Цифровой синтезатор сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 9 ( 42 ШФ Н 03 С 5/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРС У(57) Изобртехнике, Цние уровняв спектрество содермодуляторчик 4, код ОР СИГНАП ОИ СИНТЕЗ тение отн ель изобр побочных модного жит эталон накопит р 5, ЦАПадно ниже тс тения - оставля игнала. стройтор 1 ыи генерель 3, сч 6, фильт т ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ НОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 3596156/24-09(56), Авторское свидУ 813675, кл, Н 03Патент США У 365кл. Н 03 В 19/00, о блок инверторов (БИ)8, цифровойкоммутатор (ЦК) 9, аналоговый коммутатор (АК)10. АК 10 по команде с в -хода счетчика 4, поступающей на еговход управления, обеспечивает переключение поступающих на него попервому и второму сигнальным входаманалоговых сигналов. Когда код Чна выходе счетчика 4 соответствуетчетному числу, на выход АК 1 О проходит сигнал кодера 5После сглаживания в фильтре 7 формируется гармонический сигнал синтезируемойчастоты. Устройство может работатьи в том случае, когда код частоты К ., поступающий с выхода модулятора 2, меняется в пределах рабочего диапазона по произвольному закону, Цель достигается введением БИ 8,ЦК 9 и АК 10. 2 ил,1218442 Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться длясинтеза частот и формирования сигналов, в;частности,. с частотной ифазовой модуляцией в различных ра-.диотехнических устройствах техникисвязи и измерительной техники,Целью изобретения является снижение уровня побочных составляющихв спектре выходного сигнала.На фиг, 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого цифрового синтезатора сигналов; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы, 15Цифровой синтезатор сигналов содержит эталонный генератор 1, модулятор 2, накопитель 3, счетчик 4,кодер 5, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 6, фильтр 7, блок 20инверторов 8, цифровой коммутатор 9,аналоговый коммутатор 10,Цифровой синтезатор частот работает следующим образом.В режиме синтеза частотэталонный генератор 1 вырабатывает последовательность импульсов У (С)(фиг. 2 а), которая поступает на тактовый вход накопителя 3. В соответствии с кодом частоты К, формируемым модулятором 2, на выходе переполненйя накопителя 3 появляютсяимпульсы 01,(е) (фиг. 2 б) М=32, К=7(где М - емкость накопителя, .К -число уровней), которыевоздействуютна вход двухразрядного счетчика 4,а также осуществляют стробированиеЦАП 6. В соответствии со значениемвыходного кода Я счетчика 4 на выходе кодера 5 формируется трехуровневый сигнал согласно табл, 1 истинности (кривая 2 на фиг. 2 в). от моментов изменения полярностиидеального сигнала - кривая 1(фиг. 2 в), синтезированный сигналимеет большой. уровень побочных сос тавляющих, Это связано с тем, чтоон подвержен паразитной фазовоймодуляции, т.е. вместо выборокБ = 31 и( - + Яи) вычисляются выи К10 борки Б = Би(2 и/К). Ошибки дискретизации можно уменьшить, если производить коррекцию выборок согласноалгоритму Таблица 1 45 Код 3 О О 0 50 0 О О 55 Поскольку моменты перехода черезнуль кривой 2 (фиг. 2 в) отличаются-1, и = 41-3 а фазовые ошибки Я 1, пропорциональные остаткам кода фазы К, (и) на выходе накопителя 3 в моменты переполнений Я =Я К (и) /(2 М) (фиг . 2 г), выражение (1,) упрощается и принимает вид(н Кд (и) Б - ЩБЫ -- +М --- -12 2 М О,и=21, 1,и=4 Х-З (2) -1,и=41-1 где К (и) - остаток кода фазы на выоде накопителя 3 в и-й момент его пееполнения,В тех случаях, когда К (и) ( М,это приводит к значительному ослаблению уровня побочных составляющихвблизи основной гармоники частоты Й , Выборки Б вычисленные согласно выражению (2),точнее соответствуют отсчетам идеальной синусоиды(кривые 1 и 2 на фиг2 д), в результате чего уровень шумов синтезированного сигнала снижается,Для реализации алгоритма (2)в цифровой синтезатор сигналов введены блок инверторов 8, цифровойкоммутатор 9 и аналоговый коммутатор 10, Когда число в двоичномкоде на выходе счетчика 4 соответствует и = (42-1), цифровой коммутатор 9 пропускает на вход ЦАП 6 инвертированный в блоке инверторов 8код К 1, (и) с выхода накопителя 3.Если же число с выхода счетчика 4в двоичном коде соответствует и =(47-3), на выход цифрового комму-. татора 9 пропускается непосредственио код К (и) с выхода накопителя 3, Эти коды после преобразования в аналоговую область и масштабного умножения на и /2 И проходят на второй сигнальный вход аналогового коммутатора 10. На первый сигнальный вход аналогового коммутатора 10 поступает трехуровневый сигнал +Ч, О, -Ч. Аналоговый коммутатор 10 по команде с выхода счетчика 4, поступающий на его вход управления, обеспечивает переключение поступающих на него по первому и второму сигнальным входам аналоговых сигналов. При этом, когда код Я на выходе счетчика 4 соответствует четному числу (п=2 У), на выход .аналогового коммутатора 10 проходит сигнал кодера 5, После сглаживания в фильтре 7 формируется гармонический сигнал синтезируемой частоты.Цифровой синтезатор сигналов может работать и в том случае, когда код частоты .К, поступающий с выхода модулятора 2, меняется в пределах рабочего диапазона по произвольному закону.Формула изобретения Цйфровой синтезатор сигнапов, содержащий накопитель, сигнальный 1218442вход которого соединен с выходоммодулятора, тактовый вход - с выходом эталонного генератора, а выходпереполнения - с входом счетчика,кодер, вход которого соединен с выходом счетчика, а также цифроаналоговый преобразователь и фильтр, выход которого является выходом цифрового синтезатора сигналов, о т О 1 п и ч а ю щ и й с я тем. что, с, целью снижения уровня побочных составляющих в спектре выходного сигнала в него введены последовательДно соединенные блок инверторов,вход которого. соединен с кодовым выходом накопителя, и цифровой коммутатор, выход которого соединен ссигнальным входом цифроаналоговогопреобразователя, аналоговый коммутатор, вход управления которого соединен с выходом счетчика, первый и второй сигнальные входы соединены соответственно с выходом кодера и выходомцифроаналогового преобразователя, авыход - с входом фильтра, при этомвторой сигнальный вход цифрового коммутатора соединен с кодовым выходомнакопителя, управляющий входс выходом счетчика, а вход 30;стробирующего сигнала цифроаналогового преобразователя соеди,нен с выходом переполнениянакопителя.ектор М мишинец каз 1137/59ВНИИПИ ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 Тираж 818 Государственного коми по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушс