Частотный манипулятор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,и 8244 ?4

Сею з Сеевтсиик

Сециалистичесиик

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.04.79 (2l ) 2758385/18-09

{5l }M. Кл.

Н 04 Ь 27/12 с присоединением заявки М

Воудеротооком3 комитет

СССР ее илам необретекий и открытк1 (23) Приоритет

Опубликовано 23.04.81. Бюллетень лм15 (53} УДК 621. .ЗЭ4.61 (71) Заявитель (54) ЧАСТОТНЫЙ МАНИПУЛЯТОР

Изобр етение относится к радиотехнике и может использоваться в аппаратуре для передачи дискретной информации, с применением частотной манипуляции.

Известен частотный манипулятор, содержащий генератор несущий частоты, выход которого через фазоврашатель подключен ко входу первого балансного модулятора, а также генератор нижних частот, второй балансный модулятор, синхронизатор, t0 первый фазовый манипулятор, сумматор и формирователь импульсов $1(.

О пако известное устройство обладает недостаточной достоверностью цередаваемого сигнала.

Бель изобретения - повышение достоверности передаваемого сигнала..

Поставленная цель достигается тем, что частотный манипулятор, ссдерн?ап(ий генератор несущей частоты, выход которого через фазовращатель подключен Ее входу первого балансного модулятора, i . также генератор нижних частот второй балансный модулятор, синхронизатор, пери вый манипулятор, сумматор и формирователь импульсов, введены четыре триггера„ три элемента И-НЕ, дифференцируюший блок, два фильтра, второй фазовый манипулятор и делитель частоты, первый выход которого подключен ко входу первого триггера и к одному входу первого элемента И-НЕ, другой вход которого соединен с выходом дифференцирующего блока и первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с первым входом второго триггера и вторым выходом делителя частотЫ, вход которого сое динен с выходом генератора нижних чаотот и входом синхронизатора, выход ко» торого подключен ко входам дифференцирувшего блока и третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с одними входами третьего и четвертогс триггеров, выходы которых соединены с первыми входами фазовых манипуляторов, вторые входы которых соединены с выходами баланоиых модуляторов, управляюшив входы которых соединены с выходами фильтров, ко входам которых подключены соответственно выходы первого и второго тригеров, причем выход первого триггера через формирователь импульсов соединен со вторым входом второго триггера, выход второго элемента И-HE подключен к другому входу третьего триггера, выход первого элемента И-НЕ соединен с

I другим входом четвертого триггера, выход генератора несущей частоты подключен ко входу второго балансного модуamopa а выходы фазовых манипрпяторов соединены с входами сумматора.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — графики, поясняюшйе принцип работы частотного манипулятора.

Частотный манипулятор содержит генератор 1 нижних частот, синхронизатор, 2, генератор 3 несущий частоты, .фазовращатель 4, два балансных модулятора 5 И 6, сумматор 7, . делитель

8 частоты, четыре триггера 9, 10, 11 и 12, три элемента И-Е 13, 14 и 15, два фильтра 16 и 17, дифференцирующий блок 18, формирователь 19 импульсов, два фазовых манипулятора 20 и 21, Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 формирует сигнал (фиг.2д) с частотой, вдвое превышающей наивысшую частоту сигнала информации (фиг.2е)

Синхронизатор 2 осуществляет синхронизацию сигнала информации с сигналом генератора 1, при этом на выходе синхронизатора 2 формируется сигнал (фиг. 2ж), моменты перехода которого с одного уровня на другой совпадают с моментами нулевой фазы генератора 1.

Величина индекса. манипуляций при постоянной величине найвысшей частоты манипуляции определяется коэффициентом трансформации делителя 8. Для получения индекса манипуляции щ 0,5 частота сигнала на выходе делителя 8 устанавливается вдвое меньше частоты сигнала генератора 1. Для получения щ " 1,5 коэффициент трансформации делителя 8 устанавливается равным 1,5 для N2,5 равным 2,5 и т-д.

Предположим, что необходимо получить П) =0,5 при этом на выходе делителя

8 формируется "игнал с частотой вдвое меньше частоты сигнала генератора 1.

Сигнал с прямого выхода делителя 8 поступает на счетный вход триггера 9, который осуществляет деление частоты .

447 4 4 ! сигнала, поступающего на его вход, на два. Сигнал с выхода триггера 9 поступает на фильтр 16, на выходе которого формируется синусоидальный сигнал (фиг. 2a), поступающий на. один из входов балансного модулятора 5. Сигнал с "инверсного выхода делителя 8 поступает на счетный вход триггера 10, а сигнал с выхода триггера 9 через формиро>р ватель 19 — на вход установки триггера

10. При скважности сигнала с выходов делителя 8 равной двум, при переключении триггеров 9 и 10 по отрицательному фронту входного сигнала и при установке триггера 10 в нулевое положение по отФ рицательному фронту сигнала с выхода триггера 9 импульсный сигнал с выхода о триггера 10 на 90 опережает сигнал с выхода триггера 9. Указанный фазовый сдвиг с высокой точностью поддерживается и при изменении частоты сигнала с выхода делителя 8.

Сигнал с выхода триггера 10 поступает на фильтр 17, на выходе которого формируется синусоидальный сигнал, опережающий на 90 сигнал с выхода фильтра 16 (фиг. 2б) °

Сигнал с выхода генератора 3 на балансный модулятор 5 поступает непосредственно, а на балансный. модулятор

6 - через фазовращатель 4, сдвигающий фазу сигнала на 90.

На выходах балансных модуляторов 5 и 6 формируются сигналы (фиг. 2в,г ), являющиеся результатом перемножения соответственно синусных и косинусных составляющих низкочастотного и высокочастотного сигналов.

В исходном состоянии при высоком уровне сигнала информации (нри уровне

40 логической «1, фиг. 2ж, момент путем подачи короткого импульса уровня логической "1" на зажим элемента И-HE 15, производится начальная установка триггеров 11 и 12, при которой Hà mr. вы45 ходах устанавливаются уровни логической 1» (фиг. 2к,л, момент Eg). При изменении сигнала информации с одного уровня на другой (фиг..2ж, моменты1, 1 : 1, 14, 1(>, и т д ) блок 18 форми рует короткие импульсы уровня логической "1, поступающие на первые входы логических элементов И-HE 13 и 14, на вторые входы которых поступают импульсы сигналы соответственно с прямоss го и инверсного выхода делителя 8. На выходах элементов И-НЕ 13 я 14 фор— мируются короткие импульсы уровня логического 0 (фиг. 2з), причем на

824474 выходе элемента И-НЕ 13 импульсы формируются в моменты, совпадающие с моментами, при которых амплитуда сигнала с выхода балансного модулятора 6 равна нулю (фиг. 2и,г, моменты1, (,,1 » ), а на выходе элемента И-HE

14 — моменты нулевой амплитуды сигнала с выхода балансного модулятора 5 (фиг. 2э,в, моменты й,М.,1б, 18). фазовый сдвиг вносимый фазовыми манипуляторами 20 и 21, при уровнях логической 1 на выходах триггеров 11 и 12 равен нулю (О ). Таким образом,,в исходном состоянии сигнал с выходов

:балансных модуляторов 5 и 6 поступают на входы мсумматора 7 с нулевым фазовым сдвигом, при этом на выходе сумматора 7 формируется сигнал с частотой, равной разности между частотой сигнала генератора 3 и частотой сигнала с выходаделителя 8. Появление импульса на выходе элемента И-HE 13 (фиг. 2и, момент 4 ) при6одит к переключению триггера 12 (фиг. 2л, момент

t ), при этом на его выходе устанавливается уровень логического "0", вследствие этого фазовый манипулятор 20 изменяет фазу сигнала поступающего на его вход, на .180 (фиг. 2н, с момента ). С этого момента на выходе сумматора 7 формируется сигнал суммарной частоты, т.е. формируется сигнал с частотой, соответствующей символу

"ноль". Появление импульса на выходе элемента И-HE 14 . приводит к переключению триггера 11, что, в свою очередь приводит к изменению фазы сиг нала, поступающего с балансного модулятора 6 на сумматор 7. При этом для рассматриваемого случая сигналы на выходах фазовых манипуляторов 20 и

21 одновременно оказываются повернуты на 180 относительно сигналов на их входах (фиг. 2м, н, интервал 1 - ), на выходе сумматора 7 вновь формируется сигнал разностной частотьь

Таким образом, при высоком уровне сигнала информации фазовые сдвига, вносимые фазовыми манипуляторами 20

0 и 21 одновременно р и 0 или 180у при этом формируется сигнал с частотой, соответствующей символу единица». При низком уровне сигнала информации фазовые сдвиги соответственно равны 0 и

180 или 180 и О, прп этом на вь.ходе о а о устройства формируется сигнал с частотой, соответствующей символу "ноль .

Эффективность предлагаемого устройсгва заключается в обеспечении возмож»

I ности работы с индексами манипуляции кратными 0,5 беэ разрыва фазы частотноманипулированного сигнала при любом отношепии средней частоты выходного сигнала к частоге манипуляции.

Вследствие переключения входных сигналов фазовых манипуляторов только в Момент их нулевой амплитуды сигнал на выходе устройства формируется с малыми искажениями как при изменении скорости передачи информации, так и при внутриаппаратурных, задержках сигналов.

Формула изобретения

Частотный манипулятор, содержащий

20 генератор чесущей частоты, выход которого через фазовращатель подключен ко входу первого балансного модулятора, а также генератор нижних частот, второй балансный модулятор, синхронизатор, первый фазовый манипулятор, сумматор и формирователь импульсов, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения достоверности передаваемого сигнала, введены четыре триггера три элемента

З0 И-НЕ, диффереицирующий блок, два фильтра, второй фазовый манипулятор и делитель частоты, первый выход которого подключен ко входу первого триггера и к одному входу первого элемента

35 И-НЕ, другой вход которого соединен с выходом дифференпирующего блока и первым входом второго элемента И НЕ, второй вход которого соединен с пер вым входом второго триггера и вторым выходом делителя частоты, вход которого соединен с вь:ходом генератора нижних частот и входом синхронизатора, выход которого подключен ко входам дифференцирующэго блока и третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с одними входами третьего и четвертого триггеров, выходы которых соединены с первыми входами фазовых минипуляторов, втор 1е входы которых соединены с выхо50 дами балансных модуляторов, управляющие входы которых соединены с выходами фильтрсв, ко входам которых подключены соогветственно выходы первого и второго триггеров, причем выход первого триггера через формирователь импульсов

55 соединен со вторым входом второго триггера, выход второго элемента И-HE подключен к другому входу третьего триггера, выход первого элемента И-НЕ сое824474 динен с другим входом четвертого триггера, выход генератора иесушей частоты подипочен ко входу второго балансного м(щулятора, а вьиоды фаэоюьи манипуляторов соединены с входами сумматора;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ З64069, кл. Н 03 С 3/ОО, 1970 (прототип).

824474 Î 1 4 я Ф М кб 7 ф

ФРФ. g

Составитель E. Смирнова

Редактор Г. Волкова Танкред С.Мигунова Корректор М. Шарсти

Заказ 151/84 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Гс=ударственнного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

11З035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4