Устройство для формирования частотно-модулированных сигналов

Союз Советских Социалистических еслублик ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) Авторы изобретен И. Гомозов, Э. Г. Ламехов и Б. В, Струков явител 54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЧАСТОТ МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВОднако извести достаточную точно Цель изобретен ти формирования. Для достижени для формировани ных сигналов, соде вые входы которьстроиство имеет ть ия овышение точносустройствоодулированключа, перс соответя этои цели я частотноржащее два х соединен Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования когерентных последовательностей частотно- модулированных сигналов с большим значением произведения длительности сигнала на его ширину спектра.Известно устройство для формирования частотно-модулированных сигналов, содержащее два ключа, первые входы которых соединены с соответствующими выходами синхронизатора, к входу которого подключен первый выход первого генератора, второй выход которого соединен с первым входом первого смесителя, при этом выход первого ключа подключен к входу второго генератора, а также фазовращатель и элемент задержки 11 . ствующими выходами синхронизатора, к входу которого подключен первый выход первого генератора, второй выход которого соединен с первым входом первого смесителя, при этом выход первого ключа подключен к входу второго генератора, а также фазовращатель и элемент задержки, введены три полосовых фильтра, второй смеситель и фазовый модулятор, выход которого через первый полосовой фильтр подключен к первому входу второго смесителя, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента задержки и входом второго полосового фильтра, выход которого подключен к второму входу первого смесителя, выход которого через третий полосовой фильтр соединен с входом элемента задержки и выходом второго ключа, к второму входу которого подключен второй выход первого генератора, третий выход которого соединен через фазовращатель с первым входом фазового модулятора, к второму входу которого подключен выход второго генератора, причем второй вход второго ключа соединен с первым выходом первого генератора.На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.Устройство содержит ключ 1, элемент 2 задержки, ключ 3, первый генератор 4, второй генератор 5, фазовращатель 6, смеси- тель 7, фазовый модулятор 8, синхронизатор 9, полосовые фильтры 10, 11 и 12 и смеси- тель 13.Устройство работает следующим образом.Генератор 4 формирует когерентные монохроматические колебания с частотами Г;1 о и 1 о - КГ, Колебанием частоты Г запускается синхронизатор 9, которыйуправляет работой устройства, Строб импульсов с синхронизатора 9, длительностью Т, открывает ключ 1. В результате напряжение генератора 4 с частото 1 о поступает на вход элемента 2 задержки с временем задержки . В момент времени 1=с - 7 в где Тьх - . время включения генератора 5, с выхода синхронизатора 9 на управляющий вход ключа 3 подается строб импульс. На второй вход ключа 3 приходят колебания генератора 4 с частотой Г. Радиоимпульс с выхода ключа 3 подается на вход генератора 5 для его синхронизации либо запуска. В частности, генератор 5 может быть выполнен на дисперсионной линии задержки с девиацией частоты Ы и длительностью импульсного откликас,. Линейно-частотно-модулированный сигнал с выхода генератора 5 с частотой Г + Ь 1(1) подается на второй вход фазового модулятора 8, выполненного, например, на лампе бегущей волны. На первый вход модулятора 8 с выхода генератора. 4 через фазовращатель 6 подается непрерывный гармонический сигнал с частотой 1 о - кГ где к =1, 2 Фазовращателем 6 производится начальная установка фазового сдвига частоты 1 о - кГ. С выхода фазового модулятора 8 сигнала вида 1, - кГ+ п Гн + ЫН), где гп = 1, 2, 3, подается на полосовой фильтр 11. Полосовой фильтр 11 выделяет составляющую с в = к в полосе п = к Я. Сигнал с выхода полосового фильтра 11 с частотой 10+ к Ь (1) поступает на второй вход смесителя 13. В тот же момент времени на первый вход смесителя 13 приходит задержанный в элементе 2 задержки радиоимпульс и импульсом синхронизатора 9 закрывается ключ 1. На выходе смесителя 13 в результате смещения сигналов с частотами 1 р и 1 о+ к Й 1(,1) появляются сигналы с частотами 1, + + К Ы (1) +1, которые поступают на вход полосового фильтра 12. Полосовой фильтр 12 настроен на верхнюю боковую полосу сигнала. Таким образом на вход смесителя 7 поступает сигнал с частотой 1 с=21,+ к М(1) На второй его вход поступает с выхода генератора 4 монохроматическое колебание частоты 1 р, Из выходного сигнала смеситеЗЮ 35 46 45 в И ля 7 полосовым фильтром 10 выделяется сигнал разностной частоты 10+КО(1).Этот сигнал задерживается в элементе 2 задержки на время 7 и поступает на первый вход смесителя 13, замыкая кольцо рециркуляции.Так как в первом цикле.рециркуляции на смесителе 13 смешиваются сигналы с частотами 10 и 10+ КЫ(1), то на его выходе полосовым фильтром 12 (втечение времени 1(Г,), выделяется сигнал 21,+КЫ(1), то есть сигнал с девиацией кЫ(1). В течение следующего интервала времени т, ( 1 ( 2 С, т,е. во втором цикле рециркуляции, на смесителе 13 смешиваются сигналы с частотами 10 + КЫ(1) и 1+ кЫ(1 - Сз), и полосовым фильтром 12 выделяется сигнал 21 о + +2 к Ы (1), т,е. сигнал с девиацией 2 к М в два раза большей, чем в предыдущем интервале времени, При третьем цикле на выходе полосового фильтра 12 формируются сигналы уже с утроенной девиацией ЗК М и так далее.При п-кратной рециркуляции на выходе устройства формируется сигнал с девиацией бас: д 1 = ь+" Ы, (1) где Ы - девиация генератора 5 и законом изменения частоты аппроксимируемым степенным рядом.В результате суммирования девиаций частоты в каждом цикле рециркуляции устройство позволяет формировать сигналы с большим произведением ширины спектра А 1 на длительность Е ф (базой сигнала).Так, например, при использовании дисперсионного фильтра с параметрами =0,3 мГц, Т = 2,5 мс, при времени задержкиГ=З.З мкс и выделении после фазового модулятора боковой полосы к = 4, база сформированного устройством сигнала составляети: д 1,%ф:т Р" кдмО (а))где п = --- число рециркуляций.зТело неопределенности частотно-модулированных сигналов с квадратичными законами изменения частоты и большими значениями Х приближается к телу неопределенности идеального сигнала, и их использование дает ряд преимуществ по сравнению с другими типами сигналов.Когерентность сигналов от импульса к импульсу достигается пассивным методом формирования и привязкой по фазе всех опорных и формируемых колебаний к одному высокостабильному генератору 4 монохроматических колебаний.Использование в предлагаемом устройстве дополнительно введенных элементов позволяет формировать последовательности частотно-модулированных сигналов с нелинейными законами изменения частоты и ба788425 Формула изобретения Составитель Е. Погиблов Редактор С, Тимохина Техред А. Бойкас Корректор О. Билак Заказ 8383/72 Тираж 729 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4зой в " К раз большей, чем в известном устройстве, при одинаковых значениях девиаций М генератора 5, Это позволяет формировать сигналы с базой более 106. Устройство для формирования частотно- модулированных сигналов, содержащее два ключа, первые входы которых соединены с соответствующими выходами синхронизатора, к входу которого подключен первый выход первого генератора, второй выход которого соединен с первым входом первого смесителя, при этом выход первого ключа подключен к входу второго генератора, а также фазовращатель и элемент задержки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности формирования, введены три полосовых фильтра, второй смеситель и фазовый модулятор, выход которого через первый полосовой фильтр подключен к первому входу второго смесителя, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента задержки и входом второго полосового фильтра, выход которого подключен к второму входу первого смесителя, выход которого через третий полосовой фильтр соединен с входом элемента задержки и выходом второго ключа, к второму входу которого подключен второй выход первого генератора, третий выход которого сое 1 ф динен через фазовращатель с первым входомфазового модулятора, к второму. входу которого подключен выход второго генератора, причем второй вход второго ключа соединен с первым выходом первого генератора.15 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРМо 455449, кл. Н 03 С 3/08, 1973 (прототип).