Формирователь линейно-частотно-модулированных колебаний

2 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ , РЕСПУБЛИК А ЗаЗ Но 08 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ы 1 ьЬ;, ,ОП ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ются входами высокочастотного сигнала формирователя линейно-частотно- модулированных колебаний, о т л и- .чающийс я тем, что, с целью увеличения девиации частоты при снижении уровня паразитных составляющих, .в него введены элемент ИЛИ и цифровой сумматор, входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов счетчнка, выход элемента ИЛИ: соединен с первым установочным входом триггера., вход переноса цифрового сумматора подключен к первому выходу. генератора кода, а выходы разрядов цифрового сумматора подключены к соответствующим точкам соединения между собой первых управляющихЯо рого фазосдвитом вход счетчи- ф/ выходом гене- ф счетный вход ( выходом источниг ка тактовых сигналов, второй уста новочный входтриггера и управляющие" входы:счетчика и цифрового сумматора соединены с входом сброса генератора кода.2Формирователь по п. 1,о т л ич а ю щ и. й с я тем, что генератор кода выполнен в виде последовательн соединенных двоичного счетчика и на капливающего.сумматора, входы которых соединены между собой; и точка их соединения является входом гене. ратора кода, выход накапливающего сумматора является первым выходом,выход двоичного счетчика - вторым . выходом генератора кода, а управляю щий вход накапливающего сумматора . является входом сброса генератора кода,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР(54)(57) 1ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНОЧАСТОТНО-МОЦУЛИРОВАННЫХ КОЛЕВАНИЙ,содержащий первый и второй фазосдви"гающие блоки., выходы которых соединены с соответствующими входами вы- .сокочастотного коммутатора, а первыеуправляющие входы первого фаэосдвигающего блока соединены с соответ.ствующими первыми управляющими входами второго. фаэосдвигающего блока,последовательно соединенные генера.тор линейно изменяющегося .напряженияи низкочастотный коммутатор, первый.и второй выходы которого соединены свторыми управляющими "входами соот-ветственно первого и второго фазо- .сдвигакщих блоков,последовательносоединенные источник тактовых.сигна-.лов и генератор кода, а также счетчик и триггер первый счетный входкоторого соединен с первым выходомгенератора кода, а выход соединен с.управляющими входами низкочастотногои высокочастотного коммутаторов итретьими управляющими входами перво- ..го .и второго фаэосдвигающих блоков,а вход сброса генератора линейноизменяющегося напряжения соединен:. с входом сброса генератора кода, приэтом сигнальные. входы первого ивторого фазосдвигающих блоков явля.входов, первого и втгающих блоков, прика соединен с вторымИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве устройства формирования сигналов с угловой модуляцией в системах с независимым источником несущего колебания. 5Известен формирователь линейно- частотно-модулированных (ЛЧМ) колебаний, содержащий формирователь кода, двоичный счетчик и Фазосдвигающее устройство, в которых формирование 10 требуемого закона колебаний осуществляется путем дискретной фазовой модуляции несущей частоты с постоянным шагом квантования по фазе 1 3.Однако в спектре выходного сигнала указанного формирователя ЛЧМ колебаний имеются паразитные составляющие значительного уровня, возникающие вследствие дискретного изменения фазы, причем уменьшениевеличины,дискрета, приводящее к сниже.нию уровня паразитных составляющих и величина девиации ограничены недостаточным быстродействием блоков, входящих в формирователь ЛЧМ колеба" ний.25Наиболее близким к предлагаемому является формирователь линейно-частотно-модулированных колебаний, содержащий первый и второй фазосдвигающие блоки, выходы которых соеди нены с соответствующими входами высокочастотного коммутатора, а первые управляющие входы первого фазосдвигающего блока соединены с соответствующими первыми управляющими входами 35 второго Фазосдвигающего блока, после. довательносоединенные генератор линейно изменяющегося напряжения и низкочастотный коммутатор, первый и второй выходы которого соединены с вторыми управляющими входами соот" ветственно первого.и второго фазо" сдвигающих блоков, последовательно соединенные истбчник тактовых сигналов и генератор кода, а также счет", чик и триггер, первый счетный вход которого соединен с первым выходом генератора кода, а выход - с управляющими входами низкочастотного и высокочастотного коммутаторов и третьими управляющими входами первого50 ,и второго фазосдвигающих блоков вход сбрбса генератора линейно изменяющегося напряжения соединен с,входом сброса генератора кода, при этом сигнальные входы первого и второго 55 фазосдвигающих блоков являются входами высокочастотного сигнала форми- рователя линейно-частотно-модулированных колебаний 2 .Однако в известном формирователе 60 ЛЧМ колебаний относительно мала. девиация частоты и относительно высок уровень паразитных составляющих.В случае реализации больших девиаций уровень паразитных составляю щих резко возрастает из-за неполнойкомпенсации при значительном отклонении текущей частоты от несущей,что обусловлено значительной ошибкойв определении моментов переключенияфазосдвигающих блоков. Эти паразитные составляющие не могут быть от"фильтрованы, так как при большихдевиациях они находятся в полосерабочего сигнала.динены с входом сброса генератора кода.Генератор кода выполнен в виде последовательно соединенных двоичного счетчика и накапливающего сумма- . тора, входы которых соединены между 5 собой, и точка их соединения является входом генератора кода, выход накапливающего сумматора является первым выходом, выход двоичного счет .чика, - вторым выходом генератора ко да, а управляющий вход накапливающего,сумматора является входом сброса генератора кода.На фиг.1 представлена структур- ная электрическая схема предлагаемо го формирователя ЛЧМ колебаний; на фиг,2 и 3 - диаграммы, поясняющие его работу.Формирователь ЛЧМ колебаний содержит первый 1 и второй 2 фазосдвигающие блоки, источник 3 тактовых. сигналов, триггер 4, генератор 5 линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН), низкочастотный (НЧ) б и высокочастотный (ВЧ) 7 коммутатоРы, элемент ИЛИ 8, цифровой сумматор 9, счетчик 10, генератор 11 кода, состоящий из двоичного счетчика 12 и сумматора 13.Первый 1 и второй 2 фазосдвигающие блоки содержат плавный фазовра- З 0 щатель 14, интегратор 15, дискретный Фазовращатель 16 и запоминающий блок 17Формирователь ЛЧМ колебаний ра ботает следующим образом.Высокочастотный сигнал поступает на первый 1 и второй 2 фазосдвигаю-, щие блоки. Импульс сброса устанавливает в начальное состояние генератор 40 11 кода, триггер 4, счетчик 10 и ГЛИН 5. При этом элемент ИЛИ 8 выдает сигнал 101. Генератор 11 кода с первого выхода (выхода сумматора 13) выдает импульсы, соответствующие 45 моментам йереключения фазы. На триг" гер 4 также поступает сигнал с первого выхода генератора 11 кода. По этим сигналам триггер 4 подключает на выход через ВЧ коммутатор 7 один из фазосдвигающих блоков, например первый фазосдвигающий блок 1, и разрешает перенос содержимого цифрового сумматора 9 в дискретный Фазовращатель 16 второго фазосдвигающе-. го блока 2 (отключенный от выхода) 55 через запоминающий блок 17. Содержимое цифрового сумматора 9 равно текущему значению числа импульсов, пришедших от генератора 11 кода, т.е. текущему значению фазы требуе-, 60 мого закона модуляцииГЛИН 5,НЧ, коммутатор 6, интегратор 15 и плавный фазовращатель 14 осуществляют компенсацию сигнала в интервале между импульсами коммута" 65ции. На фиг.2 показан вид компенсирующего сигнала. После заполнениядвоичного счетчика 12 генератора 11 кода на его выходе вырабатываетсяимпульс. Этот импульс записывает 1в счетчик 10. Затем элемент ИЛИ 8 Формирует сигнал ф 1 на выходе и переключает триггер 4 в режим работы от источника 3 тактовых сигналов.При этом состояние цифрового сумматора 9, а значит, и текущая фаза в дискретном фазовращателе 16 изменяются на кажцом такте. Триггер 4 тожена каждом такте подключает то первый,то второй фазосдвигающие блоки 1 и2 к выходу и переписывает в них кодиз цифрового сумматора 9. Так какв этом режиме отсутствует ошибка вопределении моментов переключения,то компенсация эффективно работаетна всем протяжении рабочего хода рующий код фазы, устанавливаемый в дискретном Фазовращателе 16, является суммой двух частей; линейной иквадратичной. На фиг.З представленыграфики двух этапов работы формирователя. Квадратичная или линейночастотная часть (фиг. За) определяется импульсами с выхода сумматора 13генератора 11 кода, Линейная часть(фиг. Зб) определяется содержимымсчетчика 10 и обусловливает постоянное смещение по частоте. Если в счетчике 10 записано число (. , то этозначит, что и текущая фаза в первоми втором фазосдвигающих блоках 1 и2 каждый такт изменяется (увеличивается или,уменьшается) на величину(,Ь, где ьЧ - дискрет измененияфазы в фазосдвигающем блоке, А этозначит, что частота на выходе фазосдвигающего блока изменяется на величину,с гТ тгде т - период тактовых сигналов,Из фиг.З видно, что для стыковки линейной и квадратичной частей необходимо, чтобы скачки по частоте обеих частей были одинаковыми, те. ь 1 ь 1 л гуг(г) 7(3) Формирования сигнала.Таким образом, работа формирователя ЛЧМ колебаний разделяется на два этапа: первый этап - режим работы с постоянным шагом квантования по фазе (ьУ = сопят ), когда содержимое счетчика 10 равно нулю, и второй этап - комбинированный режим работы, когда содержимое счетчика 10 отлично от нуля.На втОром этапе работы результи"где Т.- параметр модуляции; И - емкость счетчика 10. Отсюда вытекают условия стыковки: Ч 2 л уТ Но так как:д = соцарту- .(Л4 где е - емкость сумматора 13 генератора 1 Х кода.Следовательно, М=в/2, т.е. емкостьдвоичного счетчика 12 генератора 11кода должна быть разной половинеемкости сумматора 13.,Спектр ошибки формирователя ЛЧМколебаний состоит .из линейной иквадратичной. частей,Система компенсации формирователяЛЧМ колебаний компенсирует в основном линейную составляющую, т.е. 6 4д" , где д, - точность компенсации.Прй этом в предлагаемом формирователе ЛЧМ колебаний величину девиацииможно выбирать любой в пределе 0- У,не увеличивая величину дискрета фазы. Соответственно, уровень паразитных составляющих, определяемый величиной дискрета фазы (квадратичнойчаСтью), существенно. уменьшен Паразитные составляющие, определяемыелинейной частью, эффективно компенсируются и при точной компенсациимогут быть сведены к нулю. Кроме того, они,сосредоточены наизвестныхчастотах и поэтому их легко отфицьтровать.Таким образом, в предлагаемомформирователе ЛЧМ колебаний значительно увеличивается девиация частоты при снижении уровня паразнтных 20 составляющих.СостаТехред орректор каз 144/51 ТиражВНИИПИ ГосуДпо делам113035, Москва,ПодписиСССРйд. 4/5 фПатентф, г Филиал ППП роектная,Редактор А. лежнинаюЮюют итель Г, Захарченко