Цифровой генератор спектра частот

(5 ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР)АР.:Д рБът.ь.з,к 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) ИзобЦель изоформирутор спектчастотыблок эле сится к радиотехнике. сширение диапазона в. Цифровой генерадержит датчик 1 кода стр 2 памяти, первый первый накапливаюетение отн ретения - р мых сигнал а частот с первый ре ентов И 3(71) Ленинградский политехнический институт им. М.И. Калинина(56) Авторское свидетельство СССР М 1193763, кл, Н 03 В 19/00, 1983.Авторское свидетельство СССР М 1215162, кл. Н 03 В 19/00, 1984.РОВОЙ ГЕНЕРАТОР СПЕКТРА ЧАщий сумматор 4, первый преобразователь 5 кодов, умножитель б кодов, фильтр 7 нижних частот, датчик 8 кода приращения частоты, второй регистр 9 памяти, второй блок элементов И 10, второй накапливающий сумматор 11, второй преобразователь 12 кодов и тактовый генератор 13, С помощью датчика 1 кода частоты и датчика 8 кода приращения частоты в первый и второй регистры 2 и 9 заносятся значения требуемого значения нижней частоты формируемого спектра и приращение частоты. Сигналы с первого и второго накапливающих сумматоров 4 и 11 поступают на входы первого и второго преобразователей 5 и 12 кодовсигналы с выходов которых являются значениями выборок синтезируемых сигналов, 3 которые перемножаются с помощью умно- жителя б кодов и выделяется при помощи фильтра 7, 1 ил.Изобретение относится к радиотехникеи может быть использовано в устройствахизмерительной техники,г 2 л г и - 1а 1 =вп ( + л)5) й2Цель изобретения - расширение диапазона формируемых сигналов.На чертеже представлена структурнаясхема цифрового генератора спектра частот,Цифровой генератор спектра частот содержит датчик 1 кода частоты, первый регистр 2 памяти, первый блок элементов И 3,первый накапливающий сумматор (НС) 4,первый преобразователь 5 кодов, умножитель 6 кодов, фильтр 7 нижних частот, датчик 8 кода приращения частоты, второйрегистр 9 памяти, второй блок элементов И10, второй НС 11, второй преобразователь12 кодов и тактовый генератор 13,Цифровой генератор спектра частот работает следующим образом.Перед началом работы с помощью датчика 1 кода частоты в первый регистр 2заносится число, вычисляемое по формулей 1 = 1+ Л 1,2(1)где т - требуемое значение нижней частотыформируемого спектра;и - количество гармонических составляющих в формируемом спектре; 30Л 1 - приращение частоты гармонических составляющих спектра,С помощью датчика кода приращениячастоты 8 во второй регистр 9 записываетсячисло М 2, равное 352Р)По каждому импульсу тактов генератора 13 через соответствующие первый и второй блоки элементов И 3 и 10 производится 40суммирование содержимого первого,НС 4 счислом Й 1, занесенным в первый регистр 2,и суммирование содержимого второго НС11 с числом И 2, занесенным во второй регистр 9. Выходные сигналы первого и второго НС 4 и 11 поступают на входы первого ивторого преобразователей 5 и 12 кодов, вкачестве которых целесообразно использовать постоянные запоминающие устройства, при этом в первом преобразователе 5 50кодов должны храниться ординаты функцииу 1=зи х (Ох2 л), (3)а во втором преобразователе 12 кодов должны храниться ординаты функцииу 2 = (О :-х 27 г). (4)з 1 пхСигналы с выходов преобразователей 5и 12 кодов являются значениями выбороксинтезируемых сигналов вида: Бп ( )Эти сигналы перемножаются с помощью умножителя 6 кодов, в качестве которого можно использовать, например, два умножающих цифро-аналоговых преобразователя (не показаны). Первый ЦАП такого умножителя кодов предназначен для формирования опорного напряжения, пропорционального цифровым выборкам сигнала (6), а второй ЦАП, на кодовые входы которого поступают цифровые ординаты первого преобразователя 5 кодов, а опорным напряжением является напряжение с выхода первого ЦАП, формирует на своем выходе синтеэируемый ступенчатый сигнал приближения 9(т) заданного полигармонического сигналаи - 19(1) = запад, (7)1 = оС помощью фильтра 7 производитсясглаживание формы выходного сигнала,Покажем, что синтезируемая ступенчатая функция 9(т) действительно являетсяприближением к заданному полигармоническому сигналу,Пусть в выражении (7)вк -- (1+ 61), (8)где а - частота М-й гармонической составляющей в синтезируемом полигармоническом сигнале, содержащем и гармоническихсоставляющих;го - период следования импульсов генератора опорной частоты или интервал выборки;М - максимальное число различных выборок синтеэируемых сигналов 91(1) и 92(т)на выходах первого и второго преобразователей 5 и 12 кодов(значение М определяетсяемкостью первого и второго НС 4, 11).С учетом принятых обозначений синтеэируемые ступенчатые функции 91(1) и 92(1)на выходе первого и второго преобразователей 5 и 12 кодов можно записать в виде:.910) =1631695 где(т) и 1 (т) - базисные ступенчатые реактфункции иэ Й-мерного множества ступенчатых функций, причем:1 при 11+1л1, 0 прити Т Т+1(12)Ступенчатую функцию 9(т)=91(Т) 9 Ф) формируемую на выходе умножителя 6 кодов, в силу ортогональности реактфункций и, учитывая, чтоР (т ) 3 = р ( т ), (13)Формула изобретения Цифровой генератор спектра частот, содержащий последовательно соединенные датчик кода частоты, первый регистр памяти, первый блок элементов И, первый.накапливающий сумматор, последовательно соединенные датчик кода приращения частоты, второй регистр памяти, второй блок элементов И и второй накапливающий сумматор, умножитель кодов и тактовый генератор, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго блоков элементов И, Отл ича ю щий с я тем, что, с целью расширения частотного 3035 40 диапазона формируемых сигналов, введены первый преобразователь кодов, второй преобразователь кодов и фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом умножителя кодов, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу первого преобразователя кодов и выходу второго преобразователя кодов, вход которого соединен с выходом второго накапливающего сумматора, а выход первого накапливающего сумматора подключен к входу первого преобразователя кодов. 50 Ковалевентал Корректор Н.Ревская Заказ 554 Тираж 444 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно;издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 представим в следующем виден - 1 эи( и Ь 1 1)9(т) ХХ=о зп(л;)х п (к+" лг) ) ц(к) (ЯИспользуя классическое разложение9(1) в тригонометрический ряд Фурье, нетрудно показать, что начальная часть спектра функции 9(т) с тОчнОстью до постоянного .множителяпяэпплйполностью совпадает с синтезируемымполигармоническим сигналом, В ысокочастотные составляющие ступенчатого сигнала 9(1) могут быть существенно ослабленыфильтром 12, включенным на выходе умножителя кодов,Предложенная структура цифрового генератора спектра частот позволяет формировать значение отдельных выборополигармонического сигнала в течение одного такта тактового генератора 13, Количество гармонических составляющихсинтезируемого спектра частот ограничивается только допустимым значением частотывысшей гармонической составляющей и задается путем выбора соответствующего второго преобразователя 12 кодов.Изменение числа гармонических составляющих в спектре может быть полученопутем смены запоминающего устройстваСоставитель Ю,Редактор М.Келемеш Техред М.Морг 5 10 15 20 25 второго преобразователя 12 кодов или его перепрограммирования.Изменение полосы формируемого спектра производится изменением числа ЛГ, записываемого в датчик 8 кода приращения частоты, смещение полосы спектра по оси частот осуществляется путем занесения соответствующего числа 1 в датчик 1 частоты, Таким образом, осуществляется формирование выходного сигнала, представляющего собой спектр частот, и обеспечивается возможностью изменения параметров спектра, При этом обеспечивается формирование выборки выходного сигнала за один такт работы генератора опорной частоты. Это позволяет по крайней мере в и раэ увеличить высшую частоту формируемого спектра. При этом структура цифрового генератора спектра частот упрощается, а путем смены во втором преобразователе 12 кодов запоминающего устройства может быть изменено число гармонических составляющих в спектре без изменения структуры цифрового генератора спектра частот,