Устройство для формирования частотно-модулированных сигналов

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.01.79 (21) 2714080/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 04 1 27/10

Гооударстаеииый комитет по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 15.12.80. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 25.12.80 (53) УДК 621.376.

52 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Гомозов, Э. Г. Ламехов и Б. В. Струков (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЧАСТОТНОМОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования когерентных последовательностей частотномодулированных сигналов с большим значением произведения длительности сигнала на его ширину спектра.

Известно устройство для формирования частотно-модулированных сигналов, содержащее два ключа, первые входы которых соединены с соответствующими выходами синхронизатора, к входу которого подключен первый выход первого генератора, второй выход которого соединен с первым входом первого смесителя, при этом выход первого ключа подключен к входу второго генератора, а также фазовращатель и элемент задержки (1) .

Однако известное устройство имеет недостаточную точность.

Цель изобретения — повышение точности формирования.

Для достижения этой цели в устройство для формирования частотно-модулированных сигналов, содержащее два ключа, первые входы которых соединены с соответствующими выходами синхронизатора, к входу которого подключен первый выход первого генератора, второй выход которого соединен с первым входом первого смесителя, при этом выход первого ключа подключен к входу второго генератора, а также фазовращатель и элемент задержки, введены три полосовых фильтра, второй смеситель и фазовый модулятор, выход которого через первый полосовой фильтр подключен к первому входу второго смесителя, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента задержки и входом второго полосового фильтра, выход которого подключен к второму входу первого смесителя, выход которого через третий полосовой фильтр соединен с входом элемента задержки и выходом второго ключа, к второму входу которого подключен второй выход первого генератора, третий выход которого соединен через фазовращатель с первым входом фазового модулятора, к второму входу которого подключен выход второго генератора, причем второй вход второго ключа соединен с первым выходом первого генератора.

788425

14

ФЮ

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит ключ 1, элемент 2 задержки, ключ 3, первый генератор 4, второй генератор 5, фазовращатель 6, смеситель 7, фазовый модулятор 8, синхронизатор

9, полосовые фильтры 10, 11 и 12 и смеситель 13.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 4 формирует когерентные монохроматические колебания с частотами F„;

<о и fo — KF . Колебанием частоты F< запускается синхронизатор 9, который управляет работой устройства. Строб импульсов с синхронизатора 9, длительностью Т, открывает ключ 1. В результате напряжение генератора 4 с частото fo поступает на вход элемента 2 задержки с временем задержки .

В момент времени t =+3 — Ь „где Е ©,.— время включения генератора 5, с выхода синхронизатора 9 на управляющий вход ключа

3 подается строб импульс. На второй вход ключа 3 приходят колебания генератора 4 с частотой F. Радиоимпульс с выхода ключа 3 подается на вход генератора 5 для его синхронизации либо запуска. В частности, генератор 5 может быть выполнен на дисперсионной линии задержки с девиацией частоты Л1 и длительностью импульсного отклика с, . Линейно-частотно-модулированный сигнал с выхода генератора 5 с частотой

F„ + hf(t) подается на второй вход фазового модулятора 8, выполненного, например, на лампе бегущей волны. На первый вход модулятора 8 с выхода генератора. 4 через фазовращатель 6 подается непрерывный гармонический сигнал с частотой fo — KF<, где к =1, 2.... Фазовращателем 6 производится начальная установка фазового сдвига частоты fo — KF<. С выхода фазового модулятора 8 сигнала вида fp — кГ„+ m (гн + ЫН)), где m = 1, 2, 3..., подается на полосовой фильтр

11. Полосовой фильтр 11 выделяет составляющую с m= 8. в полосе п= K Я. Сигнал с выхода полосового фильтра ll с частотой

fo+ a hf (t) поступает на второй вход смесителя 13. В тот же момент времени на первый вход смесителя 13 приходит задержанный в элементе 2 задержки радиоимпульс и импульсом синхронизатора 9 закрывается ключ l.

На выходе смесителя 13 в результате смещения сигналов с частотами fo и fo+ a f(l) появляются сигналы с частотами f +

+ К hf (t) + f О, которые поступают на вход полосового фильтра 12. Полосовой фильтр

12 настроен на верхнюю боковую полосу сигнала. Таким образом на вход смесителя 7 поступает сигнал с частотой fc= 2f >+ K f (t)

На второй его вход поступает с выхода генератора 4 монохроматическое колебание частоты fo. Из выходного сигнала смесите36

so

И ля 7 полосовым фильтром 10 выделяется сигнал разностной частоты fo+ÊÛ(t)

Этот сигнал задерживается в элементе

2 задержки на время Т и поступает на первый вход смесителя 13, замыкая кольцо рециркуляции.

Так как в первом цикле.рециркуляции на смесителе 13 смешиваются сигналы с частотами 1п и fo+ Kh f(t), то на его выходе полосовым фильтром 12 (в течение времени

t (7,), выделяется сигнал 2fo + Xk f (t), то есть сигнал с девиацией кЫ(1). В течение следующего интервала времени t (t (2Т, т.е. во втором цикле рециркуляции, на смесителе 13 смешиваются сигналы с частотами

fo + Khf(t) и 1 + Khf(t — ЕЗ), и полосовым фильтром 12 выделяется сигнал 2fo +

+2 к Ы (t), т.е. сигнал с девиацией

2К М в два раза большей, чем в предыдущем интервале времени. При третьем цикле на выходе полосового фильтра 12 формируются сигналы уже с утроенной девиацией

ЗК М и так далее.

При п-кратной рециркуляции на выходе устройства формируется сигнал с девиацией 61,: где 5f — девиация генератора 5 и законом изменения частоты аппроксимируемым степенным рядом.

В результате суммирования девиаций частоты в каждом цикле рециркуляции устройство позволяет формировать сигналы с большим произведением ширины спектра

А1 на длительность T., (базой сигнала) .

Так, например, при использовании дисперсионного фильтра с параметрами Qf =

=0,3 мГц, lq = 2,5 мс, при времени задержки Г =З.Ç мкс и выделении после фазового модулятора боковой полосы к = 4, база сформированного устройством сигнала составляет и = и.ty= y кь|мО (а)

У где п = — — — число рециркуляций. з

Тело неопределенности частотно-модулированных сигналов с квадратичными законами изменения частоты и большими значениями N приближается к телу неопределенности идеального сигнала, и их использование дает ряд преимуществ по сравнению с другими типами сигналов.

Когерентность сигналов от импульса к импульсу достигается пассивным методом формирования и привязкой по фазе всех опорных и формируемых колебаний к одному высокостабильному генератору 4 монохроматических колебаний.

Использование в предлагаемом устройстве дополнительно введенных элементов позволяет формировать последовательности частотно-модулированных сигналов с нелинейными законами изменения частоты и ба788425

Формула изобретения

Составитель Е. Погиблов

Редактор С. Тимохина Техред А. Бойкас Корректор О. Билак

Заказ 8383/72 Тираж 729 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 зой в " a раз большей, чем в известном устройстве, при одинаковых значениях девиаций М генератора 5. Это позволяет формировать сигналы с базой более 106.

Устройство для формирования частотномодулированных сигналов, содержащее два ключа, первые входы которых соединены с соответствующими выходами синхронизатора, к входу которого подключен первый выход первого генератора, второй выход которого соединен с первым входом первого смесителя, при этом выход первого ключа подключен к входу второго генератора, а также фазовращатель и элемент задержки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности формирования, введены три полосовых фильтра, второй смеситель и фазовый модулятор, выход которого через первый полосовой фильтр подключен к первому входу второго смесителя, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента задержки и входом второго полосового фильтра, выход которого подключен к второму входу первого смесителя, выход которого через третий полосовой фильтр соединен с входом элемента задержки и выходом второго ключа, к второму входу которого подключен второй выход первого генератора, третий выход которого сое1о динен через фазовращатель с первым входом фазового модулятора, к второму. входу которого подключен выход второго генератора, причем второй вход второго ключа соединен с первым выходом первого генератора.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 455449, кл. Н 03 С 3/08, 1973 (прототип).