Цифровой синтезатор изменяющейся частоты

.80 В 23 00 ЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВ ий ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗО Н АВТОРСКОМ,Ф(54)(57)ЦИФРОВОИ СИНТЕЗАТОР ИЗМЕНЯЮЩЕИСЯ ЧАСТОТЫ, содержащий последовательно соединенные датчик кодадлительности сигнала и первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, последовательно соединенные датчики кода диапазона частот, первый делитель частоты с дробно-переменным коэффициентом деления,реверсивный счетчик, второй делительчастоты с дробно-переменным коэффициентом деления, счетчик приращенияфазы, вычислитель амплитуд и цифроаналоговый преобразователь, задаю"щий генератор, первый и второй выходы которого соединены соответственнос тактовым входом первого делителя частоты с переменным коэффициентомделения и с тактовым входом второгоделителя частоты с дробно-переменнымкоэффициентом деления, а также датчиккода начальной частоты, выходы которого подключены к соответствующимустановочным входам реверсивногосчетчика,о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью получения произвольной монотонной функции изменениявыходной частоты, введены последовательно соединенные блок памяти, второй делитель с переменным коэффициентом деления и счетчик, а такжедатчик адреса Функции, выходы которого подключены к первой группе входовблока памяти, при этом выход первогоделителя частоты с переменным коэффициентом деления соединен с тактовым входом второго делителя частотыс переменным коэффициентом деления,выход которого также подключен ктактовому входу первого делителя частоты с дробно-переменным коэффициентом деления, выход разряда переполнения счетчика подключен к входупредварительной установки реверсивного счетчика, а выходы старшихразрядов счетчика соединены свторой группой входов блока памяти.Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться дляполучения изменяющейся по произвольному закону частоты в системах связи,гидролокации и н устройствах вычислительной техники. 5Известен цифровой синтезатор измевяющейся частоты, содержащий последовательно соединенные опорныйгенератор, блок вычисления фазы,блок памяти, цифроаналоговый преоб,разователь и фильтр нижних частот,а также блок установки частоты 13.Однако известный цифровой синтезатор измевяющейся частоты не позноля.ет получить произвольного закона 15изменения выходной частоты.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является цифровой синтезатор изменяющейся частоты, содержащий последовательно соединенные датчик кода длительностисигнала и первый делитель частотыс переменным коэффициентом деления,последовательно соединенные датчиккода диапазона частот, первый делитель частоты с дробно-переменнымкоэффициентом деления, реверсивныйсчетчик, второй делитель частоты с дробно-переменным коэффициентом деления,счетчик приращения Фазы,вычислитель амплитуд и цифроаналоговый З 0преобразователь, задающий генератор,первый и второй выходы которого соединены соответственно с тактовым .входом первого делителя частоты спеременным коэффициентом деления и 35с тактовым входом второго делителячастоты с дробно-переменным коэффициентом деления, а также датчик кода начальной частоты, выходы которого подключены к соответствующим 40 установочным входам реверсивногосчетчика 23.Известный цифровой синтезатор изменяющейся частоты формирует на выходе только линейно-частотно-модулированный сигнал, так как задающий генератор выдает иа вход реверсивного счетчика частоту, неизменную во всем временном интервале синтеза выходного сигнала.Цель изобретения - получение 50 произвольной монотонной функции изменения выходной частоты.Цель достигается тем, что в цифровой синтезатор изменяющейся частоты, содержащий последовательно соединенные датчик кода длительности сигнала и первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, последовательно соединенные датчик кода диапазона частот, первый дели- . 60 тель частоты с дробно-переменным коэФфициентом деления, реверсивный счетчик, второй делитель частоты с дробно-переменным коэффициентом деления, счетчик приращения фазы, 65 вычислитель амплитуд и цифроаналоговый преобразователь, задающий генератор, первый и второй выходы которого соединены соответственно с тактоным входом первого делителя частотыс переменным коэффициентом деленияи с тактовым входом второго делителячастоты с дробно-переменным коэффициентом деления, а также датчиккода начальной частоты, выходы которого. подключены к соответствующимустановочным входам реверсивногосчетчика, введены последовательносоединенные блок памяти, второйделитель частоты с переменным коэффициентом деления и счетчик, а также датчик адреса функции, выходыкоторого подключены к первой группевходов блока памяти, при этом выходпервого делителя частоты с переменным коэффициентом деления соединенс тактовым входом второго делителячастоты с переменным коэффиг ентомделения, выход которого также подключен к тактовому входу первогоделителя частоты с дробно-переменнымкоэффициентом деления, выход разрядапереполнения счетчика подключен квходу предварительной установки реверсивного счетчика, а выходы старших разрядов счетчика соединены свторой группой входов блока памяти.На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства,Цифровой синтезатор изменяющейсячастоты содержит датчик 1 кода длительности сигнала, первый делитель 2частоты с переменным коэффициентомделения(ДПКД), датчик 3 кода диапазона частот, первый делитель 4 частоты с дробно-переменным коэффициентомделения(ДДПКД), датчик 5 кода начальной частоты, реверсивный счетчикб, второй делитель 7 частоты с дробно-переменным коэффициентомделения(ДДПКД,счетчик 8 приращения фазы, вычислитель 9 амплитуд, циФроаналоговыйпреобразователь(ЦАП )10, задающийгенератор 11, второй делитель 12частоты с переменным коэффициентомделения(ДПКД), счетчик 13, блок 14памяти и датчик 15 адреса Функции.Цифровой синтезатор изменяющейсячастоты работает следующим образом.При помощи датчика 1 кода длительности, датчика 3 кода диапазона, дат.чика 5 кода начальной частоты и датчика 15 адреса Функции устанавлинаются необходимые значения соответственно кода длительности сигналадиапазона изменения частоты Д,начальной частоты 1 ц и код адресатребуемой функции изменения частотыиз набора занесенных в блок 14 памяти. Импульсы с выхода второго ДПКД 12поступают одновременно на первыйДДПКД 4 и на вход счетчика 13, имею. щих равную емкость 21 . Каждому ъ -му линейному участку аппроксимации выбранной функции изменения частоты соответствует коэффициент деления на управляющих входах второго ДПКД 12 К 5 который может изменяться только через 2 Р импульсов на его выходе, где р - число старших разрядов счетчика 13, соединенных с блоком 14 памяти и определяющих число линейных участковаппроксимации.Именно это .количество импульсов необходимо для смены адреса обращения к блоку 14 памяти. 15Смена кода по второй группе входов блока 14 памяти через постоянное число импульсов 2 р обеспечивает аппроксимацию функции линейными участками с равномерным разбиением по частоте на Д/2 р и неравномерным разбиением по времени наДействительно время отработки длительности ь одиночного сигнала определяется поступлением на счетчик 13 и первый ДДПКД 4 2 импульсов, из которых на выход первого ДДПКД 4 поступает толькос импульсов, соответствующих установленному диапазону изменения частоты Д, следовательно, на каждый 2 ьР выходных им пульсов первого ДДПКД 4 приходится2 выходных импульсов.Ьительность х каждого .-го линейного участка аппроксимации функции (интервал времени, за который на 35 выходе второго ДПКД 12 появляется 2 1 импульсов пропорциональна периоду Т частоты на первом выходе задающего генератора 11, коэффициентам деления Кпервого ДПКД 2 и второго 40 ДПКД 12 КХ.: 2 ТКК Длительность сигнала ьс-это сумма всех 1 332 Тдк К ДК.Для занесения К в блок 14 памяти предварительно из условий требуемой точности аппроксимации функции определяется средний целочисленный 50 коэффициент К, второго ДПКД 12р 2 РК=2,тКпри этом55ьа.= 2 Тр К 1 КрТак как все 9 участков аппроксимации имеют равное приращение по частоте Д/2 р, то коэффициенты К можно определять как целочисленные 60 отношения интервалов . Отработка длительности сигнала определяется моментор переполнения счетчика 13 через 2 импульсов на его входе, в результате чего импульс переполнения 65 сбрасывает реверсивный счетчик 6 в начальное состояние по входу предустановки.Первоначально установленное в . реверсивном счетчика 6 число Ъ., соответствующее начальной частотена каждом ъ -м линейном участке аппроксимации функции, изменяется на величину с /2 Р и за время полной отработки Ц на величину с причем частота поступления импульсов в реверсивный счетчик б с выхода первого ДДПКД 4 зависит от крутизны линейного участка аппроксимации функции (от коэффициента КД.Импульсы частоты синхронизации У поступают с второго выхода задающего генератора 11 на тактовый вход второго ДДПКД 7 емкостью 2", частота на его выходе У=Х 3./й где 3. - текущее значение числа в реверсивном счетчике б. Счетчик 8 приращения фазы емкостью 2 1 подсчитывает число импульсов, поступающих на его вход, полное его заполнение соответствует. отсчету периода 2 ю синусоиды выходной частоты ,. Вычислитель 9 амплитуды преобразует непрерывно нарастающие числа счетчика 8 приращения фазы в текущее цифровое значение амплитуды, которые преобразуются ЦАП 10 в непрерывный выходной сигнал с частотойГвьа=у./2 =1 3./2 1Соответственно начальная и Конечная выходные частоты определяются какдиапазон изменения частоты через параметры цифрового синтезатора выра,жается зависимостью/63 0КоэфФициенты РКгр выбираются из условий обеспечения необходимой точности аппроксимации исходной функции изменения частоты. Чем больше Р р,тем больше участков аппроксимации й точнее границы их сменыпо отношению к исходной кривой изменения частоты. Емкость 2 первого ДДПКД 4 определяется верхним значением диапазона частот, устанвливаемым датчиком 3 кода диапазона.Емкость 2" второго ДДПКД 7 определяется исходя из требуемого шага, дискретного приращения частоты, равной минимальной выходной частоте ,р=с/М"ф", при этом величина го, как1107262 Составитель Ю,КовалевРедактор Р.цицика Техред М, Гергель Корректор А.Тяско Заказ 5774/41 Тираж 862 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 правило, берется равной 6-8 для обеспечения требуемой спектральной чистоты сигнала на выходе ЦАП 10.При занесении в блок памяти по второй группе входов 1 адресам участков О одних и тех же коэфФициентовК 1=К 1,обеспечивается частный случайсинтеза линейного частотомодулированного сигнала. Таким образом,обеспечивается получение произвольной монотонной функции изменения 5 выходной частоты.