Фазовый манипулятор

% (11) Н 0427/2 ГОСУДАРСТВЕНПО ДЕЛАМ ТЕНИЯ НЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 658772, кл. Н 04 (, 27/18, 1977,2. Авторское свидетельство СССР9 687621, кл. Н 04 1, 27/18, 1978прототип).(54)(57) ФАЗОВЫЙ МАНИПУЛЯТОР, содержащий генератор высокой частоты,генератор манипулирующей последовательности и последовательно соединенные первый смеситель, первый по 1лосовой фильтр, второй смесительи второй полосовой фильтр, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности манипулируемого сигнала, введены два управляемых делителя частоты, блок перестройки несущей частоты и элемент задержки, вход которого соединен с выходом первого управляемого делителя частоты и с первым входом первого смесителя, к второму входу которого подключен выход второго управляемого делителя частоты, первый вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты и с первым входом первого управляемого делителя частоты, к второму входу которого подключен выход генератора манипулирующей последовательности, при этом выход элемента задержки соединенс вторым входом второго смесителя, а выход блока перестройки несущей частоты подключен к второму входу ,второго управляемого делителя частоты.Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиотехнических системах связи радионавигации, радиолокации и системахавтоматического регулирования.Известно устройство для Формирования фазоманипулированного сигнала,содержащее генератор манипулирующейпоследовательности, два. блока срав -нения, последовательно соединенныеэлемент И счетчик, первый делитель 1 Дчастоты и триггер управления, атакже последовательно соединенныегенератор высокой частоты, формирователь импульсов, блок добавленияи вычитания импульсов, второй делитель частоты и полосовой фильтр, выход которого является выходом всегоустройства, приче.л выход формирователя импульсов соединен -с первымивходами блоков совпадения, вторыевходы которых соединены с генератором манипулирующей последовательности один прямо, другой через инвертора третьи входы блоков совпадениясоединены с соответствующими выходами триггера управления, выход генера 25тора манипулирующеи последовательности также соединен с вторым входомблока добавления и вычитания илпульсов, третий вход которого соединен с выходом счетчика 11, ЗООднако данное устройство обладает низким быстродействием,сложностью перестройки несущей частоты и относительной фазы.Наиболее близким техническим решением к изобретению является Фазовый манипулятор, содержащий генератор высокой частоты, генератор манипулирующей последовательности ипослецовательно соединенные первый 40смеситель, первый полосовой фильтр,второй смеситель и второй полосовой фильтр Д ,Однако известный Фазовый манипулятор имеет низкую точность манипулируемого си=нала.Цель изобретения - повыщение точности манипулируемого сигнала.Поставленная цель достигаетсятем,что в Фазовый манипулятор,содержащий генератор высокой частоты,генератор манипулирующей последовательности и последовательно соединенные первый смеситель, первый полосовой фильтр, введены два управляемыхделителя частоты, блок перестройкинесущей частоты и элемент задержки,вход которого соединен с выходом первого управляемого делителя частотыи с первым входом первого смесителя, к второму входу которого подклю Очен выход второго управляемого делителя частоты, первый вход которогосоединен с выходом генератора высокойчастоты и с первым входом первого управляемого делителя частоты, к вто: рому входу которого подключен выходгенератора манипулирующей последовательности, при этом выход элементазадержки соединен с вторым входомвторого смесителя, а выход блокаперестройки несущей частоты подключен к второму входу второго управляемого делителя частоты.На фиг,1 представлена блок-схемапредлагаемого манипулятора; на фиг.2 эпюры напряжений, поясняющие егоработу.Фазовый манипулятор содержит генератор 1 высокой частоты, первый смеситель 2, первый полосовой фильтр 3,второй смеситель 4, второй полосовойфильтр 5, первый и второй управляемые делители б и 7 частоты соответственно, генератор 8 манипулирующейпоследовательности, блок 9 перестройки несущей частоты, элемент 10задержки.Фазовый манипулятор работает следующим образом.Сигнал с выхода генератора 1 высокой частоты5%= 1,со 5 (ЫЛЧ,где Н, Ы, с - амплитуда, частотаи фаза сигнала подается на входы управляемых делителей б и 7 частоты.На выходе первого управляемогоделителя б частоты имеем бф=1 соэ (ы,1 о,цигде 0 - амплитуда поделенного сигнала;Ю - коэффициент деления,Изменяя коэффициент деления и,можно осуществить частотную манипуляцию, используя генератор 8 манипулирующей последовательности. Отметим что закон перестройки можетбыть произьольнмл. На выходе второго управляемого делителя 7 частотыЬи. еем5 1) = О-, со Б ый тс 2О ,где 0 - амплитуда поделенного сигнала ,Ц - фаза,П - коэффициент деления.После первого смесителя 2 и перного полосового Фильтра 3 имеем5 (Ц = Ол софы (и 1- ы 1 + 9 1- Ч 1 Ь ,где Ц - амплитуда сигнала на выходепервого полосового фильтра 3,На выходе второго смесителя 4после Фильтрации вторым полосовымфильтром 5 имеемЬ,Ф=0,соэ 1(ыо,-и,в,Щ 11 и,-Ц (л,соы 1 ь и,л ц(и == ОО 4 собы 1 и -ц,с/вот/.где ь - длительность задержки элемента 10 задержки, 1062886Несущая частота зависит тольколишь от коэффициента деления второгоуправляемого делителя 7 частоты,который изменяется с помощью сигналас блока 9, а фаза колебания зависит от параметров элемента 10 задержки и от коэффициентов деленияпервого и второго управляемых делителей б и 7 частоты. Так как несущая частота фазоманипулированногоколебания устанавливается один раз 10перед его формированием и в процессеформирования постоянна как и параметры элемента 10 задержки, то впроцессе формирования фазоманипулированного сигнала фаза зависит только 15ат коэффициента деления первого управляемого делителя б частоты. Величина относительной фазы Ь определяется из соотношения(1 1 ли20Ь= ЬЫ д=Ы, - - (где ь Ю - полоса сигнала ,и", - коэффициент деления, соответствующий "Нажать", 25и л - коэффициент деления, соотаветствуюций "Отжать",Наличие частотной манипуляциипозволяет создать универсальное устройство для формирования как фазоманипулированных, так и частотно-манипулированных сигналов с широким диапазоном перестройки основных параметров (несущей частоты, разносачастот, относительной Фазы), чтопозволяет использовать фазовый манипулятор и в аппаратуре с жесткозаданными параметрами, и при научных исследованиях. Первый полосовой фильтр 3 предназначен лишь для выделения разностной частоты и при использовании в качестве первого смесителей 2 -триггеров надобность в нем отпадает. Отсутствие первого полосового фильтра 3 45 позволяет реализовать фазовый манипулятор с применением надежных элементов цифровой техники,В моментсмены фазы возникают импульсы, длительность которых равна групповому времени запаздывания в элементе 10 задержки.При смене фазы с положительной производной (фиг.2 ад) несущая часто( 1 а 1 та импульсов равна ц:ы---- -)и и и а при смене фазы с отрицательной производной равна У аЫ - + - - - ,й ,Эти импульсы отстоят от основных на частоту ЬЫ, равнуюВвиду того, что амплитуда высоко-, частотного заполнения импульсов одинакова, то соотношение энергий прямопропорционально отношению длительностей импульсов. Возьмем типовые данные 6 ц =180, 1 -- 20 мс, то гда,примем Я--- ):1 о 10(1 ( о)- сы --- 1ц полф. л 510 гтогда Г: 10 с,аа щ 2,Л,10 а- . аа 4 1 а а .1Однако значительная часть энергии дополнительных импульсов останется за полосой пропускания второго смесителя 4 и второго полосового фильтра 5. И чем больше выбран разнос частот, тем меньше длительность дополнИ- тельных импульсов, и тем меньшая часть энергии этих импульсов попадает в полосу пропускания второго полосо-, вого фильтра 5) . Отсюда следует, что дополнительными импульсами можно пренебречь.Таким образом, введение новых элементов таких, как управляемые де лители частоты и элемент задержки, и установление новых связей выгодно отличает предлагаемый фазовый манипулятор от известного значительным повыше ниемточности манипулирукщего сигнала.ППП "Патен фил Ужгород, ул. Проектная И н фЬи 4 пр ф1 59 Тираж 677 Подписноеосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб д. 4/5