Устройство прецизионного формирования повторяющихся частотно-модулированных сигналов

 

Союз Советсинк

Соцнапистнчесинк

Республик

О П И С А Н И Е ()790102

ИЗОБРЕТЕН ИЯ.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 19.02.79 (2l) 2734402/18-21 (5()M. Кп.Н 03 В 23/00 с присоединением заявки М (23) Приоритет

3Ьеуйаретевнйый кюмнтет

Опубликовано 23.12.80.Бюллетень Ла 47 (53) УДК 621.373 (088. 8) аа делам нзобратеннй н вткрытнй

Дата опубликования описания 25.12.80 (72) Авторы изобретения

В. Н. Кочемасов и А. Н. Фадеев

Э

Всесоюзный заочный электротехнический институт связи (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ПРЕЦИЗИОННОГО. ФОРМИРОВАНИЯ

ПОВТОРЯ ЮШИХСЯ ЧАСТОТНОМОДУЛИРОВА ННЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к рациапокации, технике связи, измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического регулирования.

Известно устройство для автоматичес« кой подстройки частоты по заданному за5 кону, соцержащее управляемый генератор, разовый цетектор, эталонный генератор, ключ, фильтр, сумматор, моцулятор, блок коррекции, имп льсно-фазовый детектор, 10 синхройизатор 1 .

Однако это устройство обладает низкими точностью и быстродействием.

Известно также устройство формирова-. ния частотномодулированных сигналов, содержащее эталонный генератор, фазовый детектор, первый. вход которого соединен с первым выхоцом эталонного генератора, а выход через ключ и фильтр - c первым входом сумматора, выхоц которого соединен через управляемый генератор со вторым sxoaoM фазового детектора и первым вкоцом измерителя, синхронизатор, вход ,которого соединен со вторым выходом

2, эталонного генератора, первый выход синхронизатора соединен через модулятор со вторым входом сумматора, а второй и третий выходы синхронизатора соединены с управляющим1вкодом кшоча и вторым входом измерителя 21.

Недостатком этого устройства является низкая точность и надежность.

Цель изобретения — павьппение точности и надежности работы устройства.

Для этого в устройство прецизионного формирования повторяющихся частотномодулированных сигналов, содержащее эталонный генератор, фазовый детектор, первый вкод которого соединен с первым выходом эталонного генератора, а выход через ключ и фильтр - с первым вкодом сумматора, выход которого соединен через управляемый генератор со вторым входом фазового детектора и первыьт входам из- мерителя, синкронизатор,.вход которого ,соединен со вторым выкрцом эталонного генератора, первый выход синхронизатора соецинен через модулятор со вторым вко3 79 дом сумматора, а второй и третий выходы синхронизатора соединены с управляющим входом ключа и вторым входом измерителя, введены аналого-цифровой преобразователь, два комбинационных сумматора, блок памяти, блок адресации, регистр, два блока коррекции, цифроаналоговый преобразователь и сглаживающий фильтр, причем выход измерителя соединен с третьим и четвертым входами сумматора как непосредственно, так и через последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь, первый комбинационный сумматор, блок памяти, регистр, первый блок коррекции, второй комбинационный сумматор, цифроаналоговый преобразова- тель и сглаживающий фильтр соответственно, кроме того. выходы аналого-цифроУ вого преобразователя через второй блок коррекции подключены к другим входам второго комбинационного сумматора, выходы регистра соединены со второй группой входов первого комбинационного; сумматора, а тактирующие входы и вхо ды. установки начальных состояний регистра и обоих блоков коррекции подключены к червертому и пятому выходам синсинхронизатора, шестой выход которого соединен также через адресный блок с адресными входами блока памяти.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 временные диаграммы: a - характер изменения частоты на выходе управляемого генератора; б - вид сигнала ошибки в аналоговом 6 (В ) и условно в цифровом Ъ (4, ) виде; в - цифровой сигнал бр() на выходе регистра; г - цифровой сигнал 8 (Ъ) на выходе первого комби«.

С национного сумматора; д, е, ж - цифровые сигналы в х -й ячейке блока памяти, =1, 2, 3.

Устройство содержит эталонный генератор 1, фазовый детектор 2, первый вход которого соединен с первым выходом эталонного генератора l, a выход

:через ключ 3 и фильтр 4 - с первым входом сумматора 5, выход которого соединен через управляемый генератор 6 со вторым входом фазового детектора 2 и первым входом измерителя 7, синхронизатор 8, вход которого соединен со вторым выходом эталонного генератора

1, .первый выход синхронизатора 8 соединен через модулятор 9 со вторым входом сумматора 5, а второй и третий выходы синхронизатора 8 соединены с управляющим входом ключа 3 и вторым входом измерителя 7. В него введены аналого-цифровой преобразаватяль 1 О, 0102 4 два комбинационных сумматора 11, 12, блок 13 памяти, блок 14 адресации, регистр 15, два блока 16, 17 коррекции, цифроаналоговый преобразователь l д и сглаживающий фильтр 19, причем вы5 ход измерителя 7 соединен со входами . сумматора 5 как непосредственно, так и через последовательно включенные аналогоцифровой преобразователь 10, первый

10 комбинационный сумматор ll, блок 13памяти, регистр 15, первый блок 16 коррекции, вт орой комбина ци онный сумматор 12, цифро-аналоговый преобразователь 18 и сглаживающий фильтр 19, 15 кроме того выходы аналого-цифрового преобразователя 10 через второй блок

17 коррекции подключены к другим входам второго комбинационного сумматора

12, выходы регистра 15 соединены со .второй группой входов первого комбина20 ционного сумматора 11, а тактирующие . входы и входы установки начальных состояний регистра 15 и обоих блоков 16, 17 коррекции подключены к выходам син25 хронизатора 8, соединенного также через . адресный блок 14 с адресными входами блока 13 памяти.

Устройство работает следующим образом.

ЗО В промежутках между формированием частотномодулированных сигналов система фазовой автоподстройки начальной частоты, состоящая из эталонного генератора 1, фазового детектора 2, ключа 3, фильтра 4, сумматора 5, управляемого генератора 6, сводит к нулю напряжение сигнала ошибки на выхоце измерителя 7.

В моменты времени t=4 + (g-$) Òi, где "Т вЂ” период модуляцйи; - номер

Ь

Ip п еeрpиHо0д а, отсчитываемый с момента включения устройства, ключ 3 по команде с сийхронизатора 8 размыкает кольцо автопоцстройки начальной частоты, а модулятор 9 через сумматор 5 начинает пере45 страивать частоту управляемого генератора 6. Во время генерации частотномодулированного сигнала отклонение за,кона изменения частоты . У (4) от заданного 3. (4) (фиг. 2а) приводит к

50 появлению на выходе измерителя 7 сигна ла ошибки В (t) (фиг. 2 б). Этот сиг-. нал ошибки через сумматор 5, а также после преобразования к цифровомук виду

9 4) и прохождения через второй блок

5S

17 коррекции, второй комбинационный сумматор 12, цифро-аналоговый преобра-. зователь 18, сглаживающий фильтр 19 и сумматор 5, оказывает непосредствен ное подстраивающее действие на частоту .

5 7901 управляемого генератора 6. Помимо непосредственного воздействия на часто ту управляемого генератора 6 сигнал ошибки в цифровой Ъ (t ) форме используется аля формирования компенсирующего напряжения, подаваемого ко входу управляемого генератора 6 в последуюшик периодах модуляции. Возможность примененния такого компенсирующего напряжения основывается на том, что ошибки в щ частотномодулированнык генераторак в срецнем от одного периода к другому практически постоянны. Основным блоком, участвующим в формировании компенсирующего напряжения, является блок 15

13 памяти, каждая ячейка которого заменяет один из интеграторов, имеющихся в известном устройстве. Ячейки блока 13 памяти в момент включения устройства могут быть либо обнулены, ли- zo бо содержать априорную информацию о . характере компенсирующего напряжения, полученную по результатам преаваритель» ного измерения нелинейности модуляционной характеристики управляемого генера- 25 тора 6 или на основании предыдущик включений устройства.

Рассмотрим процесс формирования компенсирующего напряжения в 1 -м после включения устройства периоде мо- щц дуляции. Во временных интервалах (t,, e-т +(j- )÷„,t +êò.ö-.tp„) где Т Т; $=-12, 3 !

- номер ячейки блока 13 памяии, чисМ 35 ловая информация k вМ из М -й ячейки блока 13 памяти переписываются в регистр 15 (фиг. 2а), в котором она хранится в течение времени Т, определяемом периодом дискретизации сигнала ошибки. Запись новых чисел (фиг. 2 д ), представляюшик собой сумму ф (фиг.

2 r) чисел В и Âð, с выходов аналогоцифрового преобразователя 10 (фиг. 2б) а регистра 15 (фиг. 2 в) в К ю ячей» 4 . ку блока 13 памяти осуществляется во временнык интервалах .(t, +Ю. (-4)т„ +() +фт-T +(- P) показанных на фиг. 2 д-ж косой штрихов- 50 кой. Сформированное на основании измерений сигнала ошибки в t.ðåäûäóùèõ церио-. дак модуляции и содержащееся в регистре 15- напряжение е с*Ъ вЯ .l)y +t )) н И гае ь = 1,2,3... j -1, после прокожпения первого блока 1 6 коррекции, второго комбинационного сумматора 12, 02 6 цифро-аналогового преобразоватечя 1 ч сглаживающего фильтра 1 9 и су мм» тора

5 осуществляет компенсацню присущих управляемому генератору 6 и модулятору9 ошибок, повторяюшикся от одного периода модуляции к другому. Входяшие в устройство блоки 16 к 17 коррекции обеспечивают требуемые, динамические карактеристики. Использование этих цифровык блоков позволяет реализовать желаемый коэффициент передачи для напряжений 6 и 5 с высокой степенью точности.

Формула изобретения

Устройство прецизионного формированяя повторяюшикся частотномоаулированнык сигналов, содержащее эталонный генератор, фазовый детектор, первый вкод которого соединен с первым выходом эталонного генератора, а выход через ключ и фильтр, с первым входом сум матора, выкоа которого соединен через управляемый генератор со вторым вкодом фазового детектора и первым вкодом измерителя, синкрониэатор, вход которого соединен со вторым выходом эталонного генератора, первый выкоц синкронизатора соединен через модулятор со вторым вкодом сумматора, а второй и третий выкоды синкронизатора соединены с управляющим входом ключа и вторым вкодом измерителя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, в него введены аналого-цифровой преобразователь, два комбинацяоннык сумматора, блок памяти, блок адресации, регистр, два блока коррекции, цифро-аналоговый преобразователь и сглаживающий фильтр, причем выход измерителя соединен с третьим и четвертым входами сумматора как непосредственно, так и через последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь, первый комбинационный сумматор, блок памяти, регистр, первый блок коррекции, второй комбинационный сумматор, цифроаналоговый преобразователь и сглаживающий фильтр, соответственно, кроме того,выкоды аналого-цифрового преобразователя через второй блок коррекции подключены к другим входам второго комбинационного сумматора, выкоды регистра соединены с другими входами первого комбинационного сумматора, а тактирующие входы и входы установки начальник состояний регистра и .блоков коррекция. подключены к четвертому и пятому выходам синкроннзатора, шестой выход ко7 . торого соединен через адресный блок с адресными входами блока памяти., Источники информации, принятые во внимание при акспертизе

790102 8

1. Авторское свидетельство СССР

hb 526997; кл. Н 03 В 3/04, 1976.

2. Патент США М 3.899.448, кл. 252-551, 1972.

790102

8p 2 фаж мю

Х Риис

+ @

Составитель В. Коновалов

Редактор В. Парасюн Техред М.Голиика. Корректор Ю.Макаренко

Заказ 9053/55 Тираж 995 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4