Устройство формирования линейно-частотномодулированного сигнала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 Н 03 С 3/08 ИЕИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Винницкий политехнический институт (72) Э. Б, Пашковский(56) Авторское свидетельство СССРВ 587596, кл, Н 03 С 3/08, 1976.Авторское свидетельство СССРЬЬ 828372, кл. Н 03 С 3/08, 1979.(54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ЯИНЕЙ НО-ЧАСТОТНО-МОДУЛИ РОВАННОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в технике формирования ЛЧМ-сигналов. Цель изобретения - повышение стабильности скорости изменения частоты на временном интервалев диапазоне частот. Устройство формирования ЛЧМ сигнала содержит синхронизатор 1, гетеродин, выполненный на дисперсионной линии 2 задержки, детектор 3, формирователь 4 импульсов, генератор 5 пилообразного напряжения, ключ 6, сумматор 7, блок 8 ЛЧМ, содержащий преобразователь 9 частоты, полосовой фильтр 10, частотно-модулированный генератор 11, формирователь 12 опорных частот, фазовый детектор 13, фильтр 14 нижних частот и усилитель 15, Закон отклонения разностной частоты от постоянного значения на каждом частотном интервале отражает закон отклонения скорости изменения частоты генератора 11 во времени от нужного закона, определяемого линией 2, Это дает возможность, получив меру отклонения скорости в виде напряжения ошибки, управлять скоростью изменения частоты генератора 11, используя автоподстройку. Для формирования дискретных опорных частот используют формирователь 12. 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах радиолокации, гидролокэции, радионавигации и радиосвязи.Цель изобретения - повышение с" абильности скорости изменения частоты на временном интервале в диапазоне частот,На фиг, 1 дана структурная эпектриче ская схема пред-.агаемого устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы.Устройство формирования ЛЧМ-сигнала содержит синхронизатор 1, гетеро" дин, выполненный на дисперсионной линии 2 задержки, детектор 3, формирователь 4 импульсов, генератор 5 пилообразного напряжения, клоч 6, сумматор 7, блок 8 ЛЧМ, содержащий преобразователь 9 частотыполссовой фильтр 10, частот.но-модулированный генератор 11, формирователь 12 опорных частот, фазовый детектор 13, фильтр 14 нижних частот и усилител ь 15.Устройство работает следующим образом.Прямоугольный импульс с выхода,синхронизатора 1 длительностью ти подается на вход дисперсионной линии 2, Длитель ность импульса % и и полоса В пропускания линии 2 должны быть связаны соотношениемд В ЦИмпульсное возбуждение дисперсионной линии 2 задержки приводит к формированию на ее выходе ЛЧМ-сигнала с законом модуляции, определяемым характеристикой зависимости время-час гота применяемой задержки, т. е. крутизной ее дисперсной характеристики указ Радибимпульсы, сформированные на выходе дисперсионной линии 2 задержки, в системе координат воемя-частота показаны на фиг. 2, Ширина спектра радиоимпульсов по-прежнему равна В 1, но длительность увеличивается до Т = В 1/)Ъз Полученные ЛЧМ-радиоимпульсы 1 РИ, 2 РИ, являотся эталонными для системы автоподстройки крутизны изменения частоты генератора 11. Напряжение с выхода линии 2 подается на вход преобразователя 9 на второй вход которого поступает сигнал с выхода генсратора 11, Изменение частоты во времени генератора ,1 может быть одно- ГО знака с законом изменения частоты ли" нии 2 или противоположного.На выходе преобразователя Я можно использовать сигналы разностных или суммарных частот, котс рые имвот разные законы изменения частоты. 1 ля мгновенной частоты генератора 11 можно записать Игмг = СО 4"ОЭ г+ У 2 мЯ: 1 О, 1= 1.1 о.Закон изменения частоты генератора11 показан на фиг, 2,в сплошной линией,Сигнал линии 2 длительностью Т в виде раб диоимпульсов (фиг. 2,б), имеющих скоростьизменения частоты и поступающих с задержкой после запуска генератора 11, может. быть записан какЫ= Соз 1 алз+улз(1-Л 1)1;10 Ь 1 1 Т+Ь 1,Перемноженнь 1 й сигнал представляетсобой импульсы постоянных частотныхдлительностей (фиг, 2,г), частота каждогоиз которых Определяется временной за 5 держкой сигнала, поступающего с линии 2,относительно момента 12 запуска генератора 11,Таким образом, частота каждого импульса Определяется номером радиоим 20 пульса и постоянна на интервале Т, еслискорости изменения частоты на выходе линии 2 и генератора 11 одного знака и равнымежду собой, т. е, когда второй член в формуле равен О. На фиг. 2 показан закон изме 25 нения частоты генератора 11 (сплошнаялиния) и закон изменения частоты сигналаразностной частоты (фиг, 2,г) на выходе полосового фильтоа 10, Если скорости изменения частоты двух сигналов одинаковы, то30 разностная частота в пределах длительности Т постоянна,. Величина сдвига частоты заполнения(скачок частоты) для каждого импульса зависит от временной задержки 611, 612, Л 1 з,35 Л 1,=Л 1 И РаВНа ШаГУЛ 1= )/лзЛ 1 ЬЕсли скорость изменения частоты генератора 11 не равна скорости изменения частоты опорного сигналас дисперсионнойлинии задеркки, то разностная частота для"0 соответствующего сегмента не остается постоянной, а имеет отклонение, растущеепропорционально времени действия отклонения, что соответствует второму членууравнения. Это отклонение от постоянногозначения частоты для данного радиоимпульса по знаку противоположно знаку отклонения в скорости изменения частотыгенератора 11 на участке его характеристики, соответствующем этому радиоимпульсу50 на выходе линии 2.На участке, соответствующем действиювторого радиоимпульса, разностная частота не1равна постоянному значению ао 2 ф йо 2 ирастетсо времечем, а угмг 2 =Угмг, т, е раас Яностная частота постоянна, а уо=0. На учасгке, соответствующем действию третьегорадиоимпульса, показано 7 гмгз угм араэностная частота не равна постоянномузначению: воз Фаоэ. ауоз (О; Равенство раэностной частоты на соответствующем радиоимпульсе его определенному постоянному значению указывает на постоянство скорости изменения частоты генератора 11, а отклонение в скорости приводит к отклонению разностной частоты от постоянного значения, причем величина отклонения частоты соответствует величине отклонения скорости.Таким образом, закон отклонения разностной частоты от постоянного значения на каждом частотном интервале отражает закон отклонения скорости изменения частоты генератора 11 во времени от нужного закона, определяемого линией 2; Это дает воэможность, получив меру отклонения скорости в виде напряжения ошибки, управлять скоростью изменения частоты генератора 11, используя автоподстройку; Напряжения управления можно получить на выходе частотного или фазового детектора Э, Использование (фазового) детектора 3 позволяет осуществить управление частотой генератора 11 с точностью до фазы, Для формирования дискретных опорных частот используют формирователь 12, выполненный в виде набора переключаемых контуров, имеющих разнос частот настроек, равный шагу дискретизации, и возбуждаемых продетектированными радиоимпульсами - сигналами с выходов линии 2, для того, чтобы действия импульсов суммарных или раэностных и опорных частот перекрывались во времени, Напряжение ошибки равно нулю, когда скорости изменения частоты на выходе линии 2 и генератора 11 одинаковы. При наличии расхождения напряжение ошибки увеличивает или уменьшает уровень результирующего напряжения управления и оно отличается по закону изменения от пилообразного.Формула изобретения5Устройство формирования линейно-частотно-модулированного сигнала, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, гетеродин, преобраэова тель частоты, фазовый детектор, фильтрнижних частот, усилитель, сумматор и частотно-модулированный генератор, выход которого подключен к второму входу преобразователя частоты, формирователь опорной 15 частоты, выход которого соединен с опорнымвходом фазового детектора, второй выход синхрсниэатора соединен с входом генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с вторым входом сумматора, 20 о т л и ч а а щ е е с я тем, что, с цельюповышения стабильности скорости изменения частоты на временном интервале в диа.- пазоне частот, введен ключ, гетеродин выполнен а виде соединенных в кольцо дис персионной линии задержки, детектора иформирователя импульсов, выход которого соединен с входом синхронизатора, синхровход дисперсионной линии задержки является входом гетеродина, вцход детектора 30. етеродина соединен с входом перестройкиформирователя опорной частоты, выход частотно-модулированного генератора соединен с входом ключа, управляющий вход которого соединен с третьим выходом син хронизатора и синхровходом генераторапилообразного напряжения, выход ключа является выходом устройства, при этом формирователь опорной частоты выполнен дискретно перестраиваемым.401674345 д Аъ+ооиг лЯ"а= " 4 и "1ид, =ипгРФга 4 иггщг-" ОЧ931 эы= сопз 1 1 Чдг а -фиг5 г 3 3 фф 3 ог "азоа дз-Ян 6 Эою: сОЫ ИИог дЪоа Цог 0Ыа Ф ИаЯозС 062 ое 4 Иж 1 с 40иоо: ооайИЮии: сапИ алоггавот Фею"-юш ОфМ Ф иг Заказ 2934 Тираж 427 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при .113035, Москва, )К, Рауаская наб., 4(5 СССР зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1