Частотный манипулятор

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИДЬСТВУ р 813682 б 1) Дополнительное 22) Заявлено 01067 т. сеид 3Н 03 С 3/02н 0427/12 21) 27 87/18 ки Мо с присое нием за Государственный СССР по делам кзоб н открыт.Семеныче тель 4) ЧАСТОТНЫЙ МАНИПУЛЯТОР ацию и уста- одное состоя сть передачи и одним из в И, первый Фо Изобретение относится к технике передачи данных и может использоваться для Формирования частотно-манипулированного по произвольному закону сигнала в аппаратуре для передачи дискретной информации.Известен частотный манипулятор, содержащий первый и второй задающие генераторы, выходы которых соединены со входами смесителя, синхронизатор, прямой выход которого соединен с одним иэ входов первого элемента И, а вход - с выходом удвоителя частоты, последовательно соединенные первый инвертор и второй элемент И, а также 15 триггер Г 11Однако выхоцной сигнал известного устройства имеет относительно большие искажения вследствие необходимости начальной установки триггеров и кор рекции работы устройства при их сбоях, так как сигнал, поступающий с триггера, из-за неоднозначности процесса деления частоты на два при случайной начальной Фазе делителя мо жет оказаться в прямой или обратной Фазе, а выходной сигнал, в результате может формироваться с разрывом Фазы. Для устранения сбоев триггеров в процессе работы необходимо преры вать передаваемую информнавливать триггеры в исхе ние, что уменьшает скороинформации.Цель изобретения - уменьшение искажений выходного сигналаПоставленная цель достигается тем, что в частотный манипулятор содержащий первый и второй задающие генераторы, выходы которых соединены со входами смесителя, синхронизатор, прямой выход которого соединен с одним из входов первого элемента И, а вход - с выходом удвоителя частоты, последовательно соединенные первый инвер 1 ор и второй элемент И, а также триггер, введены первый, второй и третий ограничители, второй инвертор, первый и второй формирователи импульсов, третий,четвертый, пятый и шестой элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ-ЙВ при этом первый ограничитель включен между выходом смесителя и входом удвоителя частоты, второй ограничитель между выходом первого задающего генератора и другим входом первого элемента И, третий ограничитель - между выходом второго задающего генератораходов третьего элемента рмиронатель импульсовВключен между инверсным выходом синХронизатора и другим входом второгоЭлемента а второй формиоовательимпульсОВ - между прямлм выхОцом син -хронизатора и одним из вхоцов четвертого элемента И, выходь 1 первого ивторого, третьего и четвертого,Пятого и шестого элементов И соединены соответственно со входами гервого, второго и третьего элементовИЛИ-НЕ, второй инвертор включен между выходом первого элемента ИЛИ-НЕи одним из входов шестого элементаИ, вход триггера соединен с выходомвторого элемента ИЛИ-НЕ а его прямой и инверсный выходы - соответстВенно с одним из входов пятого элемента И и другим входом шестого элемента И, при этом сьеход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен также с другимВходом пятого элемента И, инверсныйВыход синхронизатора - с другим вхоДом третьего элемента И, вход первого инвертора соединен с ьыходом удвоителя частоты, а выход соединентакже с другим входом четвертогоэлемента И. 25На фиг. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства; на Аиг, 2 - диаграммыего работы.Частотный манипулятор содержитпервый 1 и второй 2 задающие генера 30торы, смеситель 3, первый ограничитель 4, удвоитель 5 частоты, синхронизатор б первый инвертор 7, второй 8 и четвертый 9 элементы И,второй элемент ИЛИ-НЕ 10, второй 11и третий 12 ограничители, первьЕй13 и третий 14 элементы И, первыйЭлемент ИЛИ-НЕ 15, первый 16 и второй, 17 Аормирователи импульсов, триггеры 18, пятый 19 и шестой 20 эле-, 4 Оменты И, третий элемент ИЛИ-НЕ 21,второй инвертор 22, вход 23 сигналаинАормации, выход 24 устройства,Частотный манипулятор работаетСледующим образом. 45Сигналы с выходов задающих генераторов 1, 2 поступают на входы ограничителей 11, 12, на выходе которых Аормируются,импульсные сигналысо скважностью, равной двум (фиг. 2 а, 5 Об), и на входы смесителя 3, на выходе которого Аормируется синусоидальный сигнал разностной частоты. В момент прохождения колебания разностной частоты через максимум мгновенная разность Ааз сигналов задающихгенераторов 1,равна нулю (Лиг, 2 а,б в, моменты со, с, с 4 и т, д.),в момент прохождения через минимумравна 180 (Аиг, 2 а, б в, моментыси т,д), Сигнал с выхода смеси- Ятеля 3 после прохождения через ограничитель 4, на выходе которого формируется импульсный сигнал фиг. 2 г)со скважностью, равной двум, поступает на удвоитель 5 частоты. На выхода удвоителя 5 частоты Аомируется сигнал (с:иг, 2 д ), синАазный сигналу с г".хода Ограничителя 4 так, чтоперепадам сигнала Ограничителя 4соответствуют Отрицательные перепадыимпульсного сигнала удвоитсля 5 частоты (фиг. 2 г, д),Сигнал с выхода удвоителя 5 частоты поступает на синхронизатор 6,на вход 23 которого поступает сигнал информации. Нг прямом выходе синхроиизатора 6. формируется потенциальный сигнал, моменты изменения которого совпадают с положительнымиперепадами импульсного сигнала с выхода. удвоителя 5 частоты (фиг, 2 д,е, моменты с , с , с и т.д), т. е.с моментами, когда мгновенная разность Ааз сигналов задаю;их генераторов 1, 2 равна 0 или 180 О. Сигналы с прямого и инверсного выходасинхронизатора 6 поступают на Аормирователи 16, 17 импульсов, на выходе которых формируются импульсыположительной полярности (Лиг. 2 ж,З)с МОМСНТЫ фОРМИРОВаНИЯ КОТОРЫХсовпадают с моментами изменения сигнала инАОрмации на выходе синхронизатора 6, Сигналы с выходов Аормирователей 16, 17 импулЬсов поступают на одни из входов элементов И 8,9, на другие входы которых через инвертор 7 поступает сигнал с выходаограничителя 4. При этом на выходеэлемента ИЛИ-НЕ 10 формируются импульсы (фиг. и моменты с 1, с )в моменты изменения сигнала инфорсовпадаюкеие с моментами, кОгда мгновенная разность фаз сигналовзадающих генераторов 1 2 равна 180 с.На выход элемента ИЛИ-НЕ 15 приуровне логической единицы на прямомвыходе синхронизатора 6 проходитСИРНсЕЛ С ВЫХода ОГраНИЧИТЕЛя 1 спри уровне логической единицы на инверсном выходе синхронизатора 6 проходит сигнал с выхода Ограничителя12. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 15формируется частотно-манияулированный сигнал (фиг. и), который имеетразрывы Аазы в моменты изменениясигнала информации, совпадающие смоментами противоАазности сигналовгенераторов 1, 2,Импульсы уровня логического нуля,поступающие с выхода элемента ИЛИ-НЕ10 на счетный вход триггера 18 изменяют его состояние в моменты разрыва фазы частотно-манипулированногосигнала с выхода элемента ИЛИ-НЕ 15.На выходах триггера 18 формируетсясигнал (фиг. 2 л, сигнал на прямомвыходе), управляющий состоянием элементов И 19, 20 и ИЛИ-НЕ 21, которыйпри изменении уровня сигнала с выхода триггера 18 изменяет фазу сигналана вь:ходе 24 на обратную. Посколькуизменение уровня сигнала на выходетриггера 18 происходит в моменты раз 813682рыва Аазы сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 (Аиг. 2 л, к, моменты с, г), то на выходе 24 формируется частотно-манипулированный сигнал без разрыва Аазы фиг. 2 м).5Для получения индексов манипуляции кратных 0,5 (0,5, 1, 1,5 и т. д.) длительность единичного символа устанавливается равной полуериоду сигнала разностной частоты. Сигналы, поступающие на входы смесителя 3, могут быть сАормированы как независимыми генераторами, так и из сиг-нала опорного генератора прямым или косвенным синтезом. При этом, поскольку Ааза сигнала на выходе смесителя 3 определяется фазами сигналов, поступающих на его вход, внутриагпаратурные набеги фаз отслеживаются последовательно соединенными смесителем 3, ограничителем 4, удвоителем 20 5 частоты и синхронизатором б, вследствие чего выходной частотно-манипулираванный сигнал Аормируется с малыми искажениями.Предлагаемый частотный манипулятор 15 не требует начальной установки и коррекции работы при сбоях. В случае сбоя триггера 18 разрывы Аазы выходного сигнала носят локальный характер и охватывают лишь один символ, разрыв Аазы выходного сигнала граисходит только в момент сбоя триггера 18 или синхронизатора б. Кроме того, па: - кольку в предлагаемом устроистве только один триггер, уменьшается и вероятность появления сбоев. Неопределенность состояния триггера 18 после включения напряжения питания не оказывает влияния на характер частотно-манипулированного выходного сигнала разрывность или безразрывность 40 фазы сигнала формула изобретения45Частотный манипулятор, содержащий первый и второй задающие генераторры, выходы которых соединены со входами смесителя, синхронизатор, прямой выход которого соединен с одним из входов первого элемента И, а входс выходам удваителя частоты, последовательно саединеннье первый инвертор и второй элемент И, а такжетриггер, о т л и ч а в щ и й с ятем, что, с целью уменьшения искажений выходного сигнала, в неганы первый, второй и третий ограничители, второй инвертор, первый и второй Аормирователя импульсов, третийчетвертый, пятый и шестой элементыИ, первый, второй и третий элементыИЛИ-НЕ, при этом первый ограничитель включен между выходом смесителя и входом удвоителя частоты, второй огран ичитель - между выходомпервого задавщего генератора и другим входом первого элемента И, третий ограничитель - между выходом второго задающего генератора и однимиз входов третьего элемента И, первый формирователь импульсов включенмежду инверсным выходом синхронизатора и другим входом второго элемента И, а второй Аормираватель импульсов - между пряны выходом синхронизатора и одним из входов четвертогоэлемента И, выходы первого и второго, третьего и четвертого, пятогои шестого элементов И соединены соответственно со входами первого, вто"рого и третьего элементов ИЛИ-НЕ,второй инвертор включен между выходомпервого элемента ИЛИ-НЕ и одним извходов шестого элемента И, вход триггера соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, а его прямой и инверсный выходы - соответственно с однимиз входов пятого элемента И и другим входом шестого элемента И, приэтом Выход первого элемента ИЛИ-НЕсоединен также с другим входом пятого элемента И, инверсный выход синхронизатора - с,цругим входом третьего элемента И, вход первого инвертора соединен с выходом удвоителя частоты, а выход соединен также с другим входом четвертого элемента И,Источники инАормации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 604177, кл. Н 0472/12, 1976.Мигунова,одписно Зак 4 5 Ужгород, ул, Проектная, 4 П Пате Филиал СоставителРедактор С.Тимохина Техред 07 75 Тираж 988 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, комитета СССР и открытий аушская наб., орректор Ю.Макарене