Формирователь линейно-частотно-модулированных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН А 1 9) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРВ 847520, кл. Н 03 Е 7/00, 1978. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНО-ЧАСТОТНО- МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к радиотехнике, Цель изобретения - повышение линейности модуляционной х-ки при увеличении диапазона девиаций частоты. Формирователь содержит фильтр 1 нижних частот, фазовый дискриминатор 2, усилитель 3 промежуточной частоты, делитель 4 частоты с переменным ко 51) 4 Н 03 С 3/081 Н 03 1. 7/О 2эффициентом деления, усилитель 5 сигнала ошибки, пассивный эталонный генератор 6, формирователь 7 сигналов управления, перестраиваемый полосовый фильтр 8, управляющий элемент 9, линейно-частотно-модулируемый генератор 10, делитель 11 частоты, смеси- тель 12, источник 13 модулирующего. сигнала, синхронизатор 14, опорный генератор 15 и перестраиваемый умно- житель 16 частоты. Цель достигается введением делителей 4 и 11 и формирователя 7, который обеспечивает изменение коэффициента деления делителя 4, коэффициент усиления усилителя 5 и коммутацию фильтров в перестраиваемьж фильтре 8 и умножителе 16.2 ил.Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве формирователя линейно-частотно- модулированных (ЛЧМ) сигналов с большим значением произведения ширины спектра сигнала на его длительность в различных радиотехнических устройствах.Цель изобретения - повышение линейности модуляционной характеристики при увеличении диапазона девиаций частоты.На фиг.1 представлена структурная электрическая схема формирователя ЛЧМ-сигналов; на фиг,2 - то же, перестраиваемого полосового фильтра.Формирователь ЛЧМ-сигналов содержит фильтр нижних частот (ФИЧ) 1, фазовый дискриминатор 2, усилитель 3 промежуточной частоты (УПЧ), делитель 4 частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКЧ), усилитель 5 сигнала ошибки, пассивный эталонный генератор 6, формирователь 7 сигналов управления, перестраиваемый полосовой фильтр 8, управляющий элемент 9, линейно-частотно-модулируемый (ЛЧМ) генератор 10, делитель частоты 11, смеситель 12, источник 13 модулирующего сигнала, синхронизатор 14, опорный генератор 15, перестраиваемый умножитель 16 частоты. Перестранваемый полосовой фильтр 8 содержит и ключей 17, -17, и полосовых фильтров 18 -18Формирователь ЛЧХ-сигналов работает следующим образом.Делитель 4 частоты с переменным коэффициентом деления представляет собой цепочку последовательно включенных двоичных делителей частоты с обратными связями с выхода одного из делителей на вход другого.Усилитель 5 сигнала ошибки представляет собой усилитель постоянного тока с регулируемым коэффициентом усиления. Пассивный эталонный генератор Ь представляет собой дисперсионную линию задержки на поверхностных аккустических волнах.В качестве управляющего элемента 9 используется варикап, а в качестве линейно-частотно-модулированного генератора 10 - 1 С-автогенератор с перестраиваемой частотой. Синхронизатор 14 состоит иэ последовательно включенных формирователя коротких ни деоимпульсов и линии задержки. Опорный генератор 15 представляет собойгенератор гармонических колебаний,В качестве ключей 17 используютсяаналоговые коммутаторы, Первые входы ключей 17 объединены и являются первым входом перестраиваемого полосового фильтра 8. Выход каждого 10 ключа 17 подключен к входу одногоиз п полосовых фильтров 18. Вторыевходы ключей 17, являющиеся управляющим входом полосового фильтра 8,выходы полосовых фильтров 18 объе динены и являются выходом перестраиваемого полосового фильтра 8.Пассивный эталонный генератор 6вырабатывает ЛЧМ-сигнал, частотакоторого описывается выражением 20 Е(й.) = Г + Ь 1 1:/, при 0-М(1) К, = т 1 К,+ и бЕ С/+,( 6 коэффициент деления делителя 11 частоты (ш =1,2, . )коэффициент деления ДПКД 4, 2,3, (причем 1 и) где ш и1 где Г - начальная частота ЛЧМ-сиго25нала пассивного эталонногогенератора 6;Ь Г - девиация частоты ЛЧМ-сигнала;л- длительность импульса.Запуск пассивного эталонного ге- ЗОнеоатора 6 осуществляется сигналамиуправления с выхода синхронизатора14. На другом выходе синхронизатора14 через время, равное задержкемежду импульсом запуска и откликом 35 пасивного эталонного генератора 6,формируется импульс запуска источника 13 мопулирующего сигнала, выходнсе напряжение которого, воздействуяна управляющий элемент 9, осуществля.ет модуляцию частоты ЛЧМ генератора10 по закону, близкому к линейному.Источник 13 формирует пилообразноевидеонапряжение, крутизна которогопри заданной длительности импульсаС пропорциональна коэффициенту деления ЦПКДМгновенная частота сигнала ЛЧМгенератора 10 в течение импульсаописывается выражением50модуляционной характеристики и воздействием технических и естественных дестабилизирующих факторов.Таким образом, начальная частота сигнала ЛЧМ генератора 10 в в 1 раз больше начальной частоты отклика пассивного эталонного генератора 6, а девиация частоты в ш и раз больше девиации частоты пассивного эталонного генератора 6. На входы фазового дискриминатора 2 необходимо подавать сигналы с одинаковыми значениями начальной частоты и девиацией частотыПоэтому колебания ПЧМ генератора 1 О подаются на делитель 11 частоты с фиксированным коэффициентом деления, равным ш. Выходной сигнал делителя 11 частоты преобразуется по частоте в смесителе 12 и поступает на перестра, иваемый полосовой фильтр 8. В зависимости от того, на какой из ключей 17 (фиг.2) подан управляющий сигнал от формирователя 7 сигналов управления, входной сигнал проходит на один из и полосовых фильтров 18, который выделяет колебание с частотой 10 Ь Г ( 1:) отклонения От линейногозакона модуляции частоты(Т) = Г (1) /т - Г (п),где Г (п)=(1-п) Г, - частота колебаний на выходеумножителя 16 частоты,и не пропускает параэитные спектральные составляющие, образующиеся на выходе смесителя 12.С выхода перестраиваемого полосового фильтра 8 сигнал поступает на ЛПКД 4 с коэффициентом деления и и далее на УПЧ 3. Частота сигнала на выходе ДПКД 4 описывается выражением Г (Е) = Г /ш - Г (п) /и. Таким образом, на входы фазового дискриминатора 2 поступает сигнал с частотой, описываемой выражением , и сигнал с выхода УПЧ 3 с часто- той, .= ,+С/;,+У/Ъ п).Коэффициент деления ДИКЛ 4 устанавливается в соответствии с пара 15 20 25 30 35 40 45 50 метрами формируемого ЛМ-радиоимпульса по сигналу формирователя 7сигналов управления,Сигнал с выхода фазового дискриминатора 2, проходя через ФНЧ 1 иусилитель 5 сигнала ошибки, воздействует на управляющий элемент 9 ЛЧМгенератора 10 совместно с пилообразным видеонапряжением источника 13модулирующих сигналов. За счет действия отрицательной обратной связичастота биений на выходе фазовогодискриминатора 2 начинает уменьшаться и через время(время регулирования) произойдет захват частотыЛЧМ генератора 10 и будет осуществляться фазовап автоподстройка егочастоты по сигналу пассивного эталонного генератора 6. При этомдевиация частоты и скорость изменения частоты ЛЧМ генератора 1 О будут в шип раз больше, чем у эталонного колебания. Полоса пропусканияФНЧ 1 выбирается таким образом,чтобы в нее попадали спектральныесоставляющие сигнала с выхода фазового дискриминатора 2, обусловленные паразитными отклонениями частоты61,.Для поддержания постоянства коэффициента усиления замкнутой цепиавтоподстройки при изменении коэффициента деления частоты усилитель 5выполняется в виде усилителя с регулируемым коэффициентом усиления,пропорциональным и. На первый входсмесителя 12 подаются колебания свыхода перестраиваемого умножителя 16частоты с переменным коэффициентомумножения 1 с = (1-и) .Перестраиваемый умножитель 16частоты содержит последовательновключенные нелинейный элемент и полосовой фильтр. При поступлениина вход нелинейного элемента гармонического колебания частотой Г, сигнална вькоде содержит составляющие счастотами, кратными этой частоте.Полосовой фильтр выпеляет гармоническое колебание с частотой КГ Формирователь 7 сигналов управления обеспечивает изменение коэффициента деления ДПКД 4, коэффициента усиления усилителя 5, коммутацию фильтров в перестранваемом полосовом фильтре 8 и перестраинаемом умножителе 16 частоты. Управление осущест15 О 125 О Составитель Г, ЗахарченкоТехред Л,Олийнык Коррект Келеме Васильев едак Тираж 884митета ло изобретениямсква, Ж, Раушская н ака Подписноеоткрытиям при ГКНТ СССР., д. 4/5 Государственного к113035, М енно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 оиэво вляется за счет подачи на них коммутирующих напряжений, которые могут принимать ряд фиксированных значений. Поэтому В простейнем случае форми 5 рователь 7 сигналов управления содержит набор переключателей, формирующих указанные коммутирующие напряжения. 1 ОВ предлагаемом формирователе ЛЧМ- сигналов остаются только отклонения частоты, связанные с фазовыми ошибками системы автоподстройки частоты, вызванные нелинейностью частотной 15 настроечной характеристики ЛЧМ генератора 10 и собственной нестабильностью его частоты. Формула изобретения 20 Формирователь линейно-частотно- модулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные источник модулирующего сигнала, управляющий 25 элемент и линейно-частотно-модулируемый генератор, последовательно соединенные фазовый дискриминатор,фильтр нижних частот и усилитель сигнала ошибки, выход которого сое динен с вторым входом управляющего элемента, а также усилитель промежуточной частоты, пассивный эталонный генератор, полосовой фильтр, син- ХРОНИЭаТОР, перВЫЙ И ВТОРОЙ ВЫХОДЫ 35 которого соединены с входами синхронизации соответственно пассивного этацс нного генератора и источникамодулирующего сигнала, последовательно соедицецные опорный генератор, умножитель частоты и смеситель, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцельк повышения линейности модуляционной характеристики при увеличениидиапазона девиаций частоты, в неговведены делитель частоты с переменнымкоэффициентом деления, вход которогосоединен с выходом полосовогофильтра, а выход - с входом усилителя промежуточной частоты, делительчастоты, вход которого соединен свыходом линейно-частотно-модулируемого генератора, а выход - с вторым входом смесителя, и формирователь сигналов управления, первыйвыход которого соединен с управляющим входом делителя частоты с переменным коэффициентом деления, второйвыход - с управляющим входом усилителя сигнала ошибки и с дополнительным управляющим входом источникамодулирующего сигнала, при этом полосовой фильтр и умножитель частотывыполнены перестраиваемыми и ихуправляющие входы соединены с третьимвыходом формирователя сигналов уПравления, выход усилителя промежуточной частоты и выход пассивногоэталонного генератора соединены соответстенно с первым и вторым входамифазового дискриминатора, а выходсмесителя соединен с входом нерестраиваемого полосового фильтра.