Формирователь частотно-модулированных колебаний

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК р НОЗ СЗ/08 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ осудАжтвенный кОмитет сссР делАм изоБРетений и отнРытий АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный Ваочный электротехнический институт свяВи(56) 1. Патент США Ир 3382460,кл. 331/178, опублик. 1968.2. Авторское свидетельство СССРИу 717807, кл. Н 03 С 3/08, 1977(54)(57) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЧАСТОТНОМ ОДУЛИРОВАННЫ Х КОЛЕБАНИЙ, содержащий последовательно соединенные син. хронизатор, фазовый детектор и генератор ЧМ колебаний, второй вход которогосоерннен с выходом модулируюшего сигнала синхронизатора, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повьпцения линейности закона модуляции, между выходом генератора ЧМ колебаний и вторым входом фазового детектора введены последовательно соединенные блок добавления- исключения импульсов и делитель частоты, между выходом модулируюшего сигнала синхрониВатора и входом установки коэффициента деления делителя частоты введен блок формирования сигналов управления делителем частоты, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, между выходом тактовых сигналов синхрониВатора и тактовым входом блока добавления-исключения импульсов введен цифро- вой синтезатор, при этом вход установкиИ режима работы блока добавления-исключе нкя импульсов соеакнен с выходом командного сигнала. синхронизатора,1038Изобретение относится к радиотехнике:и может быть использовано для формйрования частотно-модулированных сигналов визмерительной аппаратуре, радиолокационных и связных системах, 5Известен формирователь частотно-модулированных (ЧМ) колебаний, в котором измерение ошибок относительно требуемогоквадратичного закона изменения фазы осуществляется в дискретные моменты време ни следующие с периодом повторения ТГТ /9/, где Т и%- соответственно длительсностьи аевитацяя сигнала с линейной частоФтой модуляцией (ЛЧМ) 1.Недостатком известного формирователя ЧМ колебаний является то, что прималых скоростях изменения частоты (т;е.малых. 9(Т ) ошибки измеются аоста-точно редко, через Т /Ю,Наиболее близким к предлагаемомуявляется формирователь ЧМ колебаний, содержащий последовательно соединенныесинхронизатор, фазовый детектор и генератор НМ колебаний, второй вход которогосоединен с выходом модулирующего сигна- дпа синхронизатора, а также рециркулятор. на линии задержки 2 .В данном формирователе ЧМ колебанийв рециркуляторе на линии задержки иэ начального участка ЛЧМ сигнала, сформированного управляемым генератором ЧМ колебаний, формируется эталонный ЛЧМ сигнал, который далее сравнивается в фазовом детекторе с сигналом управляемо-го ЧМ генератора. Измерение ошибок вфазовом детекторе осуществляется на час- З 5тоте формируемого ЛЧМ сигнала, и егоинерционность. не влияет на результатыизмерения ошибок,Однако в известном формирователе ЧМколебаний дпя нормальной работы рецирку 40пятора на линии задержки необходимо принимать специальные меры по стабилизации коэффициента усиления, а кроме тогофэталонный сигнал в рециркуляторе получается из начального участка ЛЧМ колебания, формируемого непосредственно вуправляемом генераторе ЧМ колебаний, аэто приводит к тому, что качество эталонного сигнала определяется не только стабильностью запаздывания в линии задержки, но и тем, насколько точно выдержанзакон изменения частоты на начальномучастке ЛЧМ сигнала, формируемого в. управляемом генераторе, Однако на начальном участке ЛЧМ сигиала с длительностью,55равной времени запаздывания в линии задержки, стабилизации закона ЧМ в управляемом генератора ЧЯ колебаний не осу 778 . 2ществляется. Шумы дискретизации примногократном прохождении линии задержкиувеличиваются, что является дополнительным источником ошибок, так как сигнал,ес выхода линии задержки используетсякаждый раэ в качестве эталонного. Из-занепостоянства усиления по кольцу, в которое входит линия задержки, непостояннойоказывается и амплитуда эталонного сигнала. В результате в известном формирователе ЧМ колебаний оказывается недостаточно высокой линейность: закона модуляПель изобретения - повышение линейности закона модуляции,Дпя достюкения указанной цели в формирователь частотно-модулированных (ЧМ)колебаний, содержащий последовательносоединенные синхронизатор, фазовый детектор и генератор ЧЧ колебаний, второйвход которого соединен с выходом модулирующего сигнала синхронизатора, междувыходом генератора ЧМ колебаний и вторым входом фазового детектора введеныпоследовательно соединенные блок добавления-искпючения импульсов и делительчастоты, между выходом модулируюшегосигнала синхронизатора и входом установки коэффициента деления делителя частотывведен блок формирования сигналов управления делителем частоты, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, между выходом тактовых сигналовсинхронизатора и тактовым входом блокадобавления-искпючения импульсов введенцифровой синтезатор, при этом вход установки режима работы блока добавпенияисключения импульсов соединен с выходомкомандного сигнала синхронизатора.На фиг. 1 представлена структурнаяэлектрическая схема предлагаемого формирователя частотно-модулированных колебанийй, на фиг, 2 - временные диаграммыего работы,Формирователь частотно-модулированных колебаний содержит синхронизатор 1, фазовый детектор 2, генератор ЧМ колебаний 3, цифровой синтезатор 4, блок 5 добавления-исключения импульсов, делитель 6 частоты, блок 7 формирования сигналов управления делителем частоты.формирователь частотно-модулированных колебаний работает следующим образом,До начала формирования ЧМ сигнала цифровой синтезатор 4 отключен и блок 5 добавления-исключения импульсов пропускает к входу делителя 6 частоты импульсы, следунхцне с выхода генератора 3 ЧМз 1035колебаний. После деления частоты следования этих импульсов Е, (фнг, 2 а) в Р,раэ они поступают на фазовый детектор 2,в котором осушествпяется их сравнениес эталонной частотой Гэ, поступающейот синхронизатора 1. В момент времени 1,по команде с синхронизатора 1 частотагенератора 3 ЧМ колебаний начинает меняться по линейному закону.Одновременно включается цифровой синтезатор 4, формируемые им колебанияимеют ту же скорость-ЧМ, что н у генервтора 3 ЧМ колебаний, но алнтельность Т 1и девиация частоты Ф/ их намного меньше(фнг, 2 б) . На вРеменном интеРвале о, 35р+ Т 1 на вход делителя 6 частоты(фиг, 2 в) также поступают импульсы счастотой следования Е(в рассматриваемом примере блок 5 исключает из импульсов генератора 3 ЧМ колебаний импульсы 20цифрового синтезатора 4),На выходе блока получается последовательность импульсов, близкая к равномерной,В момент вРемени Го+ Т частота следо вания импульсов цифрового синтезатора 4изменяется скачком от Ф до О, после чего вновь нарастает. При этом частотаследования импульсов на выхо; . блока 5скачком возрастает до величины +6/1. З 0До начала формирования линейно-частотно-модулированного (ЛЧМ) сигнала вход блока 7, соединенный с выходом делителя 6частоты, заблокирован, в результате чегокоэффициенг деления. частоты Й не меняете35ся. После уменьшения частоты сигнала вцелителе частоты 6 в Р раз получаетсяколебание с частотой , / ко, в которомсодержится информация в фазовых отклонениях от квадратичного закона ее изменеС началом ЛЧМ сигнала оков блока 7,соедцненный с выходом делителя 6 частоты, открывается по команде с синхрониэатора 1 и на блок 7 поступают импульсы 4с,частотой Юн Ио с делителя 6 частоты.,После усюеднения ошибки фазового де, тектора 2 на интервале временифс(с, (,информация о фазовых отклонениях отквадратичного закона изменения частотыиспсаЬэуется для коррекции частоты генератора 3 ЧМ колебаний. После прохожденияУН Т 1/ импульсов в момент времениО1 о+ Т., частота следования импульсов на 55 775 4выходе цифрового синтезатора 4 скачком уменьшается на Жи происходит смена коэффициента деления делителя 6 частоты. Он возрастает до величины МоФЧЧ./Хэ(например, до Й,+1), в частота следоввйия импульсов на выходе делителя 6 частоты в среднем остается прежней и примерно .равной Е .Приблйэительно моменты смены коэффициенга деления й =Р +(1-4)Ф(Ю где) 0- номер ЛЧМ импульса с выхода цифрового синтезатора 4, совпадают с моментами времени Ф -Т. Различий в этих моментаХ времени йе .будет, если частота генератора ЧМ колебаний 3 меняется строго в соответствии с требуемым законом (фиг. 2 г). Йалее все процессы повторяются, После прохождения%/ЪЧ им 1 пульсов с выхода цифрового синтезвторв 4 он перестает выдавать импульсы и начинается режим начальной подстройки частоты генератора 3 ЧМ колебаний. Таким образом, в обоих режимах частота следования; импульсов на выходе делителя 6 частотыпри точном формировании требуемого эакона ЧМ равна эталонной частоте К(фиг. 2 д),При исключении импульсов в блоке 5добавления-исключения импульсов на выходе формирователя ЧМ колебаний получвется линейно нараствюций закон ЧМ, а при работе блока 5 в режиме добавления импульсов - линейно падающий.Синхронизатор 1 может быть выполнен, например, в виде тактового генератора с набором делителей частоты с соответствукнцими коэффициентами деления, Уровень фО нв выходе последнего иэ делителей, являющемся выходом командного сигнала - , сигнала синхронизатора 1 соответствует режиму исключения, а уровень ф 1 ф - режиму добавления импульсов.В предлагаемом формирователе чм колебаний за счет введения в него цифрового синтезатора, формирукицего колебания с частотой, меняющейся по пилообразному закону, который в сочетании с делителем частоты и. блоком формирования сигналов управления делителем частоты выполняет те же функции, что и регулятор на линии задержки в известном формирователе ЧМ колебаний, устраняются недостатки прототипа и значительно повышается линейность закоьв модуляции.105775 Фш 2 Составитель Г. ЗахарченкоА. Маковская Те хрен В.1 алекорей Корректор О. Тигор Подписное а СССР 3 ал ППП "Патент", г. Ужгород,. ул, Проектная, 4 аз 5853/58 Ти ВНИИПИ Госуда по делам иэ 113035, Р-,оск