Генератор с линейной частотной модуляцией

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 190580 (21) 2927312/18-09 (53) М. Kll. с присоединением заявки ¹â€”

Н 03 С 3/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 1504.82. Бюллетень №14

Дата опубликования описания 150482 (5Ç) УДК 621. 376. 3 (088. 8) (71) Заяв.итель (54) ГЕНЕРАТОР С ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТОТНОЙ

МОДУЛЯЦИЕЙ

15

30

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для получения линейно-частотно-модулированных сигналов в радиолокационной аппаратуре, а также в устройствах радионавигации, радиовысотометрии„ измерительной техники.

Известен генератор с линейной час. тотной модуляцией, содержащий источник пилообразного напряжения, последовательно соединенные частотно-. модулированный генератор, смеситель, с другим входом которого соединен выход опорной частоты синтезатора частот, и функциональный преобразователь, а также последовательно вклю. ченные импульсно-фазовый детектор и сумматор, выход которого соединен с управляющим входом частотно-модулированного генератора (1).

Однако известный генератор с линейной частотной модуляцией (ЛЧИ) имеет относительно низкую стабильность начальной частоты и не имеет возможности формировать ЛЧМ сигнал с симметричным законом изменения частоты.Цель изобретения — повышение стабильности начальной частоты при форФ мировании симметричного линейно-частотно-модулированного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе, содержащем источник пилообразного напряжения, последовательно соединенные частотно-модулированный генератор, смеситель, с .другим входом которого соединен выход опорной частоты синтезатора частот, и функциональный преобразователь, а также последовательно включенные импульсно-фазовый детектор и сумматор, причем выход сумматора соединен с управляющим ..входом частотно-модулированного генератора, между выходом функционального преобразователя и сигнальным входом импульсно-фазового детектора введен первый управляемый электронный ключ, между выходом эталонной последователь ности импульсов синтезатора частот и входом опорного сигнала импульснофазового детектора введен второй управляемый электронный ключ, между выходом функционального преобразователя и вторым входом сумматора введены последовательно соединенные первый счетчик, формирователь управляю- . щих сигналов временной синхронизации, блок эталонных кодов, формирователь

921042 сигнала управления начальной частотой, запоминающее устройство и цифроаналоговый преобразователь, между выходом эталонной частоты синтезатора частот и сигнальным входом формирователя сигнала управления начальной частотой введены последовательно соединенные третий управляемый элекв тронный ключ и второй счетчик, при этом второй выход формирователя управляющих сигналов временной синхро- 10 низации соединен с дополнительным входом реверсирующего сигнала функционального преобразователя и с входом сигнала изменения крутизны источника пилообразного напряжения, 15 третий выход — с управляющими входами первого и второго управляемых электронных. ключей, четвертый выход соединен с управляющим входом третьего управляемого электронного ключа, а выход источника пилообразного напряжения подключен к третьему входу сумматора.

На чертеже представлена структурная схема предложенного генератора25

Генератор с линейной частотной модуляцией содержит источник пилообразного напряжения 1, сумматор 2, частотно-модулированный (ЧМ) генератор 3, смеситель 4, функциональный преобразователь 5, синтезатор частот б, импульсно-фазовый детектор (ИФД) 7, первый счетчйк 8, второй счетчик 9, формирователь 10 управляющих сигналов временной синхронизации, блок эталонных кодов 11, формирователь сигнала управления начальной. частотой 12, запоминающее устройство 13, цифроаналоговый преоб-разователь (ЦАП) 14, первый, второй и третий управляемые электронные 40 ключи 15,16 и 17.

Генератор с ЛЧМ работает следующим образом.

В ИФД 7 производится .сравнение временного положения импульсов по- 45 следовательности, поступающей на вход ИФД 7 через электронный ключ 15 . с выхода функционального преобразователя 5, и импульсов эталонной последовательности, формируемой в синтезаторе частот 6 и поступающей на другой вход ИФД 7 через электронный ключ 16. На выходе ИФД 7 выделяется сигнал рассогласования, используемый для подстройки линейности ЛЧМсигнала. Сигнал рассогласования с выхода ИФД 7 поступает на вход сумматора 2. На другой вход которого с источника пилообразного напряжения 1 подается напряжение треугольной формы. В результате сложения этих сиг- @» налов на выходе сумматора 2 формируется напряжение, управляющее частотой ЧМ генератора 3.

Для формирования симметричного

ЛЧМ вЂ” сигнала требуется изменить 65 знак крутизны напряжения, формируемого источником пилообразного напряжения 1, а также производить реверсирование функционального преобразователя 5,причем для уменьшения переходных процессов при изменении знака крутизны ЛЧМ вЂ” сигнала необходимо, чтобы временное рассогласование между первым импульсом эталонной последовательности и первым импульсом функционального преобразователя 5, а .также отличие значения начальной частоты ЛЧМ вЂ” колебания от расчетной в момент изменения знака крутизны ЛЧМ.. сигнала было минимальным. При формировании симметричного ЛЧМ вЂ” сигнала отсутствует пауза в периоде модуляции и обратный ход пилообразного напряжения, т.е. не имеется времени для сведения временного рассогласования импульсов к нулю, и подстройка начальной частоты, поэтому изменение знака крутизны ЛЧМ вЂ” сигнала и подстройка начальной частоты производится в момент появления на выходе функционального преобразователя 5 Ч-ого импульса. Счет импульсов последовательности, поступивших с выхода функционального преобразователя 5, производит счетчик 8, а выделение момента появления N-oFQ импульса формирователь управляющих сигналов временной синхронизации 10, на выходе которого формируется импульс для реверсирования функционального преобразователя

5 и изменения знака крутизны сигнала источника пилообразного напряжейия 1.

Метод измерения и подстройки начальной частоты заключается в следующем.

Между импульсами последовательности с выхода функционального преобразователя 5 укладывается всегда целое число периодов ЛЧМ вЂ” колебания.

Таким образом, измеряя периоды "следования импульсов последовательности, в которых девиация сигнала .мала по отношению к начальной частоте, или кольцо автоподстройки линейности ЛЧМсигнала поддерживает с высокой точностью заданную крутизну ЛЧМ вЂ” сигнала, можно с высокой точностью измерить значение начальной частоты и подстроить его. Для этого импульс, длительность которого равна длительности измеряемого периода, с выхода формирователя J.О открывает электронный ключ 17 и на счетчик 9 поступает эталонная частота с выхода синтезатора частот б. Таким образом, на выходе счетчика 9 появляется сигнал, несущий йнформацию о величине начальной частоты. По-окончании импульса на управляющем входе электронного ключа 17 последний закрывается. Сигнал с выхода счетчика 9 после формирования в формирователе сигнала уп921042 равления начальной .частотой 12 поступает в запоминающее устройство 1.3, а затем через ЦАП 14 и сумматор 2 на вход ЧМ генератора 3, подстраивая значение начальной частоты ЛЧМсигнала. Так как модуляционная характеристика частотно-модулированного генератора 3, как правило, имеет участки с различной крутизной преобразования, для частоты ЧМ генератора 3 на одну и ту же величину тре- 10 буется различное приращение напряжЕния на его входе, т.е. величина сигнала корреляции начальной частоты зависит не только от величины измеряемого периода, но и от участка моду- )5 ляционной характеристики ЧМ генерато ра 3, поэтому формирование сигнала управления начальной частотой осуществляется путем сравнения .сигнала счетчика 9 и эталонных кодов, поступающих с выхода блока эталонных кодов 11 на вход формирователя сигнала управления начальной частотой 12

Выдача эталонных кодов происходит в соответствии с номером аналиэи- руемого периода, для этого выход формирователя 10 соединен со входом бло.ка эталонных кодов 11.

Для уменьшения влияния переходных процессов кольца автоподстройки линейности ЛЧМ вЂ” сигнала при установ лении начальных условий при -изменении знака крутизны ЛЧМ вЂ” сигнала с началом. последнего периода импульсной последовательности с выхода функционального преобразователя 5 формирователь 10 закрывает ключи 16 и 15 и открывает последние после изменения знака крутизны ЛЧМ вЂ” сигнала.

Таким образом, предложенное устройство позволяет значительно повы- 40 сить стабильность начальной. частоты при Формировании симметричного ЛЧМсигнала.

Формула изобретения

Генератор с линейной частотной модуляцией, содержащий источник пило- . образного напряжения, последовательно соединенные частотно-модулированный генератор, смеситель, с другим входом которого соединен выход опорной частоты синтезатора частот, и функциональный преобразователь, а также последовательно включенные импульсно-фазовый детектор и сумматор, причем выход сумматора соединен с управляющим входом частотно-модулированного генератора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения стабильности начальной частоты при формировании симметричного линейно-частотно-модулированного сигнала, между выходом функционального преобразователя и сигнальным входом импульсно-фазового детектора введен первый управляемый электронный ключ, между выходом эталонной последовательности импульсов синтезатора частот и входом опорного сигнала импульснофазового детектора введен второй управляемый электронный ключ, между выходом функционального преобразователя и вторым входом сумматора введены последовательно соединенные первый счетчик, формирователь управляк1щих сигналов временной синхронизации, блок эталонных кодов, формирователь сигнала управления начальной частотой, запоминающее устройство и цифро-аналоговый преобразователь, между выходом эталонной частоты синтезатора частот и сигнальным входом формирователя сигнала управления начальной частотой введены последовательно соединенные третий управляе.— мый электронный ключ и второй счетчик, при этом второй выход формирователя управляющих сигналов времен> ной синхронизации соединен с дополнительным входом реверсирующего сигнала функционального преобразователя и с входом Сигнала изменения крутизны источника пилообразного напряжения, третий выход — с управляющими входами первого и второго управляемых электронных ключей, четвертый выход соединен с управляющим входом третьего управляемого электронного ключа, а выход источника пилообразного напряжения подключен к третьему входу сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 587596, кл. Н 03 С 3/08, 1976 (прототип) .

921042

Составитель Г. Захарченко

Техред М. Тепер Корректор М. Демчик

Редактор N. Петрова

Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2377/72

Филиал.IIIIII Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4