Устройство для формирования ортогональных колебаний

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 0 06 0 7/26 13ЙНЬ:,1, : .ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР У 1056222, кл. С 06 О 7/26, 1980.Авторское свидетельство СССР М 1269159, кл. С 06 С 7/26, 1984.(54) УСТРОЙСТВО ДИ ФОРМИРОВАНИЯ ОРТОГОНА 31 ЬНЫХ КОПЕБАНИЙ(57) Изобретение относится к областиспециалиэированных средств вычислительной техники и может быть использовано для создания генераторногооборудования многоканальных системсвязи. Целью изобретения являетсяповышение эксплуатационных характеЯО 1370659 ристик эа счет уменьшения используемой полосы частот, Для достижения поставленной цели устройство дополнительно содержит сумматор и формирователь зеркально отраженных полиномов Эрмита, состоящий из последовательно соединенных умножителя,суммирующего интегратора и интегратора. Устройство позволяет обеспечивать возможность формирования периодических колебаний с более узким спектром эа счет отсутствия разрывов в граничных точках - точках окончания предыдущего и начала последующего интервалов формирования колебаний. Для организации группы каналов систе, мы передачи информации необходимо наличие группы аналогичных устройств, формирующих колебания, описываемые полиномами разных порядков. 2 ил.Изобретение относится к специализированным средствам вычислительнойтехники и может быть использованодля создания генераторного оборудования многоканальных систем связи,Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик устройства путем уменьшения используемойполосы частот, ликвидируя разрывы в 1 Ограничных точках - точках окончанияпредыдущего и начала последующегоинтервалов формирования колебанийсшиванием прямого и зеркального колебаний, описываемых полиномами Эрми,та.На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройствадля формирования несущих колебаний;на фиг, 2 - временные диаграммы работы предлагаемого устройства.Устройство для формирования несущих колебаний содержит интегратор 1,формирователь полиномов Эрмита, состоящий из умножителя 2, суммирующего 25интегратора 3, интегратора 4 и инвертора 5, генератор 6 тактовых импульсов, триггер 7, второй 8 и первый 9ключи, делитель 10 частоты импульсов,сумматор 11 и формирователь зерк ь- ЗСно отраженных полиномов Эрмита, состоящий из умножителя 12, суммирующего интегратора 13 и интегратора 14Умножитель 2, суммирующий интегратор3, интегратор 4 и инвертор 5 образуют формирователь 15 полиномов Эрмита.В состав формирователя 16 зеркальноотраженных полиномов Эрмита входятумноитель 12, суммирующий интегратор 13 и интегратор 14. 40Устройство работает следующим образом.Последовательность импульсов с выхода генератора 6 тактовых импульсовпоступает на входы делителя 10 частоты импульсов и триггера 7, С выхода делителя 10, имеющего коэффициентделения, равный двум, импульсы поступают на входы установки соответствующих интеграторов в нулевые состояния, 50На вход интегратора 1 подается постоянное напряжение "+0 , котороепреобразуется в сигнал текущего времени .-С , Этот сигнал подается напервый вход умножителя 2, на второйвход которого с выхода интегратора4 через инвертор 5 подается колебание, описываемое функцией (-3(С .В результате на выходе умножителя 2 формируется колебание, описываемое функцией С Б(С и подаваемое на первый вход суммирующего интегратора 3, на второй вход которого с выхода инвертора 5 подается колебание, описываемое функцией Г - лЗ(С 3 где Л - коэффициент передачи для второго входа суммирующего интегратора 3, определяемый согласно поряд ку формируемого полиномаЕ - 2.1544;И = 3/2 (1,5282 - 7 п);9 (йп - 1 5282)16рФормируемое на выходе интегратора 3 колебание, описываемое функцией (-О(С, подается на вход интегратора 4, с выхода которого снимается колебание, описываемое функцией У(С) (прямой полином).Сигнал текущего времени с выхода интегратораподается также на первый вход умножителя 12, на второй вход которого с выхода интегратора 14 подается колебание, описываемое функцией0,(С Ц . В результате на выходе умножителя 12 формируется описываемое функцией-СЦ(С) колебание, которое подается на первый вход суммирующего интегратора 13,на второй вход которого подается с выхода интегратора 14 колебание, описываемое функцией С(2 Р - Л)0(Сгде (2 Р - Л ) - коэффициент передачи для второго входа дополнительного суммирующего интегратора 13. Величина Р = С/2, где С - длительность интервала колебания, формируемого на выходе интегратора 14, равная периоду поступления импульсов с выхода делителя 10 частоты. Формируемое на выходе интегратора 13 колебание, описываемое функцией Г -0(С Ц, подается на вход интегратора 14, с выхода которого снимается колебание, описываемое функцией Т -Б (С (зеркальный полином),Прямой и зеркальный полином формируются одновременно на интервале 0 2 Р)Но колебания, описываемые прямым полиномом на интервалах Р2 Рш;2 Р + 2 Рш), где ш = 0,1,2, имеют-",(2.) .30 А собственные функции любой самосопряженной краевой задачи (таковойявляется рассматриваемая ) являютсяортогональнымиДля организации группы каналовсистемы передачи информации необходимо наличие группы аналогичных устройств, формирующих колебания, описываемые полиномами разных порядков,3 3706вид затухающей экспоненты, а колебания, описываемые зеркальным полиномом на интервалах О + 2 Рш; Р ++ 22 п , имеют вид возрастающей экспо-ненты. Поэтому колебания на этих участках целесообразно не подавать навыход устройства а при сшиванииколебаний на интервалах 1 О + 2 Рш;Р + 2 Рш , описываемых прямым полиномом, и колебаний на интервалахР + 2 Рш; 2 Р + 2 Рш), описываемых зеркальным полиномом, разрывы в граничных точках ликвидируются, что приводит к сужению спектра формируемых 15колебаний,Тактовые импульсы, поступающиес выхода генератора 6 тактовых импульсов на счетный вход триггера 7,управляют ключами 8 и 9. 20На временных интервалах О ++ 2 Рш; Х + 2 Рш 1 триггер 7 находитсяв единичном состоянииПоложительныйпотенциал с его прямого выхода поступает на управляющий вход ключа 8, 25Ключ 9 в это время закрыт, так какна его управляющий вход поступает"0" с инверсного выхода триггера 7Через открытый ключ 8 колебание,формируемое на выходе второго интегратора 4, поступает на вход сумматора11, на выходе которого формируетсяколебание О (С) длительностью Р.На временных интервалахР ++ 2 Рш, 2 Р + 21 ш 1 триггер 7 находится в нулевом состоянии, Положительный потенциал с его инверсноговыхода поступает на управляющий входключа 9, ключ 8 н зто время закрыт,так как на его управляющий вход поступает "0 с прямого выхода триггера 7, Через открытый ключ 9 колебание, формируемое на выходе дополнительного второго интегратора 14,поступает на другой нход сумматора 11, 45на выходе которого формируется колебание 0 (С) длительностью Р.Таким образом, на выходе сумматора 11 формируются колебания П(С),не имеющие разрывов в граничных точках - точках окончания предыдущегои начала последующего интерналов формирования колебаний длительностью С.На фиг.2 представлены диаграмии,иллюстрирующие процесс формированиянесущих колебаний третьего порядка.На диаграммах показано временное состояние выходов; а) интегратора 4 (колебания аналогичны колебаниям, фор 594мируемым прототипом); б) интегратора 14; в) ключа 8; г) ключа 9; д)сумматора 15 (ныход схемы),формиронание колебаний, описынаемых функциями других порядков, осуществляется аналогично.Полиномы, описывающие колебания,поступающие с выхода интегратора 4и аналогичные формируемым прототипом,являются собственными функциями краевой задачи, имеющей вид:а 13(С)+ ( -с)(с) = Оась У при этом О(0) = О, Б(ж) = 0 н являются ортогональными,Зеркальные полиномы, описывающие колебания, поступающие с выхода интегратора 14, также являются собственными функциями краевой задачи.Для зеркальных полиномов данная задача+ (,1 + С - 2.)0(С)= Использование изобретения позволяет создавать генераторы несущих колебаний, которые обеспечивают воэможность формирования периодических колебаний с более узким, чем у прототипа, спектром эа счет отсутствия разрывон в граничных точках - точках окончания предыдущего и начала последующего интерналов формирования колебаний, благодаря чему обеспечивается более эффективное использование заданного диапазона частот. формула иэ обретения Устройство для формирования ортогональных колебаний, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с нходом делителя частоты импульсов и счетным входомтриггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к управляющим входам соответственно первого и второго ключей, интегратор, информационный вход которого подключен к шине 5 постоянного напряжения, и формирователь полиномов Эрмита, выполненный в виде умножителя и последовательно соединенных суммирующего интегратора, интегратора и инвертора, выход интег ратора устройства соединен с первым входом умножителя, выход которого подключен к первому входу суммирующего интегратора, второй вход которого и второй вход умножителя подключены к выходу инвертора, установочные входы интегратора устройства,суммирующего интегратора и интегратора формирователя полиномов Эрмита подключены к выходу делителя частоты импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных характеристик за счет уменьшения используемой полосы час 25 тот, оно дополнительно содержит сумматор и формирователь зеркально отраженных полиномов Эрмита, состоящий иэ последовательно соединенных умножителя, суммирующего интегратора иинтегратора, причем первый вход умножителя формирователя зеркально отраженных полиномов Эрмита подключен квыходу интегратора устройства, а второй вход умножителя формирователязеркально отраженных полиномов Эрмита и другой вход суммирующего интегратора формирователя зеркально отраженных полиномов Эрмита подключенык выходу интегратора формирователязеркально отраженных полиномов Эрмита и информационному входу первогоключа, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которогоявляется выходом устройства, второйвход сумматора подключен к выходувторого ключа, информационный входкоторого соединен с выходом интегратора формирователя полиномов Эрмита,а выход делителя частоты импульсов соединен с установочньии входами суммирующего интегратора иинтегратора формирователя зеркально отраженных полиномов Эрмита.1370659 Составитель В.фукаловТехред М.Дидык Корректор М.МаксиьвшинеЦ Редактор Л. Пчолинская Тирах 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5