Манипулятор частоты без разрыва фазы

/гаР канала ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) МАНИПУЛЯТОР ЧАСТОТЫ БЕЗ РАЗРЫВА ФАЗЫ(57) Изобретение м. б. использовано в системах передачи цифровой информации. Цельизобретения - сокращение времени настройки. В устр-ве кол-во корректирующихимпульсов пропорционально отклонению час" тоты (или периода) выходного сигнала от номинального значения. В блоке 3 управления анализируется длительность интервалов времени, в течение к-рых информация на модулирующем входе остается неизменной. Если это время меньше длительности переходного процесса в фильтре 6 нижних частот, то сигнал блокировки с выхода блока 13 запрещает прохождение импульсов коррекции на выход блока 11 сравнения. Как только модулирующая информация остается неизменной более т с, блокирующий сигнал снимается, и происходит коррекция содержимого соответствующего реверсивного счетчика 1 или 2. 2 ил,блока 13 управления и входы начальной установки реверсивных счетчиков 1 и 2, при этом на выходах последних формируются коды, соответствующие максимальным выходным напряжениям цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) 3 и 4 (далее считается, что большему напряжению на входе 45 управляемого генератора 8, управляемого напряжением, соответствует большая частота), а на выходе блока 13 управления формируется логический 0, соответствующий настройке частоты 1 О, При этом на вход фильтра 6 нижних частот через коммутатор 5 под ключается выход ЦАП 3, соответствующий выход с блока 11 сравнения через распределитель 12 импульсов подключается к тактовому входу реверсивного счетчика 1, а на вход блока 11 сравнения из блока 13 управления подается код, соответствующий час тоте Ло= Л - (1 - 1 о). Частота среза фильтра 7 нижних частот выбирается равной диапазону перестройки частоты управляеИзобретение относится к технике связи и может использоваться в системах передачи цифровой информации.Цель изобретения - сокращение времени настройки.На фиг, 1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого манипулятора; на фиг. 2 - блок-схемы блока сравнения и блока управления.Манипулятор частоты содержит реверсивные счетчики 1 и 2, цифроаналоговые преобразователи 3 и 4, коммутатор 5, фильтры 6 и 7 нижних частот, управляемый генератор 8, смеситель 9, перестраиваемый генератор 10, блок 11 сравения, распределитель 12 импульсов, блок 13 управления. Блок 11 сравнения состоит из усилителя- ограничителя 14, Ртриггеров 15 в 17, формирователь 18 импульса сброса, вентиля 19, опорного генератора 20, полусумматора 21, вентиля 22, формирователей 23 и 24 временных интервалов, Р-триггера 25, вентиля 26, селектора 27 длительности импульсов и вентиля 28. Блок 13 управления состоит из мультиплексора 29, Р-триггеров 30 и 31, вентилей 32 и 33, шифраторов 34 и 35 и селектора 36 длительности импульсов.Манипулятор работает следующим образом,Пусть требуется сформировать частотноманипулированный сигнал, причем манипулируемые частоты равны 1 О и 1) О, а центральная частота сигнала 1 ц= (О+1)/2. Тогда на вход перестраиваемого генератора 10 подается код, соответствующий частоте (, - д, где частотная расстройкад вводится для того, чтобы избежать неопределенности при оценке знака частотного рассогласования. В многоканальных системах удобно выбирать д равной разности центральных частот соседних каналов.Режим Настройка начинается после подачи команды Пуск, поступающий на вход 5 10 15 20 25 30 35 мого генератора 8, управляемого напряжением, - Р. Поэтому на выходе этого фильтра выделяется сигнал разностной частоты 1 р= (1 гун - 1 ц+ Л), где Ьу. - частота сигнала на выходе управляемого генератора 8. Разностаная частота сравнивается при помощи блока 11 сравнения с номинальным значением Ло, Знак частотного рассогласования здп (1 р - Ло) с выхода этой схемы поступает на входы реверса реверсивных счетчиков 1 и 2. Если 1 о) 2 Л, то реверсивный счетчик 1 работает на вычитание, причем на его тактовый вход в течение Т с подается частота р. Время Т выбирается так, чтобы при.линейной зависимости Ьн от напряжения на входе управляемого генератора 8 настройка одной из манипулируемых частот производилась за один шаг, т.е, Т= 2"/Г, где М - разрядность ЦАП 3 и 4. Однако эта зависимость чаще всего бывает нелинейной, причем крутизна перестройки уменьшается с ростом управляющего напряжения. Поэтому при грубой настройке (пока р) 2 ЛО) частота Ь,н всегда остается больше, чем Ь. Для упрощения схемы манипулятора можно выбрать Т( 2"/Г.Если 1 2 Лр, то знак коррекции определяется знаком величины 1/1 р - 1/Лю, т.е. при этом производится сравнение периодов разностной и номинальной частот, а на тактовый вход в течение (1/Ло/ ) с подаются корректирующие импульсы, период следования которых б постоянен и определяется по формуле 6= с/Л, где г, - минимальное приращение частоты управляемого генератора 8, при изменении выходного напряжения ЦАП 3 и 4 на единицу младшего разряда. Такой выбор величины о позволяет согласовать точности измерения и установки частоты. Как тоько окажется, что (1/Ло -- 1/ ) (о, процесс настройки частоты 1 О считается оконченным. При этом на выходе блока 11 сравнения формируется признак, который поступает на вход блока 13 управления и вызывает переход к настройке частоты 1 ь Теперь на другой вход блока 11 сравнения подается код частоты Л= Л+ +(1 - 1 ц), а импульсы коррекции через распределитель 12 импульсов поступают на тактовый вход реверсивного счетчика 2. Логика работы манипулятора такая же, как и при настройке частоты 1 о, однако во всех приводившихся выше соотношениях следуетзаменить Ло на ЛьПосле завершения настройки частоты 1 манипулятор переходит в режим Передача. Теперь модулирующая информация через блок 13 управления поступает на управляюший вход коммутатора 5 и вызывает подключение выходов ЦАП 3 и 4 к входу фильтра 6 нижних частот, в результате чего осуществляется манипуляция частоты управляемого генератора 8. Кроме того, в режиме Передача производится оценка разностной частоты и коррекция содержимого36264 Формула изобретены 313 реверсивных счетчиков 1 и 2. Для этого в блоке 13 управления анализируется длительность интервалов времени, в течение которых информация на модулирующем входе остается неизменной. Если это время меньше длительности переходного процесса в фильтре 6 нижних частот, то сигнал блокировки с выхода блока 13 управления запрещает прохождение импульсов коррекции на выход блока 11 сравнения. Как только модулирующая информация остается неизменной более т секунд, блокирующий сигнал снимается и происходит коррекция содержимого соответствующего счетчика.Сокращение времени настройки манипулируемых частот по сравнению с известным манипулятором объясняется следующим образом.В известном манипуляторе на каждом шаге коррекции код соответствующего реверсивного счетчика уменьшается на единицу младшего разряда. В предлагаемом манипуляторе количество корректирующих импульсов . пропорционально отклонению частоты (или периода) выходного сигнала от номинального значения. Учитывая, что время, затрачиваемое в известном и предлагаемом манипуляторах на один шаг коррекции, определяется длительностью переходного процесса в фильтре 6 нижних частот и поэтому одинаково, можно утверждать, что в предлагаемом манипуляторе время настройки манипулируемых частот при той же точности их установки будет меньше, чем в известном манипуляторе.Блок сравнения работает следующим образом,Разностная частота (д (фиг. 2) поступает на вход усилителя-ограничителя 14. Далее разностная частота поступает на тактовый вход сдвигового регистра, который собран на Р-триггерах 15 и 16 и устанавливается в нулевое состояние командой Пуск, подаваемой на вход блока 11. При этом в формирователи 23 и 24 временных интервалов записывается код эталонной частоты Л,. поступающий на другой вход блока 11. По первому положительному фронту разностной частоты, прошедшему после окончания команды Пуск, команда записи кода сбрасывается и ца выходах формирователей 23 и 24 появляется логический О, который удерживается 1/Л; и 1/2 Л; секунд соответственно. На выходе полусумма- тора 21 формируется импульс, длитель ность которого равна разности периодов частоти Л,. Этот импульс поступает на селектор 27, где сравнивается по длительности с периодом о частоты опорного генератора 20. Если ) 1/р - 1/4;( Ь, то на выходе селектора 27 формируется логическая 1, а в противном случае - логический О. На выходе Р-триггера 17, к моменту появления импульса на выходе полусумма- тора 21 формируется знак частотного рассогласования (О соответствует случаю 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1 р)Л;, а 1 - случаю(а;). На выхолс Р-триггера 25 вырабатывается признак грубой подстройки (1 соответствует случаю ( ( 2 Л;, О - случаю (р) 2 Л;). В соответствии с этим признаком вентиль 26 пропускает либо 1 р, либо опорную частоту, вырабатываемую опорным генератором 20. На выходе вентиля 22, при наличии логической 1 на соответствующем входе блока 11 образуется пачка корректирующих импульсов. При помощи вентиля9 и формирователя 18 вырабатывается импульс сброса, передний фронт которого совпадает с моментом окончания пачки корректирующих импульсов, а длительность равна т секунд (за это время на выходе управляемого генератора 8 установится частота, соответствующая новому содержимому реверсивного счетчика 1 или 2). Этот импульс поступает на входы сброса Р-триггеров 15 ц 16 и подготавливает следующий цикл измерения разностной частоты.Блок 13 управления работает следуощим образом.Код девиации с его вхола поступает ца входы шифраторов 34 и 35, формирующих коды частоты Лц и Л соответственно. Кол частоты Л, представляет собой величину 1/Л;о, выраженную в двоичной системе счисления. При помощи мультиплексора 29 на выход блока в соответствии с выходным сигналом вентиля 32 подключается выход одного из шифраторов 34 и 35 (прц О на управляющем входе мультиплексор пропускает выход шифратора 34, а при 1 - выход шифратора 35). Режим Настройка инициируется командой Пуск, ц вызывающей также обнуление Р-триггеров 30 ц 31. При этом на выходе вентиля 33 формируется логический О, соответствующий настройке частоты 1 о, а на выхоле вентиля 32 - логическая 1, разрешающая коррекцию солержимого реверсивных счетчиков 1 и 2. После завершения настройки частоты (о на входе блока возникает положительный перепад напряжения, на выходах Р-триггера 30 и вентиля ЗЗ устанавливается логическая 1, что соответствует настройке частоты 1 ь Когда настроена и эта частота, положительный перепад напряжения с входа блока устанавливает Р-триггер 31 в состояние 1. Тогда на выхол ветиля 33 проходит информация с соответствующего вхола блока и манипулятор работает в режиме Передача. При этом ца выходе блока логическая 1 формируется только в тех случаях, когла при помощи селектора 36 длительности импульсов установлено, что информация на соответствующем входе блока остается неизменной более т секунл. Тем самым обеспечивается возможность подстройки манипулируемых частот в процессе сеанса связи. Манипулятор частоты без разрыва фазы, солержаший олок сравнения, лва ццф1336264 роаналоговых преобразователя, выходы которых соединены с соответствующими входами коммутатора, выход которого через первый фильтр нижних частот соединен с входом управляемого генератора, выход которого является выходом манипулятора, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени настройки, введены два реверсивных счетчика, последовательно соединенные перестраиваемый генератор смеситель и второй фильтр нижних частот, а также блок управления и распределитель импульсов, причем выход второго фильтра нижних частот соединен с первым входом блока сравнения, второй и третий входы которого соответственно соединены с первым и вторым выходами блока управления, третий выход которого соединен с объединенными управляющими входами комректор А. ТяскоПодписноеений и открытий/5л. Проектная, 4 Составитель Н. Лазарева Техред И. Верес Ко Тираж 638 итета СССР по делам изобреЖ - 35, Раушская наб., д. кое предприятие, г. Ужгород Редактор Н. Бобкова Заказ 3815/57 ВНИИПИ Государственного к 113035, Москва Производственно-полиграфичмутатора и распределителя импульсов, выходы которого соединены с тактовыми входами реверсивных счетчиков, входы реверса которых объединены и соединены с первым выходом блока сравнения, второй и третий выходы которого соединены соответственно с информационным входом распределителя импульсов и первым входом блока управления, второй вход которого объединен с четвертым входом блока сравнения и соответствующими входами реверсивных счетчиков и является первым входом манипулятора, третий и четвертый входы блока управления соответственно являются вторым и третьим входами манипулятора, четвертым входом которого является вход перестраиваемого генератора, при этом выходы реверсивных счетчиков соединены с входами соответствующих цифроаналоговых преобразователей,