Цифровой генератор базисных функций

 

Союз Советсннх

Соцнаннстнческнх

Ресну

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСЪВУ р>85?961 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 200879 (21) 2810364/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 230881. Бюллетень Й9 31

Дата опубликования описания 23.0881

Р11М. Kn.

G 06 F 1/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 3 (088.8) (72) Автор изобретения

Ф.К. Сергиенко (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР БАЗИСНЫХ ФУНКЦИЙ ния прямого кода в инверсный, р тгистр управляющих сигналов и коммутаторы (2 ).

Однако известные генераторы синте зируют базисные функции с неизменными параметрами, что сужает их функциональные возможности.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей цифрового генератора базисных функций, состоящее в воэможности регулировки параметров базисных функций.

Поставленная цель достигается тем, что цифровой генератор базисных функций, содержащий генератор тактовых импульсов, делитель частоты, первый, второй и третий сумматоры по модулю

2 (S — целое число), блок преобразования прямого кода в инверсный, блок памяти, сумматор по модулю два, регистр управляющих сигналов, первый и второй коммутаторы, причем первый выход генератора тактовых импульсов подключеН к входу делителя частоты, к тактовому входу первого сумматора по модулю 2 и управляющему входу первого коммутатора, выход делителя частоты подключен к тактовж входам второго и третьего сумматоров по модуло 2 и к управляющему входу втоИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в синтезаторах и анализаторах сложных сигналов различного назн..чения, в частнос5 ти для формирования и обработки многочастотных сигналов в многоканальных моделях.

Известен цифровой генератор синусоидальных колебаний (синтезатор спектра), содержащий адресное устройство, состоящее иэ накопителей,пост дрянное запоминающее устройство для цифровых образцов мгновенных значений четверти периода синусоиды колебания основной частоты и выходное устройство, включающее цифроаналоговыи преобразователь, фильтр нижних частот и усилитель низкой частоты с переменным коэффициентом усиления, 2О предназначенный для формирования отдельных базисных функций или группового сигнала нескольких функций (спектра) (1 j.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению Является цифровой генератор базисных функций, содержащий генератор такто.вых импульсов, делитель частоты,сумматоры по модулю, блок преобраэова- 30

857961

t0

25 рого. коммутатора, выход первого сумматора по модулю 2 подключен к первому входу второго коммутатора, выход второго сумматора по модулю 2 подключен к его первому входу и к второму входу второго коммутатора, выход которого подключен к первому входу первого сумматора по модулю 2, выход третьего сумматора по модулю 2 подключен к его первому входу и второму входу первого сумматора по модулю 2, первый нход сумматора по модулю два подключен к первому входу первого коммутатора, второй вход сумматора по .модулю два — к управляющему входу блока преобразования прямого ко- да в инверсный, выход сумматора по модулю два подключен к второму входу первого коммутатора, выход которого является выходом знака функции генератора базисных функций, выход блока преобразования прямого кода в инверсный подключен к адресному входу блока памяти, выход которого янляется выходом генератора базисных функций, содержит накопительный сумматор, четвертый, пятый, шестой,седьмои и восьмой сумматоры по модулю

2, причем выход числа базисных функций регистра управляющих сигналов подключен к входу накопительного сумматора, выход которого подключен к входу упранления коэффициентом делителя частоты, выход делителя частоты подключен к тактоным входам четвертого, пятого, шестого и седьмого сумматоров по модулю 2, выход пара5 метра частоты регистра управляющих сигналов подключен к первому входу четвертого сумматора по модулю 2 выход которого подключен к его второму входу и первому входу пятого сумматора по модулю 2, выход фазы группового сигнала регистра управляющих сигналов подключен к второму входу пятого сумматора по модулю 2, вы5 ход которого подключен к второму входу второго сумматора по модулю

2, выход параметра разноса частоты составляющих группового сигнала регистра управляющих сигналов подключен к первому входу шестого сумматора по модулю 2, выход которого подключен к его второму входу и первому входу седьмого сумматора по модулю 2, выход задержки группового сигнала регистра управляющих сигналов подключен к второму входу седьмого .сумматора по модулю 2, выход кото5 рого подключен к второму входу третьего сумматора по модулю 2, выход фаS эы отдельных базовых функций регистра управляющих сигналов подключен к . первому входу восьмого сумматора по модулю 2 тактовый вход восьмого

5 сумматора по модулю 2 подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов, выходы разрядов с первого по (S-2)-й (со стороны младших

65 разрядов) восьмого сумматора по модулю 2 подключены к входам блока

S преобразования прямого кода в иннерсный, а разрядов (S-1)-ro u S-го — к входам сумматора по модулю дна.

На чертеже представлена функциональная схема цифрового генератора базисных функций.

Он содержит регистр 1 управляющих сигналов, накопительный сумматор 2, делитель 3 частоты, генератор 4 тактовых импульсов, сумматоры 5-12 по модулю 2, блок 13 преобразования прямого кода н инверсный, сумматор

14 по модулю два, блок 15 памяти (ПЗУ), коммутаторы 16 и 17.

Генератор базисных функций работает следующим образом.

Число М генерируемых синфазных и кнадратурных составляющих группоного сигнала (общее число базисных функций — 2 М) хранится в накапливающем сумматоре 2 и может изменяться под действием управляющего сигнала с одного из выходов регистра 1 управляющих сигналов.

Цифровые образцы выборок, рассчитанные для дискретных фаз

Е

Ч и, (1+2и),и=о,<,..., ("„2 -1) в пределах первой четверти периода синусоиды, хранятся н ПЗУ. Такое расположение выборок позволяет, управляя адресом, изменять фазу базисных функций на любые величины с точностью до и Ч = 2Х/2

Общее выражение раз в ертк и адресов, поступающих на вход ПЗУ, определяется следующим равенством: а,„=)((к .ак„)®ь„)З „,) О

)((сюьс,)@с где — суммирование по модулю 2, индексы х, у, i, j характеризуют время присутствия команд управления; и — текущая координата дискретного времени; m — текущий номер базисной функции в интервале строчной развертки; К и С вЂ” значения гармонических коэффициентов после очередного их изменения, характеризующих значение частоты первой (по оси частот) функции и "разноса частоты" между соседними функциями соответственно;ЬК ., „,аС„и ь — приращения, получаемые этими коэффициентами в независнмые моменты времени (н начале любой строки развертки) в процессе формирования адресов.

Интервал одной строки разнертки определяется континуумом адресов образцов мгновенных значений нсех состанляющйх одной выборки группового сигнала. Йнтервал одного кадра развертки заключен между изменениями одного из параметрон выходного сигнала.

857961

o„„= ОСн, 30

40

Частота строк f8 задается на выходе делителя 3 частоты, развертка адресов всех составляющих осуществляется с час то той 2 М f 3, а с инфа э ных (или квадратурных) составляющих— с частотой Nf 3, и синхронизируется импульсами с выхода генератора 4 тактовых импульсов.

Рассмотрим последовательность операций формирования адресов а, при отсутствии команд управления. В ис" ходном состоянии коммутатор 16 находится в положении Q, и на входах блоков присутствуют следующие сигналы . сумматор 9 — сигнал К, сумматор 10 — сигнал С А, сумматоры 5 и

7 — сигнал К; сумматоры 7 и 8 — сигнал С; на всех выходах регистра 1 сигналы отсутствуют.

Очередность следования операций для и-ой строки представлена следующими выражениями: при m=1 (комму- Щ татор 16 н положении a ) 0„Г(к„„Ок) e(c„c)c,), при m = 2, 3, 4,..., М (коммутатор 25

16 в положении д) а„а„ „„ О+с

Аналогично, для (и+1)-ой строки имеем: при m = 1 (коммутатор 16 в положении ц ) О,„, „,=(К„® <) O+E„O+C), при щ = 2, 3, 4,..., И (коммутатор

16 в положении о ) .

О (v+8) 2. с" („,„) Юс„,„, O .с1 Л+ „(5+1) 3 (n+a)z — - e а (и+ 1м (иte)(v-ë) и м и так далее.

Очевидно, что формирование адресов при наличии команд управления будет осуществляться по аналогичным а .горитмам с учетом приращений,определяемых командами управления: а) при изменении частоты одновременно всех базисных функций на величину» bf б) при изменении значения "разноса частот" между всеми соседними ба.- зисными функциями а -(к Ок „„) а((с®ьс„) Ос,); в) при изменении фазы колебания группового сигнала а --((к Q»ьч) O+ к1,, ) в(chic> 1)ти, г) при независимом изменении фаз колебангЧ любых составляющих группового сигнала

С и =(К®

= (v, О+ „„) ®C(e,®ь j)®с,„ ))„.

Эначения приращений khK и»аС за4 поминаются и на все последующие строки развертки, а приращения + д. и» д .

3 учитываются только в той строке развертки, в начале которой они поступили. Этим и определяется различие конечного результата и» воздействия на изменение параметров выходного сигнала.

При необходимости одновременного изменения нескольких параметров выходного группового сигнала в начале строки вводятся одновременно соответствующие приращения.

Управление параметрами выходного сигнала делает предлагаемый генератор пригодным для использования в широком классе устройств синтеза и анализа сложных сигналов, существенно упрощает их схемы, так как для управления Параметрами сигнала необходимы только датчики сигналов-команд управления. Эффективность такого генератора особенно проявляется в устройствах,где требуется осуществление автоматического управления параметрами сигнала (фазовый манипулятор, устройство тактовой синхронизации, автоматическая подстройка частоты, формирователь сигналов для криптоиэлучений и др.).

Формула изобретения

Цифровой генератор базисных функций, содержащий генератор тактовых импульсов, делитель частоты, первый, второй и третий сумматоры по модулю

2 (S — целое число), блок преобразования прямого кода в инверсный, блок памяти, сумматор по модулю два,,регистр управляющих сигналов, первый и второй коммутаторы, причем первый выход генератора тактовых импульсов подключен к входу делителя частоты, к тактовому входу первого сумматора по модулю 2 и управляющему входу

S первого коммутатора, выход делителя частоты подключен к тактовым входам второго и третьего сумматоров по модулю 2 и к управляющему входу второго коммутатора, выход первого сумматора по модулю 2 подключен к первому входу второго коммутатора, выход второго сумматора по модулю.2 подключен к ei o первому входу и к второму входу второго коммутатора, выход которо857961 го подключен к первому входу первого сумматора по модулю 2, выход третьего сумматора по модулю 2 подключен к его первому входу и второму входу первого сумматора по модулю 2, перS вый вход сумматора по модулю два подключен к первому входу первого коммутатора, второй вход сумматора по модулю два к управляющему входу блока преобразования прямого кода в инверсный, выход сумматора по модулю два подключен к второму входу первого коммутатора, выход которого является выходом знака функции генератора базисных Функций, выход блока преобразования, прямого кода в инверсный подключен к адресному входу блока памяти, выход которого является выходом генератора базисных функций, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, состоящего в воэ- 20 можности регулировки параметров базисных функций, он содержит накопительный сумматор, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой сумматоры по модулю 2, причем выход числа базисных функций регистра управляющих сигналов подключен к входу накопительного сумматора, выход которого подключен к входу управления коэффициентом деления делителя частоты, 3D выход делителя частоты подключен к тактовым входам четвертого, пятого, шестого и седьмого сумматоров по модулю 2, выход параМетра частоты регистра управляющих сигналов подключен к первому входу четвертого сумматора по модулю 2, выход которого подключен к его второму входу и первому входу пятого сумматора по модулю 2, выход фазы группового сигнала регистра управляющих сигналов подключен к второму входу пятого сумматора по модулю 2, выход которого подключен к второму входу второго сумматора по модулю 2, выход параметра разноса частоты составляющих группового сигнала регистра управляющих сигналов подключен к первому входу шестого сумматора по модулю

2, выход которого подключен к его второму входу и первому входу седьмого сумматора по модулю 2, выход задержки группового сигнала регистра управляющих сигналов подключен к второму входу седьмого сумматора по модулю 2, выход которого подключен к второму входу третьего сумматора по модулю 2, выход фазы отдельных баэо5 вых функций регистра управляющих сигналов подключен к первому входу вось— мого сумматора по модулю 2, такто5 вый вход восьмбго сумматора по модулю 2 подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов, выходы разрядов с первого по (S-2)-й (со стороны младших разрядов) восьмого сумматора по модулю 2 подключены к входам блока преобразования прямого кода в инверсный, а разрядов (S-1)-ro u S-го — к входам сумматора по модулю два.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 466499, кл. G 06 F 1/02, 1973.

2. Патент США 9 373.5269, кл. 328-14, 1973 (прототип).

857961

Составитель В. Байков

Редактор П. Ортутай Техред A. Ач Корректор М. Коста

Заказ 7244/78 Тираж 745 Подписное вНИИПи Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП."Пат .ит", г. ужгород, ул. Проектная, 4