Устройство для цифровой групповой генерации синусоидальных сигналов

(46) 30.08.83. Бюл. М 32 (72) Л,Н.Бескин и Л.В,Хохлачева (53) 621,373 (088,8)56) 1. Л.Рабинер и.Б.Гоулд.Теория и применение цифровой обработки сигна лов, глава 9, Мир", 1978, с. 621, (54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОЙ ГРУППОВСЙ ГЕНЕРАИИ СИН . СОКО, АЛЬНЫХ СИНАЛОВ, содержащее цИфровые генераторы наименьшей част ты и разностной частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упроще устройства путем минимизации тактовойчастоты цифровых генераторов, оно содержит (М 1) одинаковых цифровых смесителей, соединенных каскадно, причемквадратурные выходы цифрового генератора наименьшей частоты подключены квходам первого цифрового смесителя,квадратурные выходы цифрового генератора разностной частоты параллельно под- У ключены к входам всех цифровых смесителей, а квадратурные выходы этих смео- сителей и квадратурные выходы цифрового генератора наименьшей частоты свинин заны с выходными шинами устройства. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗО 4801 2, Устройство по п,1, о т л и ч а - 1 ю ш е е с я темечто каждый цифровой смеси тель содержит четыре умножителя, два сумматора и инвертор знака, причем входы первого и второго умножителей подключены к косинусному выходу предыдушего смесителя, а входы третьего и четвертого умножителей подключены к синусному выходу предыдушего смесителя, косинусный выход генератора разностной частоты связан с входами первого и треИзобретение относится к технике цифровой обработки сигналов в специализированных вычислительных устройствах ипредназначено для использования в системах передачи многоканальных сигналов 5связи с частотым уплотнением, используюших цифровую обработку этих сигналовв оконечных устройствах,Известен групповой генератор несуших, используемый в составе 12-канальной аппаратуры частотного уплотнениятелефонных сигналов 1 , В таком генераторе содержится быстродействующийцифровой генератор пары сигналов соэи 2 1,5 п и/Р Ф , который работает в мультйплексном режиме, В течение к - готактового интервала вспомогательныйбяек вырабатывает значения 12 физо:К 7 нф( Р = 1, 12) и 12 раз последовательно обрашается к индивидуальному блоку генератора для вычисления значенийотсчетов сов Ук, 51 о 1 к . Таким образом, блок цифрового генератора используется с тактовой частотой 12 1Недостаток такого генератора состоит 25Ь необходимости использования высокойтактовой частоты, в Я раз превосходящейчастоту обрашения к устройству, и в связанной с этим сложности устройства,Бель изобретения - упрошение устройства за счет минимизации тактовой частоты цифровых генераторов,Цель достигается тем, что устройстводля цифровой групповой генерации синусоидальных сигналов, содержашее цифровыегенераторы наименьшей частоты и разностной частоты, содержит также (И - 1) одинаковых цифровых смесителей, соединенныхкаскадно, причем квадратурные выходы циф.рового генератора наименьшей частоты 40 тьего умножителей, синусный выход генератора разностной частоты подключен квходам второго и четвертого умножителей,выходы второго и третьего умножителейподключены к входам сумматора синуса,выход первого умножителя непосредственно, а выход четвертого умножителя черезинвертор знака связаны с входами сумматора косинуса, причем выходы сумматоровсинуса и косинуса служат соответствующими выходами смесителя. подключены к входам первого цифровогосмесителя, квадратурные выходы цифрового генератора разностной частоты парал.дельно подключены к входам всех цифровых смесителей, а квадратурные выходыэ тих смеси телей и квадра турные выходыцифрового генератора наименьшей частоты связаны с выходными шинами устройства,При этом каждый цифровой смесительсодержит четыре умножителя, два сумматора и инвертор знака, причем входы первого и второго умножителей подключенык косинусному выходу предыдушего смесителя, а входы третьего и четвертогоумножителей подключены к синусному выходу предыдушего смесителя, косинусныйвыход генератора разностной частоты связан с входами первого и третьего умножителей, синусный выход генератора разностной частоты подключен к входамвторого и четвертого умножителей, выходывторого и третьего умножителей подключены к входам сумматора синуса, выходпервого умножителя непосредственно, авыход четвертого умножителя через инвертор знака связаны с входами сумматоракосинуса, причем выходы сумматоров синуса и косинуса служат соответствующими выходами смесителя,На фиг, 1 изображена блок-схема устройства дпя цифровой групповой генерациисинусоидальных сигналов,на фиг,2 - блоксхема цифрового смесителя,Устройство содержит цифровой генератор 1 наименьшей частоты Р, подключен.ный к входам первого из ( Й -1) цифровых смесителей 2, - 2 , 1 соединенных покаскадно, вторые входы цифровыхсмесителей связаны с выходами цифровокоторые представляют собой отсчетычастоты Г Р+ и в тактовый момент кТ,Таким образом, каждый цифровой смеситель осуществляет рекурсию по частотепри фиксированном времени,Полученные в генераторе 1 и смесителях 2- 2 ,1 1 отсчеты (кодыСР К, 5 р Р=1,И) поступают на выходыустройства в виде Ч квадратурных парсинусоидальных сигналов с частотамиГ 1 в данный тактовый .момент кТ,При работе цепочки цифровых смесителей 2 1 - 2возникает задержкаво времени, которая в случае требованияюдновременной синхронности и синфазности выходных сигналов ( С,11 с511 ),(С 1 5 1,1 ) может быть устранена йливведением элементов задержки на время(М -р) Т в цепи выходных сигналов(С 1 5 Р) каждого р-го смесителя,РКили увеличением в М раз тактовой частоты, управляющей работой смесителей,так чтобы за один тактовый интервал Тукладывалось бы ( М -1) последовательных операций рекурсии в цепочке цифровыхсмесителей,Кроме того, в процессе умноженияи сложения в смесителях возрастаетпогрешность исходных сигналов ( С 11,51,К и число правильных двоичных цифрв выходных кодах может уменьшитьсяна Ч + 1, где Н= Ь 0," 2 Ч 1 1, тогдадля достижения треб;емой чистотыспектра на выходе посл лн го смесите 3 91 18го генератора 3 рапностной частоты д 1=,выход генератора наименьшеЙ частоты ивыходы смесителей подключены к выходным шинам устройств 4В каждом цифровом смесителе содержи тся че ты ре умн ожи тел я 5-8два сумматора 9,10 и инвертор 11 знака, причемвходы умножителей 5 и 6 подключенык косинусному выходу предыдущего источника сигнала, который может быть преды душий цифровой смеситель или генераторнаименьшей частоты, входы умножителей 7и 8 связаны с синусным выходом предыдущего источника косинусный выход генератора 3 разностной частоты подключенк входам умножителей 5 и 7, синусныйвыход генератора 3 подключен к входамумножителей 6 и 8, выходы умножителей6 и 7 связаны с входами сумматора 10,выход умножителя 5 непосредственно, 20а выход умножителя 8 через инвертор 11подключены к входам сумматора 9,Устройство генерирует синусоидальныесигналы, частоты которых равномерно расставлены по оси частот, формируя основные пары отсчетов (кодов) (со 6 2 лР КТ51 и 2 ЛР КТ) и(С 052 Л Р КТ, 5 п 2 ПР КТ1 Рри в произвольный момент времени с помощью двух индивидуальных цифровых генераторов 1 и 3, а пары отсчетов30(соя 2 Гд Р КТ, 51 и 27 ДР МТ всех остальныхчастот РР, начиная со второй, получаются посредством рекурсии по частоте при смешивании отсчетов предыдущей частоты 1- Р 1 и35разностной частоты д Р с помощью( 1 -1) одинаковых блоков цифровыхсмесителей 2 1-2Начало к - го тактового интервала кТзадается внешним генератором импульсов 40тактовой частоты Ет: 1 / Т . Генератор1 наименьшей .частоты выдает пару отсчетов С 11 = Соя 2 Г ГКТ, 5,11:51 П 2 Л Г,1 КТ, генератор 3 выдает паруотсчетов сК =со 5 2 ТДР кТ, 45рк =1 и гтд Т.К генераторам 1 и 3 предъявляетсятребование обеспечивать генерацию неограниченной последовательности отсчетовсинусоидальных сигналов без накоплениявычислительных погрешностей и при соб-людении необходимой чистоты спектра,В частности, генератор такого типа может включать в себя постоянное запоминающее устройство, содержащее таблицу 55синусов и косинусов,При работе с наименьшей тактовойчастотой Е число этих генераторовт не может быть меньше двух, так какчастоты Р,и д Р независимы и задаются в качестве произвольных параметров,определяющих структуру устройства вцелом,В умножителях,:-8 р-го смесителяобразуются произведения сигналов, соответственно равные соь 2 ГР Кт соя ЯлдР 1 сТ; сов 2 ЙЕ КТ 51 п 2 ТдР 1 сТ;51 п 2 ЛР 1 сТ соь 2 Гд Г 4 сТ;51 п 2 ТРРМТ 5 п 2 Тдь КТ,11 а выходах сумматоров 9 и 10 Р-го смесителя (с учетом инвертора 11) образуются коды С К = соз 2 л = + д Р) 1 сТ = соь 2 Л С +11 ТР р5 : уп 2/7(ь +дР 1 сТ: я 1 п Ял Р 1 МТ р+ Ж Р934891 Составитель И,Гореловаородкина Техред Т,фанта Корректор А,Лзятко дакто Зака ен ний и.35, Р филиал ППП "Патент", и, Ужгород, ул. Проектн ля разрядность кодов;во внутренних цепях смесителей должна быть соответстванно увеличена на Ч + 1,Предлагаемое устройст во для цифровой групповой генерации синусондальных сиг 8101/31 ИПИ Государо делам изобре035, Москва,налов позволяет минимизировать количество операций индивидуальной генерации частот и тем самым упростить исполь зуемую аппаратуру при сохранении требу емых качественных показателей. ж 936 Подписио жомктета СССР открытий аушская гнаб.р д.4/5