Формирователь однополосного сигнала

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 45 ОО 7 О 19) Ога 4 Н 03 С гЛ 2 ВТОРСИСМУ С дио кое слкафил тров. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ(71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) А.А.Волков(56) Дробов С,А. и Бычков С.И. Ра передающие устройства. И.: Советс радио, 1969, с. 288-289.(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ОДНОПОЛОСНОГО СИГНАЛА,(57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - расширение полосы частот модулирующего сигнала, Формирователь однополосного сигнала содержит источник 1 модулирующего сигнала, перемножители 2,4, 18, 21, г-р 3 сигнала первой вспомогательной частоты, полосовые Фильтры 6 и 7,. г-р 19 сигнала несущей частоты, высокочастотный фазовращатель 20,С целью расширения полосы частот модулирующего сигнала в устр-во введены г-р 5 сигнала второй вспомогательной частоты, два усилителя 8 и 10, два фазовращателя 9 и 11, четыре когерентных детектора 12, 13, 14, 15 и два сумматора 16 и 17. Если 2 П(П ( ЗП (где П,р - полоса пропускания полосового Фильтра, П- полоса частот модулирующего сигнала), то по- . надобится третий формирователь одно- полосного сигнала со своими двумя когерентными детекторами, В этом случае сумматоры 16 и 17 должны будут иметь не по два, а по три входа. Если же ЗПП , то понадобится но четыре входа у сумматоров и т.д., Т.е. в принципе возможно формирование однополосного сигнала и в томучае, когда П сколь угодно велипри использовании узкополосныхИзобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования однополосного сигнала вустройствах радио- и проводной,связи,5Цель изобретения - расширение по "лосы частот модулирующего сигнала.На Фиг. 1 представлена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоФормирователя однополосного сигнала,; 10на фиг. 2 - временные диаграммы егоработы.Формирователь однополосного сигна"а содержит источник 1 модулирующегосигнала, первый перемножитель 2, генератор 3 сигнала первой вспомогательной частоты, второй перемножительЛ, г ер;тор 5 сигнала в горой вспомогательной частоты, первый и второй,полосовые фильтры 6 и 7, первый уси1 штсль 8, ервый фазовращатель 9,Второй усилитель 10, второй ФаэовраЩатель 11, первый, третий, второй ичетвертый когерентные детекторы 1215, второй и третий сумматоры 16 и 2517, третий перемножитель 18, генератор 19 сигнала несущей частоты,высокочастотный фазовращатель 20,четвертый перемножитель 21, первыйСумматор 22, .ЗОФормирователь однополоского сигка".Ла работке г следующим образом,Источник 1.вырабатывает широкополосный сигнал низкой частоты, кото-рый в общем виде может быть записанкак П, =, Ч созе где Ч(1),(.) - его огибающая и фаза соответСтвенно. На Фиг, 2 а показана полосачастот, Сигнал У, с источникапоступает ка соответствующие входы 10перемпожителей 2 и 4. На второй входперемкожителя 2 подается колебаниеПзчсозы 1 с генератора 3, врезультате чего на выходе блока 2 образуется сигнал 45ц (:) = П,(е)П(е) = Ч сов э (Е) хх Ч. созе = 0,5 ЧЧсоз Ь,: +(ВБП) Я, + с 1 Р ( )с 1 Е. и нижнюю (НБП)Ц,др Й (фиг.2 б). Каждая из этихполос равна полосе модулирующегосигнала, Полосовый фильтр 6 (7),кудапоступает сигнал П (С) имеет амплис - 15тудко-частотную характеристику (АЧХ)(фиг. 2 в). Его полчаса пропусканияП 1 мг:цтше боковой полось 1 (П).Первая вспомогательная частота У генератора 3 выбрана такой величины, чтобы ВБП сигнала Ппрошла поло- совой фильтрбез искажений снизу. Так как ПрП , то она обрежется полосовым фильтром 6(7) сверху в точке Ы определяемой частотой среза полосового Фильтра 6. Так как полосовой фильтр 6 не идеальный (крутизна скатов его ЛЧХ ф О=) то будет скругление урезанной ВБП частот в точке М, (Фиг.2 г). В когерентном детекторе 12 перемножаются усиленный в усилителе 8 сигнал П и колебание первой вспомогательной частоты с выхода генератора 30(С) = П ц:,И) =4 з (с)СОз (Ояс . р(Ч соз =.+ 05 Ч(Е)ЧЧ,с з(2 са,Р +Р(Е.фильтр нижних частот когерентного , детектора 12 отфильтровывает высокочастотную составляющую (второе слагаемое), так что на вход сумматора 16 поступает колебание О (е) = Ч, (С)соз Рс частотой 52 дД (фиг.2 ж), которое занимает полосу частот й, ; р . На высокочастотный второй вход перемножителя А подается колебание второй вспомогательной частоты Ч = Ч-созац., с выхода генератора 5, так что ка выходе пере- множителя 4 образуется сигналПО) = П, ЫтЪИ) =- = Ч(С) соз р Ч,соз Я:0,5 Ч(е)Ч соз(О + й+ 0,5 Ч Чсоз (Я9) цпоказанный на Фиг. 2 д,Вторая вспомогательная частота Оя выбрана такой величины, чтобы полосовои Фильтр 7 имеющий амплиудно,частотную характеристику (ЛЧХ) такую же, что и полосовой Фильтр 6 (Фиг.2 в)1 пропускал бы сигнал, начиная с частоты Д соответствующей частоте О ка фиг. 2 г.На выходе полосового Фильтра 7 образуется ВБП показанная на Фиг.2 е. После усиления в усилителе 10 сигнал П (с) поступает на один вход когеректного детектора 1 4 на другои, (опорный) вход которого подается колебание втсрой вспомогательной частоты с генератора 5. На выходе когерентного детектора 14 образуется сиг1450070 фильтр нижних частот когерентного детектора 14 устраняет высокочастотную составляющую (второе слагаемое), так что на другой вход сумматора 16 поступает колебание 04( ) - Ч 4( .) с Ч( занимающее полосу частот от р. дор2 7 КЗхСкругления скатов полос сигналов У и Ц 4 в точках Я,и Я, соответствующих точкам я, и ц , противоположные, Так как сигналы П, И) и 0,4 И) в этих точках перекрываотся между собой, то на выходе сумматора 16 результирующий сигнал повторяет сигнал П (е) с точностью до постоян.ного множителя (фиг.2 а,ж), т.е. ю 6(С) Чб соя С (С) .Начало и конец ВБП не искажаются, так как они находятся внутри полосы пропускания фильтров 6 и 7 за частотами среза. На один вход когерентного детектора 13 поступает сигнал П И) с выхода усилителя 8, а на второй (опорный) его вход - колебание 0(й) с генератора 3 через фазовраощатель 9, на 90 . В когерентном детекторе 13 эти сигналы неремножаются между собой 0,(е) =- О,И);и,И) =+ Ср(е) + 90),40 М). Пв + Па(") Ч 1 бЧ 19 соз (ю 1 + сР (С) ) э соответствующий верхней боковой по"лосе частот. Если Ъ.аИ) =Ув ЪЙ)45 то получается НБП частот. Рассмот.рен случай, когда полоса частот модулирующего сигнала П не превосходит двоиную полосу пропускания полосового фильтра 6(7) 2 П (П с П (2 П ). Если же 2 П р с ПЗП ), то понадобится третий формирователь однополосного сигнала со своими двумя когерентными детекторами. В этом случае сумматоры 16 и 17 должны иметь не по 2, а по 3 входа. Если же ЗП с. П , топонадобится по 4 входа у сумматоров и т.д. Т,ев принципе возможно формирование однополосного сигнала и в том случае, когда Пс цц(е) = ц,(с)п;.(е) =чт(й) сон(иц + Р(фсовис щ 0,5 Ч 7Часов С ++ 0,5 Ч(с)Чсоз(2 бдм.Р + Чфильтр нижних частот когерентногодетектора 13 отфильтровывает высокочастотную составляющую (второе слагаемое), так что на один вход сумматора 17 поступает колебание У, И)= Ч, (й)соя(ср- 9 б), частота которого находится в полосе Я ;- Я,На один вход когерентного детектора15 поступает сигнал П(й) с выходаусилителя 10, а на другой его вход -с генератора 5 через фазовращатель11 на 90 , В когерентном детекторе15 эти сигналы перемножаются междусобой Ц(Е) = 0, 0 И) =+ ч + 90 ). Фильтр нижних частот когерентногодетектора 15 устраняет высокочастотные составляющие (второе слагаемое),так что на другой вход сумматора 17поступает колебание П= Ч, соя(ср- 90 ), частота которого находится в полосе от д до ЯВыходной сигнал сумматора 17 такойже, как сигнал на выходе сумматора16, но сдвинут относительно негопо фазе на 90 У 7(й) = О, (с) соя(ср(е) - 90 ). В перемножителе 18 перемножаются между собой сигнал Пб свыхода сумматора 16 и сигнал П, (г)= Ч, сова,Е с выхода генератора 19,в результате чего на его выходе образутся колеб"ние Щ( ) б( ) 19(= Ч,бсоя срЧ, сову, СО, 5 Ч(С) Ч соя (сдй + сУ (Е) ) + 0,5 б (1) Ч соя(сто - ф(й)В перемножителе 2 1 перемножаются между собой сигнал У (й) с выхода сумматора 17 и сигнал с выхода генератора 19, прошедший фазовращатель 20 на 90 , в .результате чего на выходе перемножителя 21 образуется колебание ПИ) = П,(С) П,. =Ч 7(С) Ч соя (Ч (С)- 90 ) соз(о,е + 90 ) ++ 0,5 ЧЧ соз(о,Е + ср(С0,5 Ч (С) Ч соя(яЦ( При этом должно соблюдаться условие Чбй)Ч.э Ч,И) Ч . На выходе сумматора 22 формируется сигнал-х .Млъп Яь 3 имм ВНИИПИ Заказ б 973/52 Тираж 929 Подписйое Произв,- полигр. пр-тие,. г, ужгород, ул. Проектная, 4 сколь угодно велика при использовании узкополосных фильтров. Работаустройства-описана для случая получения ВБП, Аналогично происходит работа и в случае получения ИБП. Формула и з о б р е т е н и я Ф ормирователь однополосного сигала, содержащий последовательно сое,иненные источник модулирующего сиг" н ла, первый перемножитель и первый 11 олооовой фильтр последовательно . соединенные второй перемножитель, 1 ервый 1 вход которого соединен с выходом источника модулирующего сигнаи второй полосовой фильтр, гене,. пв прво 11 вспомогательной8"тР 1 7"Р"ОД КОТОЭОГО СОЕДИНЕН СГ "вторым ц;.;1 дом первого перемножителяг.;, 1. ,,.:11 ельцо соединенные генера".Ор сигнала несущей частоты, третий; ЕРе:дножитЕЛЬ И ПЕРВЫЙ СУММаТОР а -.ак"лс последовательпо соединенныевысоко.ас 1 отны,.".1 фазовращатель, вход ;,оторого соединен с вторым выходомгенератора сигнала несущей частоты, и четверть 1 ц перемножитель, вьжод которого соединен с вторым входом г,: рвого суд",атора о т л и ч а ю - п 1 и ц с: я тем., что, с далью расшире,111 я и .,с 1.1 частот модулирующего сиг.ала ,. него введены последовательВО ГОСДЦЦЕНП 11 Е ПЕРВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, цход которого соединен с выходом 70 6первого полосового фильтра. первыйкогерентный детектор и второй сумматор, выход которого соединен с вторым входом третьего перемножителя,последовательно соединенные второйусилитель, вход которого соединен свыходом второго полосового фильтра,и второй когерентный детектор, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, последовательно соединенные третий когерентный детектор, первый вход которогосоединен с выходом первого усилителя,и третий сумматор, выход которогосоединен с вторым входом четвертогоперемножителя, четвертый когерентныйдетектор, первый вход которого соединен с выходом второго усилителя, авыход " с вторым входом третьего.сумматора, первый фазовращатель, входкоторого соединен с вторым входом перього когерентного детектора и с вы-ходом генератора сигнала первой вспомогательной частоты, а вьг:од - с вторым входом третьего когерентного детектора, генератор сигнала второйвспомогательной частоты, выход которого соединен с вторым входом второго перемножителя и с вторым входомвторого когерентного детектора, атакже второи фазовращатель вход ко-торого соединен с выходом генераторасигнала второй вспомогательной частоты, а выход - с вторым входом четвертого когерентного детектора.