответствуют моментам достижения мгновенной амплитуды сигналов U (t} или

0 (4) его порога срабатывания. Если модулирующий сигнал не равен нулю, то, суммируясь в суммауорай 3 и 4 с высокочастотным сигналом, он вызывает его соответствующее смещение относительно порогов срабатывания триггера 6, что приводит к задержке формирования импуль. сов. Знак задержки формирования импуль: сов определяется направлением смещения высокочастотного сигнала относительно порога срабатывания триггера 6. Закон изменения задержки соответствует закону изменения модулирующего напряжения.

На (фиг. 2 в) приведен фрагмент модулирующего сигнала, представляющего собой непосредственно модулирующий сигнал U (t ), сложенный с напряжением подставки Д, равной величине порога срабатывания триггера 6. Подставка необкодима для обеспечения симметрии ра боты модулятора относительно точки перегиба вкодного высокочастотного сигнала, что определяет линейность.модуляционной характеристики. Выходной сигнал сумматора 3 U (4 ) + О (4) + и выходной сигнал сумматора 4 U ()

+ U (4 ) + 00 представлены на фиг.

2г. Моменты срабатывания триггера 6 определяются моментами достижения мгновенных «мплитуд входных сигналов пороra срабатывания. Выходной сигнал триггера 6 представлен на фиг. 2д. Здесь, 1.,2, 1g, I4 — текущие задержки импульсов Относительно немодулированной

76 4 последовательности импульсов, изображенной на фиг. 26. Таким образом, выходным сигналом триггера 6 является последовательность импульсов с фиксированной скважностью, равной двум, модулированная по фазе. Спектр выходного сигнала триггера 6 содержит нечетные спектральные составляющие входной частоты, и при воздействии на вторые входы сумматоров 3 и 4 модулирующего сигнала на каждой спектральной составляющей выходного сигнала триггера 6 формируется фазомодулированный сигнал. Сигнал на 11 -ой гармонике определяется по формуле где U< — амплитуда h -ой гармоники выходного сигнала триггера

6; Р, — начальная фаза ?i -ой гарМоники;

- максимальное изменение фазы ! импульсного сигнала на выходе триггера 6;

Чф — нормированный закон изменения модулирующего сигнала.

На фиг. За изображен спектр выходного немодулированного сигнала триггера

6. На фиг, 36 изображены спектры ФМ сигналов, полученные на спектральных составляющих выходного сигнала триггера 6. Такой сигнал, представляющий| собой суперпозицию спектров ФМ сигналов на разных частотах и с разными индексами модуляции, подается на вход фильтра 7, который отфильтровывает и усиливает нужный ФМ сигнал (фиг. Зв).

Таким образом, предлагаемый фазовый модулятор позволяет получить перенесенный на более высокие частоты спектр полярного фазомодулированного сигнала при значительно более высокой линейности модуляционной характеристики.

Формула изобретения

Фазовый модулятор с умножением частоты, содержащий пои1едовательно соединенные задающий генератор, инвертор, сумматор и триггер, а также генератор управляющих сигналов; выход которого подключен к другому входу сумматора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения линейности модуляционной характеристики, триггер выполнен с двумя входами, а между выходом задающего генератора и другим входом "ðèããåðà введены повторитель напряжения и второй сумматор, при этом другой вход второго сумматора соединен с выходом генератора управляющих сигналов, а к выходу триггера подключен дополнительно введенный фильтр, 6476 4 выход которо(о является выходом фавового модулятора с умножением ч, стоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М:. ЗИ:858!!. кл. Н 03 К 7/04/332-9 (прототип).

75 8476

Составитель Г, Захарченко

Редактор М. Ликович Техред Ж. Кастелевич Корректор М. Внгула

Заказ 5766/19 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьгтий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,