Синтезатор линейно-частотно-модулированныхколебаний

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (u)830632 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 121278 (21) 2714136/18-09 (51)м. КЛ,3

Н 03 С 3/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1 50 581 Бюллетень Мо 18 - 3) 4К 621. 373. 42 (088.8) Дата опубликования описания 150 181 (72) Авторы изобретения

Ю.П. Иванов и В.С. Шалимов (71) Заявитель (54) СИНТЕЗАТОР ЛИНЕЙНО-ЧАСТОТНО-, МОДУЛИРОВАННЫХ

КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к технике связи, в частности к устройствам угловой модуляции в системах с независимым источником несущего колебания.

Известен синтезатор линейно-частотно-модулированных колебаний, содержащий формирователь сигналов сброса, последовательно соединенные источник высокочастотных. колебаний и первое фазосдвигающее устройство, а также формирователь кода и двоичный счетчик, выход которого подключен к первому управляющему входу первого фазосдвигающего устройства (1).

Однако известный синтезатор ли- 15 нейно-частотно-модулированных колебаний имеет низкое быстродействие при высоком быстродействии отдельных era элементов. Это объясняется наличием элементов фильтрации по цепям управления фазосдвигающего ус- тройства, необходимых для развязки цепей управления и коммутации, а также для проведания большого количества последовательно выполняемых операций перед каждым переключением.

При времени переключения составных элементов порядка 10-12 нс. минимальный интервал времени между переключателями в указанных устройствах составляет l50-200 нс. Так как период тактовой части должен выбираться не менее указанного времени, то, следовательно, и точность формирования моментов переключения, определяемых этим периодом, тоже значительно хуже нестабильности и быстродействия отдельных элементов.

Целью изобретения является повышение быстродействия и увеличение девиации выходных колебаний.

Для этого в синтезатор линейночастотно-модулированных колебаний, содержащий формирователь сигналов сброса, последовательно соединенные источник высокочастотных колебаний и первое фазосдвигаю :;ее устройство, а также формирователь кода и двоичный счетчик, выход которого подключен к первому управляющему входу первого фазосдвигающего устройства, введены второе фазосдвигающее устройство, коммутатор счетчиков и N параллельно включенных устройств коррекции, первый вход каждого из которых соединен с выходом счетчика, вход которого подключен к одному из выходов формирователя кода, другой выход которого соединен со вторым входом каждого из N устройств

830632 коррекции. Выход двоичного счетчика подключен к первому управляющему входу второго фазосдвигающего устройства, первые и вторые входы первых (N-1) устройств коррекции подключены к вторым управляющим входам соответственно первого и второ5 го фазосдвигающих устройств. Сигнальный вход второго фазосдвигающего устройства соединен с выходом источника высокочастотных колебаний, а третий управляющий вход второго фазосдвигающего устройства и счетный вход двоичного счетчика соединен с первым выходом И-го устройства коррекции. Третий управляющий вход первого фазосдвигающего устройства и IS управляющий вход коммутатора соединены со вторым выходом N-го устройства коррекции, первый и второй сигнальные входы коммутатора подключены соответственно к выходу первого 2(} и второго фазосдвигающих устройств, входы Сброс которых, и входы Сброс двоичного счетчика, счетчика, формирователя кода и N устройств коррекции соединены с выходом формирователя сигналов сброса.

Каждое из фазосдвигающих устройств состоит из последовательно соединенных дискретного фазовращателя (N-1) фазосдвигающих элементов, а также регистра памяти, поразрядные выходы которого соединены соответственно с поразрядными входами дискретного фазовращателя, вход которого является входом @азосдвигаюшего устройства. При этом первый, второй и объединенные поразрядные входы регистра памяти являются соответственно входом сброс, третьим управляющим входом и первым управляющим входом фазосдвигающего устройства, а другие входы (N-1) фазасдвигающих элементов объединены и являются вторым управляющим входом фазосдвигающего устройства.

Каждое из устройств коррекции состоит из последовательно соединенных сумматора, ив зертора кода, блока арифметического деления, блока дискретной задержки и J-К-триггера, пои этом другой выход сумматора соединен с управляющими входом Э-К-триггера, второй управляющий вход которого объединен с первым входом сумматора и является входом Сброс устройства коррекции. Другой вход блока арифметического деления и вторбй вход сумматора объединены и образуют первый вход устройства коррекции, а другой вход блока дискретной за- QQ держки и третий вход сумматора объединены и являются вторым входом устройства коррекции, а выходы J-Ктриггера являются выходами устройства коррекции.

На чертеже приведена функциональная электрическая схема предложенного устройства.

Синтезатор линейно-частотно-модулированных колебаний содержит форми- рователь 1 сигналов сброса, источник 2 высокочастотных колебаний, первое фазосдвигающее устройство 3, формирователь кода 4, двоичный счетчик 5, второе фазосдвигающее устройство б, коммутатор 7, счетчик 8, устройство коррекции 9, при этом каждое из фазосдвигающих устройств

3 или б состоит из дискретного фазовращателя 10, (N-1) фазосдвигающих элементов 11 и регистра памяти

12, а каждое из устройств коррекции

9 состоит из сумматора 13, инвертора кода 14, блока 15 арифметического деления, блока 16 дискретной задержки и J-К-триггера 17.

Устройство работает следующим об« разом.

Величина фазового сдвига, вводимого дискретным фазовращателем 10, определяется состоянием регистра памяти 12, в который требуемый код фазы по команде ст N-ro устройства коррекции 9 переписывается из двоичного счетчика 5. Число разрядов к дискретного фазовращателя 10 определяется выражением:

2й

% =(og — . а%

Регистр памяти 12 имеет к-1 разряд, управляемый от двоичного счетчика 5, и один неуправляемый разряд, который устанавливается сбросом в регистре памяти 12 первого фазосдвигающего устройства 3 в состояние О, а в регистре памяти 12 второго фазосдвигаюЯего устройства 6 — в состояние 1 .

Каждый из фазосдвигающих элементов 11 осуществляет фазовый сдвиг на аЧ/N. Управляются они с выходов первых N-1 устройств коррекции 9, причем на входы N-1 фазосдвигающих элементов 11 первого фазосдвигающего устройства 3 подаются прямые сигналы устройств коррекции 9, а на второе фазосдвигающее устройство б.— инверсные сигналы. Прямой сигнал с

N-го устройства коррекции 9 разрешает перепись кода из счетчика 5 в регистр памяти 12 первого фазосдвигающего устройства 3, а также управляет работой коммутатора 7. Инверсный выход N-ro устройства коррекции 9 разрешает перепись кода в регистр памяти 12 второго фазосдвигающего устройства б и запись 1 в двоичный счетчик 5.

Содержимое сумматора 13 через инвертор 14 подается на вход делимого блока 1 5 арифметического. деления, на вход которого подано содержимое счетчика 8, Выходной код

830632 ( блока 15 арифметического деления, соответствующий результату деления, подается на блок 16 дискретной задержки, в котором входной импульс . задерживается на время, пропорциональное коду..Динамический диапазон блока 16 дискретной задержки ранен перил оду тактовой частоты = —.. Дискретность задержек равна ь-С . Импульс с выхода блока 16 дискретной задержки подается на счетный вход J-Ктриггера 17 и осуществляет переброс последнего в другое устойчивое состояние,если íà его управляющих входах будет присутствовать сигнал переноса сумматора 13. Если сигнал переноса отсутствует, то состояние J-К триггера 17 не изменится.

Начальный сигнал сброса устанавливает в состояние О регистр памяти 12 первого фазосдвигающего устройства 3, (к-1) разрядов реги- 20 стра памяти 12 второго фазосдвигающего устройства 6, двоичный счетчик

5, счетчик 8, формирователь кода 4 и J-К-,триггеры 17 всех устройств коррекции 9, а в 1 — первый разряд 75 регистра памяти 12 второго фазосдвигающего устройства 6. Кроме того, сигнал сброса устанавливает в начальное состояние сумматоры 13 всех

N устройств коррекции 9. При этом все разряды дискретного фазовращателя 10 и фазосдвигающих элементов

11 первого фазосдвигающего устройства 3 будут выключены, во втором фазосдвигающем устройстве б в дискретном фазовращателе 10 установится фазовый сдвиг и все фазосдвигающие элементы .11 будут включены.

На выход устройства подключено первое фазосдвигаюшее устройство 3. 40

Через время t на выходе первого устройства коррекции 9 сигнал изменится с 0 на 1 . При этом включится первый фазосдвигающий элемент 11 первого фазосдвигающего ус- 45 тройства 3 и выключится соответствующий фазосдвигающий элемент 11 второго фазосдвигаюшего устройства б.

Через время t =W2t. срабатывает второе устройство коррекции 9 и включает фазосдвигающий элеглснт 11 первого фазосдвигаюшего устройства 3, выключает второй фазосдвигающий элемент 11 второго фазосдвигающего устройства

6 и т.д.,пока не сработает (г)-1)-е устройство коррекции 9, после чего в первом фазосдвигаюшем устройстве

3 будут включены все (N-1) фазосдвигающих элементов 11, т.е. введен фазоный сдвиг. После срабатывания

N-ro устройств)а коррекции 9 осуше- бО ствляется переключение фазосдвигающих устройств 3 и б, при этом осуществляется скачок фазы устройства

М/Й. Одновременно подается сигнал запрещения переписи кода в регистр 65 памяти 12 второго фазосдвигающего устройства 6 и разрешается запись 1 в двоичный счетчик 5 и перепись кода в регистр памяти 12 первого фазосдвигающего устройства 3.

При этом в дискретном фазовращателе

10 первого фазосдвигаюшего устройства 3 усТанавливается фазовый сдвиг

2z9

Обратное переключение устройств коррекции 9 осуществляется в том же п зядке, как и прямое. В момент; — — на выход 1включится первое

7С3. фазосдвигающее устройство 3, где к этому моменту установится фазовый сдвиг 2дМ . Двоичный счетчик 5 при обратном перебросе N-ro устройства коррекции 9 не меняет своего состояния, так что после его срабатывания в дискретном фазовращателе 10 второ- го фазосдвигаюшего устройства 6 будет установлен фазовый сдвиг 3 ьЧ .

Затем начнет повторяться процесс установки фазы в фазосдвигающих элементах 11 первого фазосдвигающего устройства 3 и T.ä.

Таким образом, использование предложенного устройства позволило повысить его быстродействие в 4 раза, что сделало возможным во столько же раз увеличить девиацию на той же элементной базе и при том же уровне паразитных составляющих.

Кроме того, максимальную эффективность предложенное устройство дает при N = 4 — 8.

Введение второго фазосдвигающего устройства позволило устранить влияние переходных процессов в дискретных фазовращателях и при обратном перескоке в фазосдвигающих элементах на выходной сигнал, что улучшило качество формируемого сигнала.

Формула изобретения

1. Синтезатор линейно-частотномодулированных колебаний, содержащий формирователь сигналов сброса, последовательно соединенные источник высокочастотных колебаний ч первое фазосдвигающее устройство, а также формирователь кода и двоичный счетчик, выход которого подключен к первому .. правляющему входу первого фазосдвигающего устроиства, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и увеличения девиации выходных колебаний, введены второе фазосдвигающее устройство, коммутатор, счетчик и N параллельно включенных устройств коррекции, первый вход каждого из которых соединен с выходом счетчика, вход которого подключен к одному иэ выходов .формирователя кода, другой выход которого соединен со вторым входом каждого их N устройств кор830632

ВНИИПИ Заказ 2917/33 Тираж 988 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 (екции, выход двоичного счетчика подключен к первому управляющему входу второго фазосдвигающего устройства, первые и вторые входы первых (N-1) устройств коррекции подключены к вторым управляющим входам соответственно первого и вТорого фаэосдвигающего устройств, сигнальный вход второго фазосдвигающего устройства соединен с выходом источника высокочастотных колебаний, а третий управляющий вход второго фазосдвига1 щего устройства и счетный вход двочного счетчика соединен с первым выходом N-,ãî устройства коррекции, а третий управляющий вход первого фазосдвигающего устройства и управля- 1S ющий вход коммутатора соединены со вторым выходом N-ro устройства коррекции, первый и второй сигнальные выходы коммутатора соответственно к выходу первого и второго фазосдвигающих устройств, входы Сброс которых, и входы Сброс двоичного сетчика, счетчика, формирователя кода и N устройств коррекции соединены с выходом формирователя сигналов сброса.

2. Синтезатор по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что каждое из фазосдвигающих устройств состоит из последовательно соединенных дискретного фазовращатепя (N-1) фазосдвигающих элементов, а также регистра памяти, поразрядные выходы которого соединены соответственно с поразрядными входами. дискретного фазоврашателя, вход которого является входом г фазосдвигающего устройства, при этом первый, второй и объединенные поразрядные входы регистра памяти являются соответственно входом Сброс ., третьим управляющим входом и первым управляющим входом фазосдвигающего устройства, а другие входы (N-1) фазосдвигающих элементов объединены и являются вторым управляющим входом фазосдвигающего устройства.

3. Синтезатор по пп. 1,2. о т л и ч а ю шийся тем, что каждое иэ устройств коррекции состоит из последовательно соединенных суммато- ра, инвертора кода, блока арифметйческого деления, блока дискретной задержки и J-К триггера при этом другой выход сумматора соединен с управляющим входом J-К-триггера, второй управляющий вход которого соединен с первым входом сумматора и является входом Сброс усТроА ства коррекции, при этом другой вход блока арифметического деления.и второй вход сумматора объединены и образуют первый вход устройства коррекции, а другой вход блока дискретной задержки и третий вход сумматора объединены и являются вторым входом устройства коррекции, а выходы

К-триггера являются выходами устройства коррекции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3792378, кл. 331-178, 1971 (прототип).