Устройство для формирования частотно-манипулированных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 Ь 2 7 /1 2 ударств8)и др. Передии и телеграс. 272-27Системою автия в радиоп1969, с. чафия ати"едат.17 ВО ДЛЯ ФОРМИРОВАЛИРОВАННЫХ СИГНА- едовательно сое" ретного сигнала,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(21) 34 31211/18-09 (22) 300482 (46) 23,02.84. Бюл, М (72) Ю.А.Брюханов (71) Ярославский гос университет (53) 62139461(088 (56) 1, Гуров В.С. дискретной информац М., Связь, 19692. Каганов В.И. ческого регулирован чиках. М., фСвязь (прототип) . (54)(57) 1, УСТРОЙСТ НИЯ ЧАСТОТНО-МАНИПУ ЛОВ, содержащее посл диненные датчик диск блок сравнения, Фильтр нижних частот блок управления, автогенератор, к второмувходу которого подключен выход частотного модулятора, и блок нагрузки, при этом выход автогенератора через смеситель подключен к входу усилителя промежуточнойчастоты, а выход датчика дискретного сигнала соединен с входом частотного модулятора, о т л и ч а.ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности формирования, введен малоинерционный преобразователь частота внапряжение, первый вход, второй вход и выход которого соединены .соответственно с выходом усилителя промежуточной частоты, с выходом датчика дискрет-ногО сигнала и со вторым входом блока сравнения.,1075436 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что малоинерционный преобразователь частота - напряжение содержит десять ключей, семь фазовращателей, четыре усили, теля, два амплитудных детектора, два фильтра, Формирователь прямоугольных импульсов, инвертор и блок вычитания, к входам которого подключены выходы первого и второго амплитудных детекторов, входы которых сое динены соответственно с выходами пер вого и второго Фильтров, при этом к входу первого фильтра подключены выход первого ключа,. первый вход которого соедийен с выходом Формирователя прямоугольных импульсов, выход первого фаэовращателя, вход которого соединен с выходом второго ключа, и выход второго фазовращателя, к входу которого подключен выход третьего ключа, первый вход которого соединен. с первым входом второго ключа, с первым входом четвертого ключа, выход которого через третий фазовращатель подключен к входу первого усилителя, с первым входом пятого ключа, выход. которого через четвертый фазовращатель подключен.к входу второго уси-лителя, с первым входом шестого ключа, выход которого через пятый фазо 1Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиосвязи, радиолокации, радиотелеметрии для формирования частотно-манипулированных (ЧМ) сигналов. 5Известно устройство формирования ЧМ сигналов, содержащее последовательно соединенные датчик дискретного сигнала,автогенератор и блок нагрузки 1). 10Однако, известное устройство обладает неточным совпадением закона изменения частоты автогенератора с исходным модулирующим сигйалом, в особенности при широкополосной модуляции.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для Формирования ЧМ сигналов, содержащее последовательно соединенные датчик дискретного сигнала, блок сравнения, фильтр нижних частот, блок управления, автогенератор, к второму входу которого подключен выход частотного модулятора, и блок нагрузки,.при этом выход автогенератора через смеситель подключен к входу усилителя промежуточной частоты, а выход датчика дискретного сигнала соевращатель подключен к входу второго фильтра, с первым входом седьмого ключа, выход которого через шестой фазовращатель подключен к входу второго фильтра, с первым входом восьмого ключа, выход которого через третий усилитель подключен к второму входу девятого ключа, и с первым входом десятого ключа,. выход которого через седьмой Фазовращатель подключен к входу четвертого усилителя, выход которого соединен с вторым входом девятого ключа,.первый вход которого соединен с выходом формирователя прямоугольных импульсов, вход которого соединен с вторыми входами второго, четвертого, шестого и восьмого ключей и с входом инвертора, выход которого подключен к вторым входам третьего, пятого, седьмого и десятого ключей, причем выход первого усилителя соединен с выходом второго усилителя и с вторым входом ,первого ключа, выход девятого ключа подключен к входу второго фильтра, первый вход второго ключа и вход инвертора являются соответственно первым и вторым входами малоинерционного преобразователя частота - напряжение, выходом которого является выход блока вычитания.2динен с входом частотного модулятора 2).Однако укаэанное устройство имеет низкую точность формирования.Цель изобретения - повышение точности формирования,С этой целью в устройство дляформирования ЧМ сигналов, содержащее последовательно соединенные датчик дискретного сигнала, блок сравнения, фильтр нижних частот, блок управления, автогенератор, к второмувходу которого, подключен выход частотного модулятора, и блок нагрузки,при этом выход автогенератора черезсмеситель подключен к входу усилителя промежуточной частоты, а выходдатчика дискретного сигнала соединенс входом частотного модулятора, введен малоинерционный преобразовательчастота - напряжение, первый вход,второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом усилителя промежуточной частоты, с выходом датчика дискретного сигнала ис вторым входом блока сравнения.При этом малоинерционный преобразователь частота - напряжение содержит десять ключей, семь фазовращаусилителя .2 к входам первого и второго фильтров 35 и 36 соответственно через первый фазовращатель 23, осуществляющий сдвиг по Фазе на величину 1 , третий фазовращатель 25, осуществляющий сдвиг по Фазе на ветелей, четыре усилителя, два амплитудных детектора, два фильтра, Формирователь прямоугольных импульсов,инвертор и блок вычитания, к входамкоторого подключены выходы первогои второго амплитудных детекторов,входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго фильтров, при этом к входу первогофильтра подключены выход первого клю-,ча, первый вход которого соединен с 10выходом формирователя прямоугольныхимпульсов, выход первого фазовращателя, вход которого соединен с выходом второго ключа, и выход второгофазовращателя, к входу которого подключен выход третьего ключа, первыйвход которого соединен с первым входом второго ключа, с первым входом четвертого ключа, выход которогочерез третий фазовращатель подключенк входу первого усилителя, с первымвходом пятого ключа, выход которогочерез четвертый фазовращатель подключен к входу второго усилителя,с первым входом шестого ключа, выходкоторого через пятый фазовращательподключен к входу второго фильтра,с первым входом седьмого ключа, выход которого через шестой фазовращатель подключен к входу второго фильтра, с первым входом восьмого ключа,выход которого через третий усилитель подключен к второму входу девятого ключа, и с первым входом десятого ключа, выход которого черезседьмой Фазовращатель подключен квходу четвертого усилителя, выходкоторого соединен с вторым входом девятого ключа, первый вход которого соединен с выходом формирователя прямоугольных импульсов, вход кото рого соединен с вторыми входами второго, четвертого, шестого и восьмого ключей и с входом инвертора, выход которого подключен к вторымвходам третьего, пятого, седьмого и 45 десятого ключей, причем выход первого усилителя соединен с выходом второго усилителя и с вторым входом первого ключа, выход девятого ключа подключен к входу второго фильтраепер вый вход второго ключа и вход инвертора являются соответственно первыми вторым входами малоинерционногопреобразователя частота - напряженке,выходом которого является выход блока вычитания.55На фиг1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройства; на Фиг. 2 - вариант выполнения малоинерционного преобразователя частота - напряжение., 60Устройство для Формирования ЧМ сигналов содержит смеситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты, малоинерционный преобразователь 3 час" , тота - напряжение, блок 4 сравнения, 65 Фильтр 5 нижних частот, блок 6 управления, автогенератор 7, блок 8 нагрузки, частотный модулятор 9 и датчик 10 дискретного сигнала.Малоинерционный преобразователь частота - напряжение состоит иэ первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого, девятого и десятого ключей 11 - 20 соответственно, инвертора 21, Формирователя 22 прямоугольных импульсов, первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого фазовращателей 23 - 29 соответственно, блока 30 вычитания, первого, второго, третьего и четвертого усилителей 31 - 34 соответственно, первогои второго Фильтров 35 и 36 соответственно, первого и второго амплитудных детекторов 37 и 38 соответственно.Устройство работает следующим образом.Колебания, вырабатываемые автогенератором 7, частота которого из-меняется под действием частотного модулятора 9, управляемого выходным напряжением датчика 10, одновременно подаются на входы блока 8 и смесителя. 1. Преобразовавный в смесителе 1 сигнал через усилитель 2 подается на вход малоинерционного преобразователя 3, управляемого выходным напряжением датчика 10. По истечении промежутка временис момента переключения частот переходный процесс в малоинерционном преобразователе 3 прекращается, и выходное напряжение его соответствует закону изменения частоты автогенератора 7. Это напряжение сравнивается в блоке 4 с выходным напряжением датчика 10. В результате формируется напряжение рассогласования, которое через фильтр 5 подается на блок 6, который управляет частотой автогенератора 7. При этом малоинерционный преобра. зователь 3 работает следующим образом (Фиг. 2).Входное напряжение малоинерционного преобразователя 3 поступает на первые входы второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого и десятого ключей 12 - 18 и 20. Если автогенератор 7.вырабатывает колебания верхней частоты Ыто под действием выходного напряжения датчика 10 открываются второй,четвертый, шестой и восьмой ключи12, 14, 16 и 18, подключающие выход личину Э, первый усилитель 31 с ко1075436 519/51Подписное 335 ВНИ Тир эффнциентом передачи К, первый. ключ 11 и пятый фаэовращатель 27, осущест.вляющий сдвиг по фазе на величинутретий усилитель 33 с коэффициентом .передачи К, девятый ключ 19. , При этом первй идевятый кл чи 11 5 и .19 управляются выходным напряжением формирователя 22 прямоугольных импульсов длительностью Ф , управляемого датчиком 10. Разность на выходе блока 30 продетектированных вы ходных напряжений первого .и второго фильтров 35 и 36 является выходным напряжением малоинерционного преобразователя 3.Если автогенератор 7 переключает ся с верхней частоты Я на нижнююто под действием выходного напряжения инвертора 21, управляемого датчиком 10, открываются третий, пятый, седьмой и десятый ключи 13, 15, 17 и 21,. подключающие выход усилителя 2 соответственно к входу первого фильтра 35 через второй фазовращатель 24, осуществляющий сдвиг по фазе на величину Щ, и к входу первого ключа 11 через четвертый фаэовращатель 26, осуществляющий сдвиг по Фазе на величину , втоРой усилитель 32 с коэффициентом передачи К, а также к входу второго фильтра 36 через шестой фазовращатель 28, осу" ществляющий сдвиг по фазе на величину (, и к входу девятого ключа 19 через седьмой Фазовращатель 29, осуществляющий сдвиг яо фазе на величину Цт, четвертый усилитель 34 с коэффициентам передачи К,Величина 1 выбирается много меньшей длительности элементарной посылки,исходя из конкретных условий работы устройства.Таким образом, при Й /Т=0,1.искажения выходного напряжения мало- инерционного преобразователя 3 локализованы на интервале 0,1 Т, следовательно, выбирая нужную величину, можно значительно по сравнению с известным устройством уменьшить искажения ЧИ сигнала.Использование предложенного устройства по сравнению с известными устройствами (в том числе изделием фЖуравль, принятым за базовый объект) позволяет,повысить стабильность работы радиопередающих устройств, дает возможность улучшить качество работы радиоэлектронных систем, например радиорелейных, радиотелеметрических, линий радиоуправления, где необходимо иметь точное совпадение закона изменения частоты автогенератора с исходным модулирующим сигналом, что значительно повыаает точность формирования ЧМ сигналов. Филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул.Проектная,4