Цифровой формирователь частотно-манипулированного сигнала

(54) ЦИФРОВОЙ ФОРИРОВАТЕЛЬ ЧАИАНИЛУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится ктехнике. Цель изобретения - умние внеполосных излучений заФормирования когерентных посылЦифровой Формирователь частотнипулированного (ЧМ) сигнала жит опорный г-р 1, двоичные счетчики2, 10 и 11, реверсивный счетчик 3, фильтр 4 нижних частот, О-триггеры 5,6 и 7, эл-ты И-НЕ 8 и 9, делитель 12 частоты, блок сравнения 13 кодов и счетный триггер 14, Работа цифрового Формирователя ЧИ сигнала основана на принципе стробоскопа, Получение стробоскопического окна осуществляется с помощью блока сравнения 13 кодов. Для получения когерентг ных посылок несущих частот в Формирователе переключение частот осуществляется в моменты времени, кратные обеимчастотам (верхней и нижней) ЧМ сигнала. Для формирования тактовой частоты служит двоичный счетчик 10. 3 ил.Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в передающих устройствах систем радиосвязи ив измерительных устройствах,Цель изобретения - уменьшение внеполосных излучений за счет формирования когерентных посылок.На Фиг. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема цифрового формирователя частотно-манипулированногосигнала, на Фиг. 2 и 3 - временныедиаграммы, поясняющие принцип егоФункционирования.Цифровой Формирователь частотноманипулированного сигнала содержитопорный генератор 1, первый двоичныйсчетчик 2, реверсный счетчик 3 иФильтр 4 нижних частот, а также содержит первый, второй и третий В-триггеры 205-7 соответственно, первый 8 и второй 9элементы И-НЕ, второй О и третий 1двоичные счетчики, делитель 12 частоты, блок 13 сравнения кодов и счетный триггер 4, 25Работа цифрового Формирователячастотно-манипулированного сигналаоснована на принципе стробоскопа. Получение стробоскопического окна осуществляется с помощью блока 13 сравнения кодов . Цикл смены кодов первого двоичного счетчика 2 повторяется".Гс частотой, Х = , а цикл сменыкодов реверсивного счетчика 3 с час 35тотой В и Раз,меньшей Гу21 с игде Г - частота опорного генератоора 1, 1 с - коэффициент деления счетчиков 2 и 3, и - коэффициент делениятретьего двоичного счетчика, а 2 -коэффициент. деления счетного триггера 14,Моменты, равенства кодов в соответствии с этим принципом следуют с разностной частотой в случае, если порядок смены состояний счетчиков 2 и 3совпадает, и с суммарной частотой,если счетчик 3 считает в обратном порядке относительно счетчика 2. Однако, если и 1 с, то на выходе блока 13сравнения кодов формируются пачки импульсов, следующих с частотой Гнезависимо от порядка счета реверсивного счетчика 3, так как за время55большее, чем цикл счета счетчика 2,смены состояния счетчика 3 может непроизойти, Для получения гарантированной разницы в периодах колебаний верхней и нижней частот частотно-манипулированного сигнала в формирователь введен делитель 2 частоты с коэФфициентом деления ш, выбираемыйииз услов ия - ( ш, Таким образ ом,верхняя частота Формируемого сигнала определяется выражениемй.р ОВ 21 с 2 и 1 с шГ, (и+ )21 сш иа нижняяГо Го= ( --- ) -н 21 с 2 и 1 с ш1 о (и)21 сш иДля получения когерентных посылок необходимо, чтобы переключение частот происходило в моменты времени, кратные обеим частотам частотно-манипулированного сигнала. При этом на интервале кратности Т укладывается и+1 периодов верхней частоты и ипериодов нижней частоты, Для формирования тактовой частоты служит второй двоичный счетчик 10 первого канала деления с коэффициентами деления ш и (Фиг.2 а) . Период следования этих21 с щи импульсов равен Т = при ш = 4 и и = 6. Мгновенные значения кодов на выходах первого двоичного счетчика 2 показаны сплошной линией (фиг,2 б), а код на выходах реверсивного счетчика 3 - штриховой линией. Моменты совпадения кодов обозначеньь точками в местах пересечения пологих участков этих линий.На фиг.2 показаны импульсы на выходе блока 13 сравнения кодов (в), сигнал на выходе делителя 1 2 частоты (г), сигнал на реверсирующем входе реверсивного счетчика 3 (д) .Диаграммы (Фиг,2) изображены беэ учета дискретности значений кодов на выходах первого двоичного 2 и реверсивного 3 счетчиков. На практике при выделении моментов совпадения кодов возникают следующие трудности: ,из-за неодновременности изменения сигналов на разрядных выходах вследствие разброса времени срабатывания элементов схемы счетчиков на выходе20 5 15558 блока 13 сравнения кодов возможно появление паразитных импульсов в мо-, менты смены состояний счетчиков.Кроме того, при встречном направлении счета при переходе двоичного счетчика из состояния 1 в 1+1 и од -новременном переходе реверсивногосчетчика из состояния +1 в состояние , момент равенства кодов можетбыть пропущен блоком 13 сравнениякодов и на его выходе не сформируется импульс. При одинаковом направлении счета и при неодновременномпереходе счетчиков из состояния 1в состояние +1 импульс на выходеблока 13 сравнения кодов, соответствующий равенству кодов счетчика,мо/жет разделиться на две части, чтоприводит к сбою в работе схемы,Для устранения таких ситуацийнеобходимо разнести моменты сменысостояний счетчиков первого и второго каналов, Это достигается тем, чтопрямой выход счетного триггера 14 25соединен со счетным входом первогодвоичного счетчика 2 первого каналаделения, а инверсный выход счетноготриггера. - со счетным входом третьего двоичного счетчика 11 второгоканала деления. Гри этом моменты смены состояний счетчиков первого ивторого канала оказываются разнесенными на интервал времени, равный периоду опорной частоты Т = - , Кроме135отого, для надежного выделения импульсов с выхода блока 13 сравнения кодоввведен второй Э-триггер 6, на 0 вход которого поступает сигнал с выхода блока 13 сравнения кодов, а насинхровход - импульсы с выхода управляемого счетного триггера, выполненного на первом 0-триггере 5 и двухэлементах И-НЕ 8 и 9.На. Фиг. 3 представлены временные 45диаграммы, поясняющие процесс выделения импульсов, соответствующихмоментам совпадения кодов первогодвоичного 2 и реверсивного 3 счетчиков, 3 данном случае коэФфициент деления счетчиков 2 и 3 равен восьми.и.на счетный вход счетчика 2 поступает.частота в шесть раз более высокая,чем на счетный вход реверсивногосчетчика, т,е. 1 = 8, и = 6. 55На фиг.За представлены дискретныеФункции изменения кода состояниясчетчиков 2 и 3. Сплошной линией изображена Функция изменения кода перво 95 6го двоичного счетчика 2, штриховойлинией - Функция кодов состояния реверсивного счетчика 3 при прямом порядке счета, а пунктирной линией -при обратном порядке счета, Моментысмены состояний счетчиков разнесенына период опорной частоты. На Фиг.Збизображены импульсы на выходе блока13 сравнения кодов, Заштрихованы импульсы, Формируемые при сравнениикодов прямого и обратного счета. Нафиг,Зв изображены импульсы, Формируемые на выходе второго 0-триггера 6при,подаче на его синхровход импульсов, изображенных на Фиг.Зг. Частотаэтих импульсов равна частоте опорногогенератора Г, при сравнении кодовпрямого и обратного счета и в два раГ,за более низкая частота - при одина 2ковом порядке счета двоичного 2 и реверсивного 3 счетчиков. Сигнал, управляюший порядком счета реверсивного счетчика 3, вырабатывается с по,мощью третьего 0-триггера 7 и изображен на фиг.Зд.Использование Р-триггера для Формирования импульсов, соответствующихмоментам равенства кодов, исключаетвозможность пропуска нли ошибочноговыделения импульсов, необходимых длянадежной работы делителя 12 частоты,Преимушеством предлагаемого технического решения является возможностьформирования с высокой точностью выходных частот частотно-манипулированного сигнала, практически без использования аналоговой техники заисключением Фильтра 4 нкжних частот,который может быть исключен, еслине требуется Формирования синусоидального сигнала.получение когерентных посылок несущих частот приводит к снижению внеполосных излучений и предопределяетвозможность фазовой синхронизацииприемной стороны с высокой точностью. Формула изобретенияЦифровой Формирователь частотноманипулированного сигнала, содержащий оцорный генератор, первый двоич" ный счетчик, реверсивным счетчик и Фильтр нижних частот, выход которого является выходом циФрового формирователя, о т л и ч а. ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения внеполосных излучений за счет формирования коге1555695 Составитель й; аленкинРедактор М. Блаиар Техред М. Дидык Коррек тор Т,Па аказ 565НИИПИ Государственно11303 ПОдписн Тира изобр Раув тениям и открьггиям при ГКская наб., д. 4/5 омитетаосква, И роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро Гагарина, 101 рентных посылок, введены три Э-тршгера, два элемента И-НЕ, второй итретий двоичные счетчики, делительчастоты, блок сравнения кодов и счетный триггер, вход которого соединенс выходом опорного генератора, тактовым входом первого 0-триггера ипервым входом первого элемента И-НЕ,выход которого подключен к тактовомувходу второго Р-триггера, выход и информационный вход которого соединенысоответственно с входом делителя частоты и выходом блока сравнения кодов,первые и вторые входы которого соединены соответственно с выходами реверсивного счетчика и первыми выходам 1 первого двоичного счетчика, второй выход которого через второй двоичный счетчик подключен к установочным входам третьего двоичного счетчика и реверсивного счетчика, такто.вый и реверсируюший входы которогосоединены соответственно с выходом 5третьего двоичного счетчика и выходом третьего В-триггера, тактовый вход которого подключен к выходу делителя частоты и входу фильтра нижних частот, при этом прямой и инверсный выходы счетного триггера соединены соответственно с входом первого и 11 актовым входом третьего двоичных счетчиков, выходы первого и третьего Э-триггеров соединены с входами второго элемента И - НЕ, информационный вход и выход первого П-триггера подключены соответственно к выходу вто - рого и второму входу первого элементов И-НЕ, а информационный вход треть его р- риггера является информационным входом цифрового Формирователя.