Генератор с линейной частотной модуляцией

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 921042 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 190580 (21) 2927312/18-09 31 М. Кп. с присоединением заявки М 9 -Н 03 С 3/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ГЕНЕРАТОР С ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТОМОДУЛЯЦИЕЙ естный ге ной модул ельно низ ой частоты ормироват ым законом ратор с лиией (ЛЧИ) ю стабильи не" имеет 2 ЛЧМ сигнал зменения Однако иэнейной частоимеет относиность начальвозможностис симметричнчастотыЦель изоббильности на овышение статоты прифорИзобретение относится к радиотехнике и может использоваться для получения линейно-частотно-модулированных сигналов в радиолокационной аппаратуре, а также в устройствах радионавигации, радиовысотометрии измерительной техники,Известен генератор с линейной частотной модуляцией, содержащий источник пилообразного напряжения, последовательно соединенные частотно-.модулированный генератор, смеситель,с другим входом которого соединенвыход опорной частоты синтезаторачастот, и функциональный преобразователь, а также последовательно включенные импульсно-фазовый детектор исумматор, выход которого соединенс управляющим входом частотно-модулированного генератора 1),Фмировании симметричного линейно-час.тотно-модулированного сигнала.Поставленная цель достигается тем, что в генераторе, содержащем источник пилообразного напряжения, последовательно соединенные частотно-модулированный генератор, смеси- тель, с .другим входом которого соединен выход опорной частоты синтезатора частот, и функциональный преобразователь, а также последовательно включенные импульсно-фазовый де" тектор и сумматор, причем выход сумматора.соединен с управляющим входОм частотно-модулированного генератора, между выходом функционального преобразователя и сигнальным входом импульсно-фазового детектора введен первый управляемый электронный ключ, между выходом эталонной последователь ности импульсов синтезатора частот и входом опорного сигнала импульсно- фазового детектора введен второй управляемый электронный ключ, между выходом функционального преобразователя и вторым входом сумматора введены последовательно соединенные первый счетчик, формирователь управляю- . щих сигналов временной синхронизации, блок эталонных кодов, формировательсигнала управления начальной частотой, запоминающее устройство и цифроаналоговый преобразователь, междувыходом эталонной частоты синтезаторачастот и сигнальным входом формирователя сигнала управления начальной частотой введены последовательносоединенные третий управляемый элеквтронный ключ и второй счетчик, приэтом второй выход формирователя управляющих сигналов временной синхронизации соединен с дополнительнымвходом реверсирующего сигнала функционального преобразователя и с входом сигнала изменения крутизны источника пилообразного напряжения, 15третий выход - с управляющими входами первого и второго управляемыхэлектронных. ключей, четвертый выходсоединен с управляющим входом третьего управляемого электронного ключа,а выход источника пилообразного напряжения подключен к третьему входусумматора.На чертеже представлена структурная схема предложенного генератора 25Генератор с линейной частотной модуляцией содержит источник пилообразного напряжения 1, сумматор 2, частотно-модулированный (ЧМ) генератор 3, смеситель 4, функциональный преобразователь 5, синтезатор частот б, импульсно-фазовый детектор (ИФД) 7, первый счетчйк 8, второй счетчик 9, формирователь 10 управляющих сигналов временной синхронизации, блок эталонных кодов 11, формирователь сигнала управления началь. ной. частотой 12, запоминающее устройство 13, цифроаналоговый преоб разователь (ЦАП) 14, первый, второй и третий управляемые электронные 40 ключи 15,16 и 17.Генератор с ЛЧМ работает следующим образом.В ИФД 7 производится .сравнение временного положения импульсов по следовательности, поступающей на вход ИФД 7 через электронный ключ 15 . с выхода функционального преобразователя 5, и импульсов эталонной последовательности, формируемой в синтезаторе частот б и поступающей на другой вход ИФД 7 через электронный ключ 1 б. На выходе ИФД 7 выделяется сигнал рассогласования, используемый для подстройки линейности ЛЧМ- сигнала. Сигнал рассогласования с выхода ИФД 7 поступает на вход сумматора 2На другой вход которого с источника пилообразного напряжения 1 подается напряжение треугольной формы. В результате сложения этих сигналов на выходе сумматора 2 формируется напряжение, управляющее частотой ЧМ генератора 3.Для формированиясимметричного ЛЧМ - сигнала требуется изменить 65 знак крутизны напряжения, формируемого источником пилообразного напряжения 1, а также производить реверсирование функционального преобразователя 5,причем для уменьшения переходных процессов при изменении знакакрутизны ЛЧМ - сигнала необходимо,чтобы временное рассогласование между первым импульсом эталонной последовательности и первым импульсом функционального преобразователя 5, а.также отличие значения начальной час.тоты ЛЧМ - колебания от расчетной вмомент изменения знака крутизны ЛЧМсигнала было минимальным. При формировании симметричного ЛЧМ - сигналаотсутствует пауза в периоде модуляции и обратный ход пилообразногонапряжения, т.е. не имеется временидля сведения временного рассогласования импульсов к нулю, и подстройка начальной частоты, поэтому изменениезнака крутизны ЛЧМ - сигнала и подстройка начальной частоты производится в момент появления на выходе функционального преобразователя 5 Ч-ого импульса, Счет импульсов последовательности, поступивших с выхода функционального преобразователя 5, производит счетчик 8, а выделение моментапоявления М-ого импульса формирователь управляющих сигналов временной синхронизации 10, на выходе которого формируется импульс для реверсирования функционального преобразователя 5 и изменения знака крутизны сигнала источника пилообразного напряжейия 1.Метод измерения и подстройки начальной частоты заключается в следующем.Между импульсами последовательности с выхода функционального преобразователя 5 укладывается всегда целое число периодов ЛЧМ - колебания. Таким образом, измеряя периоды "следования импульсов последовательности, в которых девиация сигнала мала по отношению к начальной частоте, или кольцо автоподстройки линейности ЛЧМ- сигнала поддерживает с высокой точностью заданную крутизну ЛЧМ - сигнала, можно с высокой точностью измерить значение начальной частоты и подстроить его. Для этого импульс, длительность которого равна длительности измеряемого периода, с выхода формирователя 10 открывает электронный ключ 17 и на счетчик 9 поступает эталонная частота с выхода синтезатора частот б. Таким образом, на выходе счетчика 9 появляется сигнал, несущий йнформацию о величине начальной частоты. По окончании импульса на управляющем входе электронного ключа 17 последний закрывается, Сигнал с выхода счетчика 9 после формирования в формирователе сигнала управления начальной частотой 12 поступает в запоминающее устройство 1.3, а затем через ЦАП 14 и сумматор 2 на вход ЧМ генератора 3, подстраивая значение начальной частоты ЛЧМ- сигнала. Так как модуляционная характеристика частотно-модулированного генератора 3, как правило, имеет участки с различной крутизной преобразования, для частоты ЧМ генератора 3 на одну и ту же величину тре О буется различное приращение напряжЕ- ния на его входе, т.е. величина сигнала корреляции начальной частоты за. висит не только от величины измеряемого периода, но и от участка моду ляционной характеристики ЧМ генерато ра 3, поэтому формирование сигнала управления начальной частотой осуществляется путем сравнения .сигнала счетчика 9 и эталонных кодов, поступающих с выхода блока эталонных кодов 11 на вход формирователя сигнала управления начальной частотой 12,Выдача эталонных кодов происходит в соответствии с номером аналиэи. 25 руемого периода, для этого выход формирователя 10 соединен со входом бло.- ка эталонных кодов 11.Для уменьшения влияния переходных процессов кольца автоподстройки линейности ЛЧМ - сигнала при установлении начальных условий при .изменении знака крутизны ЛЧМ - сигнала с началом. последнего периода импульсной последовательности с выхода функционального преобразователя 5 формирователь 10 закрывает ключи 16 и 15 и открывает последние после изменения знака крутизны ЛЧМ - сигнала.Таким образом, предложенное устройство позволяет значительно повы сить стабильность начальной. частоты при Формировании симметричного ЛЧМ- сигнала.45Формула изобретенияГенератор с линейной частотной модуляцией, содержащий источник пило- . образного напряжения, последовательно соединенные частотно-модулированный генератор, смеситель, с другим входом которого соединен выход опорной частоты синтезатора частот, ифункциональный преобразователь, атакже последовательно включенные импульсно-фазовый детектор и сумматор,причем выход сумматора соединен суправляющим входом частотно-модулированного генератора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности начальной частотыпри формировании симметричного линейно-частотно-модулированного сигнала, между выходом функциональногопреобразователя и сигнальным входомимпульсно-фазового детектора введенпервый управляемый электронный ключ,между выходом эталонной последовательности импульсов синтезатора частоти входом опорного сигнала импульснофазового детектора введен второй управляемый электронный ключ, междувыходом функционального преобразователя и вторым входом сумматора введены последовательно соединенные первый счетчик, формирователь управляющих сигналов временной синхронизации, блок эталонных кодов, формирователь сигнала управления начальнойчастотой, запоминающее устройство ицифро-аналоговый преобразователь,между выходом эталонной частоты синтезатора частот и сигнальным входомформирователя сигнала управления начальной частотой введены последовательно соединенные третий управляе. -мый электронный ключ и второй счетчик, при этом второй выход формирователя управляющих сигналов времен)ной синхронизации соединен с дополнительным входом реверсирующего сигнала функционального преобразователяи с входом Сигнала изменения крутизны источника пилообразного напряжения, третий выход - с управляющимивходами первого и второго управляемых электронных ключей, четвертый вы.ход соединен с управляющим входомтретьего управляемого электронногоключа, а выход источника пилообразного напряжения подключен к третьемувходу сумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 587596, кл. Н 03 С 3/08, 1976921042 оставитель Г. Захарченко ехред М. Тепер Корректор М. Демчик актор М. Петрова Заказ 2377/72 Филиал.ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная ВНИИПИ Гопо делам113035, Москва Тираж 954дарственного комитизобретений и открыЖ, Раушская наб Подписноета СССРтийд. 4/5