Способ формирования сигналов суммарной и разностной частот

(71) Институт теплофизики СО АН СССР (53) 621,373,3(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 842610, кл. 6 01 К 23/00, 1979.2. Авторское свидетельство СССР В 450214, кл, 6 08 С 9/00, 1972, 54) (57) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ УИИАРНОЙ И РАЗНОСТНОЙ ЧАСТОТ, основанный на усилении и ограничении входных сигнапов до получения импульсов с единичной амплитудой и запоминании значений ограниченных сигналов в дискретные моменты времени, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения диапазона отношения частот входных сигналов с йроизвольной скважностью и определения знака разностной частоты, запоминают на период дискретизации мгновенные значения первого сигнала9 в моменты времени в1 1 +2 уе и мгновенные значения второго сигнала в моменты времени, ,+1, 1 +3,сУммируют по модулю 2 получаемые в результаты запоминания значения сигналов, формируя сигнал 5 суммарной частоты, преобразуют сигнал 5 путем инвертирования его в интервалах времени , 1 +1, 1 +2 1+3, 1 +4 , по преобразованному сигналу в моменты времени 1,+1, , формируют фронты сигнала раэностной частоты при сохраненйи преобразованным сигналом 5 единичного значения к срезы сигнала раз- Е ностной частоты при сохранении преобразованным сигналом 5 нулевого значения, а знак раэностной частоты определяют по совпадению при одном знаке или несовпадению при другом ФСзнаке фронтов и срезов сигналов сум-, .марной и разностной частот.1 11 ОО 7Изобретение относится к автомати: ке, вычислительной технике, радиотехнике и связи и может быть использовано., например, в допплеровских системах навигации, в частотно- импульсных вычислительных устройствах и синтезаторах частот,Известен способ формирования сигналов разностной частоты, основанный на определении двух следующих друг 1 О за другом импульсов одной импульсной последовательности, фронты которых находятся между фронтами двух следующих друг за другом импульсов другой импульсной последовательнос 24 На фиг. 1 приведены временные диаграммы, поясняющие сущность предлагаемого способа, на Фиг. 2 - одна из возможных реализации его.1 Устройство реализующее предлагаемый способ, содержит усилители-ограничители 1 и 2, подключенные к инфор мационным входам соответствующих Р-триггеров 3 и 4, выходы которых соединены с входами сумматора 5 по модулю 2. К одному из входов сумматора б по модулю 2 подключен выход сумматора 5, а к другому входу присоединен выход 15 -триггера 7, установочные Я и 5-входы которого и соответствующие тактовые входы Ю-триггеров 3 и 4 подключены раздель но к первому и второму выходам генератора 8 тактовых импульсов, Прямой выход сумматора 6 подключен к инфор" мационному входу.З -триггера 9, так- товый вход которого соединен через элемент ИЛИ 10 с первым и вторым выНедостатки известного способа - малый диапазон отношения частот вход-, ных сигналов и невозможность получе ния суммы частот входных сигналов.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ формирования сигнала разностной частоты, включающий операции усиленияг ограничения до получения импфюьров с единичной амплитудой и запоминания одного входного сигнала, сдвига по фазе на ю )2 и запоминания сдвинутого входного сигнала, суммирования по ЗО модулю 2 определенных в моменты времени 1,+2, 1 +4, , значений амплитуд входного сигнала со значениями амплитуд сдвинутого по фазе сигнала, определенными в моменты времени 1 -1, 1 +1,+3, . и 1 +1,+3,+5,соответственно. Способ также включает подсчет сумм по модулю 2 положительных и отрицательных единичных перемещений р по числу которых 40 можно формировать сигнал разностной частоты 2. Однако данный способ применим лишь при изменении частот сигналов в ограниченном диапазоне, так как он основан на расщеплении по фазе .входного сигнала и сравнении его периода с периодом опорного сигнала. При этом разность периодов сигналов. (входного и опорного или разность двух следующих друг за другом периодов входного сигнала) не должна быть больше З . Этот способ также не позволяет обрабатывать сигналы с произвольно меняющимися периодами и скважностями.Цель изобретения - увеличение диа. пазона отношения частот входных сигналов с произвольной скважностью и определение знака разностной частоты.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу формирования сигналов суммарной и разностной частот,основанному на усилении и ограничении входных сигналов до получения импульсов с единичной амплитудой и запоминании значений ограниченных сигналов в дискретные моменты времени, запоминают на период дискретизации мгновенные значения первого1 сигнала в моменты времени+2, и мгновенные значения второго сигнала в моменты времени .1 +1, 1 +3, , суммируют по модулю 2 получаемые в результате запоминания значения сигналов, формируя сигнал б суммарной частоты преобразуют сигнал б путем инвертирования его в интервалах времени+1,+2 11 +3, 1 +4,.по преобразованному сигналуФ в моменты времени , 1, ф +1,Формируют Фронты сигнала разностной частоты при сохранении преобразованньк сигналом 5 единичного значения и срезы сигнала разностной частоты при сохранении преобразованным сигналом б нулевого значения, а знак разностной частоты определяют по совпадению при одном знаке. или несовпадению при другом знаке фрон.тов и срезов сигналов суммарной и разностной частот.3 11007ходами генератора 8. Квходам 3 К -триггера 11.подключены прямые выходы, а к К-входам - инверсные выходысумматора 6 и 3 -триггера 9. Стробирунщий вход триггера 11. соединенчерез элемент задержки 12 с выходомэлемента ИЛИ 10. Информационныйвход 3 -триггера 13 соединен с выходом сумматора 5, тактовый вход - свыходом К -триггера 11. 1 ОПредлагаемый способ в устройствереализуется следукщим образом.Два входных сигнала с частотами 11 и 1 усиливаются и ограничиваются усилителями-ограничителями 1 15и 2 до получения импульсов с единичной амплитудой, Дискретизация повремени и запоминание сигналов напериод дискретизации производитсяс помощью Э -триггеров 3 и 4 (фиг.16 20и о ), один из которых тактируетсяв моменты времени ,,+2,импульсами с первого вйхода генератора 8, а другой - в моментывремени , 1 +1,+3,импульсами с второго выхода генератора 8.Сигналы с выходов триггеров 3 и 4суммируются по модулю 2 в сумматоре 5, на выходе которого формирует- З 0ся сигнал суммарной частоты 1 1 + 12(фиг. 1).Этот сигнал инЪертируетсяв интервалах времени ,+1,1 +ф 1.+3,+41 , что выполняется в сумматоре 6 по моду. 35 лю 2 (фиг. 1), на другой вход которо го поступает сигнал в виде меандра (фиг. 1), формируемый триггером 7, , который устанавливается поочередно в положении 1 и 0 импульсами 4 с двух выходов генератора 8, причем моменты переключения триггера 7 совпадают с моментами дискретизации входных сигнапов. Сумматор 6 выдает 24как прямой, так и инверсный сигнал. При этом прямой сигнал запоминается на интервал времени между ближайщимн моментами дискретизации различных входных сигналов, что производится с помощью 2 -триггера, тактируемого через "лемент ИЛИ. 10 импульсами с двух выходов генератора 8.Сигнал разностной частоты формируется с помощью 3 М -триггера 11 (фиг. 1 Р), на 3 -входы которого поступают сигналы с прямых выходов сумматора 6 и триггера 9, на 1 -входы поступают сигналы с инверсных выходов сумматора 6 и триггера 9, а на стробирующнй вход подаются через элемент задержки 12 импульсы с выхода элемента ИЛИ. При этом триггер 11 формирует передний фронт сигнала разностной частоты, если в момент переключения триггера 7 (момент дискретизации одного из входных сигналов) сигнал с прямого выхода сумматора 6 сохраняет единичное значение и при этом на 3 -входах триггера 11 оказываются разрешающие сигналы, и задний фронт, если тот же сигнал сохраняет, нулевое значение и при этом на К-входах триггера 11 оказываются разрешакщие сигналы. На выходе 2 -триггера 13 формируется знак разностной частоты (фиг. 1 Ж).Предлагаемый способ позволяет формировать сигнал разностной частоты прн любом соотношении частот входных сигналов и определить при этою знак разностной частоты. Одновремейно формируется и сигнал суммарной частоты входных сигналов. Все это значительно расширяет область применения предлагаемого способа по сравнению с прототипом.1100724 1 р е. оставитель С.Николаевехред А. Ач Корректор И.Муска едактор М.Келемеш Заказ 4596/43 Тираж 862 ПодписноеИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4