Синтезатор сигналов

(5)5 Н 03 В 19/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМУ диотех нике.спектральСинтезатор ь 2 кодафаЯ)(71) Московский институт связи(56) Авторское свидетельство СССРМ 1363423, кл, Н 03 В 19/00, 26.05.86.Тирней и др. Цифровые синтезаторы частоты, - Зарубежная радиоэлектроника1972, г); 3, с.57 - 61.(54) СИНТЕЗАТОР СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к ра Цель изобретения - повышение ной чистоты выходного сигнала сигналов содержит формировате зы, тактовый генератор 1, формирователь 3 отсчетов синтезируемого сигнала, первый 4 и второй 5 блоки памяти, М умножителей кодов 81, 828 м, М комбинационных сумматоров 9), 929 и, И регистров памяти 101, 102,10 и, М цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) 111,11211 и, сумматор 7, фильтр 4 нижних частот. Формирование выходного сигнала осуществляется одновременно в К каналах. При этом в каждом из каналов формируемые сигналы синфазны, а паразитные в каждом из каналов друг относительно друга случайны. Положительный эффект достигается за счет того, что в сумматоре 7 суммирование полезных сигналов осуществляется синфазно (по напряжению), а паразитных по мощности, 1 ил.Изобретение относится к радиотехникеи может быть использовано в радиолокационных, связных и измерительных комплексах.Известны синтезаторы сигналов, которые относятся к классу рандомизированных,в которых наряду с дискретными составляющими спектра, расположенными на частотах,кратных шагу сетки, появляются дополнительные спектральные компоненты. Общийуровень паразитных спектральных составляющих при введении рандомизации снижается, однако их энергия возрастает, что в рядеприменений является нежелательным,Влижайшим по технической сущностиявляется синтезатор сигналов, содержащийпоследовательно соединенные тактовый генератор, формирователь кода фазы и формирователь отсчетов синтезируемогосигнала, а также фильтр нижних частот.Недостатком известного синтезаторасигналов является высокий уровень дискретных паразитных составляющих спектра,Цель изобретения - повышение спектральной чистоты выходного сигнала.Для достижения указанной цели в синтезатор сигналов, содержащий последовательно соединенные тактовый генератор.формирователь кода фазы и формировательотсчетов синтезируемого сигнала, а такжефильтр нижних частот, введены первыйблок памяти, второй блок памяти, сумматор,а.также К каналов, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных умножителя кода, комбинированногосумматора, регистра памяти и цифроаналогового преобразователя, выход которогоподключен к соответствующему входу сумматора, выход которого соединен с входомфильтра нижних частот, первый кодовыйвход умножителя кодов каждого из К каналов подключен к выходу формирователя отсчетов синтезируемого сигнала, второйкодовый вход умножителя кодов каждого изК каналов подключен к соответствующемукодовому выходу первого блока памяти,второй кодовый вход комбинационного сумматора каждого из К каналов соединен ссоответствующим кодовым выходом второго блока памяти, а выход тактового генератора подключен к тактовому входу регистрапамяти каждого из К каналов.Уровень дискретных паразитных составляющих спектра в синтезаторе сигналов зависит от точности формирователяотсчетов синтезируемого сигнала, числаразрядов цифроаналогового преобразователя (ЦАП), линейности его амплитудной характеристики и присущих ему переходныхпроцессов и глитчей,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 В данном синтезаторе сигналов формирование выходного сигнала осуществляется одновременно в К каналах, причем в каждом из них специально создаются такие условия, при которых формируемые сигналы синфазны, а паразитные, представляющие собой разность между реальными и идеальными сигналами, в каждом из каналов друг относительно друга случайны. Корреляция между этими паразитными сигналами уменьшается выбором случайной амплитуды полезного сигнала в каждом из каналов и случайного начального смещения рабочего участка характеристики ЦАП. При этом суммирование полезных сигналов осуществляется синфазно (по напряжению), а паразитных - по мощности, вследствие чего и достигается положительный эффект - снижение уровня паразитных спектральных составляющих относительно амплитуды спектра полезной составляющей, При достаточно большом числе каналов в данном синтезаторе сигналов может быть получен существенный выигрыш в отношении уровня дискретных паразитных составляющих спектра,На чертеже представлена функциональная схема синтезатора сигналов,Синтезатор сигналов содержит тактовый генератор 1, формирователь 2 кода фазы, формирователь 3 отсчетов синтезируемого сигнала, фильтр 4 нижних частот, первый блок 5 памяти, второй блок 6 памяти, сумматор 7, умножители 88 и кодов, комбинационные сумматоры 91.,9 м, регистры 101, 10 и памяти, цифроаналоговые преобразователи 11111 и.Синтезатор сигналов работает следующим образом,В дискретные моменты времени 1 = Т, определяемые частотой тактового генератора 1, в формирователе 2 кода фазы вырабатывается код, поступающий далее на формирователь 3 отсчетов синтезируемого сигнала, в котором код фазы преобразуется в отсчеты синусоидального сигнала единичной амплитуды. В первом 5 и втором б блоках памяти хранятся соответственно наборы случайных чисел ап и Ьл (п=1К). Выходные коды формирователя 3 отсчетов синтезируемого сигнала О умножаются на коэффициенты а и полученные в результате этого коды суммируются с кодами Ь, значения которых случайны и равномерно распределены на интервале (О; 1-а) Ограничение на величины Ь вытекает из условия ап + Ьп1, гарантирующего, что суммарный код не выйдет за динамический диапазон цифроаналогового преобразователя,1721788 кА =эп Р)и =1С учетом (1) и (2) выигрыш в уровне дискретных паразитных составляющих спектра составит ЬЯ =20 19 А /Р, дБ (3)В предельном случае, если а - 1 и Ь -ф О, статистическая независимость погрешностей преобразованияобеспечивается лишь за счет неидентичности характеристик цифроаналоговых преобразователей, выигрыш в уровне дискретных паразитных составляющих спектра зависит лишь от числа каналов М, т.е.Ь Я=2019 й,дБ (4) 40 50 Составитель В.КочемасовРедактор Н,Тупица Техред М,Моргентал Корректор А.Осауленко Заказ 963 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Полученные таким образом коды поступают на цифроаналоговые преобразователи 111,11 м. Вследствие различия в .амплитудах а, преобразуемых синусоидальных сигналов, использования различных участков динамического диапазона цифроаналоговых преобразователей 11. 11 и (за счет разных значений Ь), а также неидентичности характеристик используемых цифроаналоговых преобразователей в каждом из каналов, характер погрешностей, определяющих уровень дискретных паразитных составляющих спектра, будет различным, Общая мощность шумов этих паразитных составляющих при условии независимости статических характеристик составитР= Мп, (1) где о - дисперсия в каждом из каналов.2Полезный сигнал на выходе сумматора 7 имеет амплитуду Изобретение может найти применениев тех случаях, когда желаемый уровень дискретных паразитных составляющих спектране может быть обеспечен из-за отсутствия5 цифроаналоговых преобразователей с необходимым числом разрядов и требуемымбыстродействием.Формула изобретенияСинтезатор сигналов, содержащий по 10 следовательно соединенные тактовый генератор, формирователь кода фазы иформирователь отсчетов синтезируемогосигнала, а также фильтр нижних частот, о тличающийся тем,что,сцелью15 повышения спектральной чистоты выходного сигнала, введены первый блок памяти,второй блок памяти, сумматор, а также Мканалов, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных умножи 20 теля кода, комбинационного сумматора,регистра памяти и цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен ксоответствующему входу сумматора, выходкоторого соединен с входом фильтра ниж 25 них частот, первый кодовый вход умножителя кодов каждого из Й каналов подключен квыходу формирователя отсчетов синтезируемого сигнала, второй кодовый вход умножителя кодов каждого из И каналов30 подключен к соответствующему кодовомувыходу первого блока памяти, второй кодовый вход комбинационного сумматоракаждого из й каналов соединен ссоответствующим кодовым выходом второго блока35 памяти, а выход тактового генератора подключен к тактовому входу регистра памятикаждого из М каналов,