Цифровой синтезатор частот

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 374 А я)5 Н 03 В 19/00 ЗОБРЕТЕНИЯ ПИСАН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ и К.Н.Чернышов8)етельство СССРВ 19/00, 1979,етельство СССРВ 19/00, 05.12.83,ИНТЕЗАТОР ЧАСТОТносится к радиотехнике.- повышение фазовойируемых гетеродинныхинтезатор частот содерсумматор 1, преобразоцифроаналоговыйЦАП) 3, фильтр 4 нижних ОСУДАРСТВЕЯ 1 ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ(21) 4628849/09 (22) 29.12,88 (46) 30.09,91. Бюл, М (72) М.М.Рабинович (53) 621.373,42 (088. (56) Авторское свид М 813679, кл, Н 03Авторское свид М 1157641, кл. Н 03 (54) ЦИФРОВОЙ С (57) Изобретение от Цель изобретения стабильности, форм частот. Цифровой с жит накопительный ватель 2 кодов, преобразователь ( частот, формирователь 5 кода частоты, первый регистр 6 кода, блок ключей 7, второй регистр 8 кода, генератор 9 тактовой частоты, управляемый делитель 10 частоты, формирователь 11 опорных частот (ФОЧ), блок 12 синхронизации. Импульсная последовательность с выхода ФОЧ 11 используется в накопИтельном сумматоре 1 в качестве синхронизирующей частоты, Сигналы с выхода накопительного сумматора 1 в преобразователе 2 кодов преобразуются в коды, соответствующие заданной форме выходного. сигнала. Блок 12 синхронизации на каждый приходящий импульс вырабатывает строб, который на один период роаботы накопительного сумматора 1 открывает блок ключей 7. 3 ил.Як ( РоМ 5)М Изобретение относится к радиотехнике мации по каналам связи можно было отстраи может быть использовано в радиоприем- иваться от внешних помех, в том числе иныхустройствах,предназначенныхдляпри- создаваемых другими аналогичными станема сложных многочастотных сигналов. циями. Формула образования опорных часЦелью изобретения является повыше тот каналов имеет видние фазовой стабильности формируемых чаЕк =Ео(1 -- ) (3)Ястот,На фиг, 1 представлена структурная где Ео - частота опорного генератора;электрическая схема цифрового синтезато - целые числа, определяющие велира частот; на фиг.2 - схема формирователя (О чину отклонения опорной частоты канала отопорных частот; на фиг. 3 - схема блока частоты опорного генератора;синхронизации. ) - номер частотного канала.Цифровой синтезатор частот содержит Промежуточную частоту при цифровомнакопительный сумматор 1, преобраэова- методе формирования гетеродинных частоттель 2 кодов, цифроаналоговый преобраэо можно вырабатывать по формулеватель (ЦАП) 3, фильтр 4 нижних частот, . Е, Ряр = сопзт =формирователь 5 кода частоты, первый ре- Мгистр 6 кода, блок 7 ключей, второй регистр где Р - целое число.8 кода, генератор 9 тактовой частоты, управ- Подставив в выражение (1) значениеляемый делитель 10 частоты, формирова Ес( согласно выражению (2) и значение Епртель 11 опорных частот (ФОЧ), блок 12 согласно выражению (4), с учетом выражесинхронизации, ФОЧ 11 (фиг. 2) содержит ния (3) получимформирователь 13 импульсов, фазовращатель 14, первый элемент И 15, второй элемент И 16, третий элемент И 17, четвертый 25элемент И 18, первый элемент ИЛИ 19, пятый элемент И 20, шестой элемент И 21, (5)седьмой элемент И 22, восьмой элемент И23, второй элемент ИЛИ 24, регистр 25 кода, Импульсная последовательность генедешифраор 26, счетчик 27, Блок 12 синхро 30 ратора 9 с частотой Ео поступает на управнизации содержит первый 28 и втоРой 29 ляемыйделитель 10 иФОЧ 11.УправляемыйО-триггеры,делитель 10 имеет коэффициент деления Я 1,Цифровой синтезатор частот при фор- который задается программно и определяетмировании,например,гетеродинныхчасто значение опорной частоты канала. ФОЧ 11работает следу(ощим образом. 3(формирует непосредственно канальную чагетеродинные частоты долж ы выраба- стоту Евычитания изчастоты Ео генераторатываться как сумма 9 частоты, поступающей с управляемого деЕгет( - Ес( + Еп( лителя 10, реализуя тем самым выражениегде Егет( - гетеРод(, н.(аЯчастотадлЯтекУчей (3), пРичем частота Ек должна иметь миникомпоненты многочастотного сигнала; мальную временную девиацию импульсов,Ес( - текущая частота компоненты мно- чтобы не расширять спектр на выходе всегоустройства. Этому требованию удовлетво 1- порядковый номер частотных компо- ряет ФОЧ 11, приведенный на фиг. 2.Импульсная последовательность с вынент;45Епр - промежутчная частота, на которой хода ФОЧ 11 поступает на накопительныйсумматор 1 в качестве синхронизирующейЧастоты компонент, составляющие частоты и на блок 12 синхронизации. Намногочастотный сигнал, обычно формирует- информационный вход накопительного сумся по закону матора 1 поступает код с формирователя 5,и( Е который формируется из кода числа и(+ Р,Ес( - записанного в первый регистр 6, и кода чисгде и( - код, определяющий номер кампо- ла Р, записанного во второй регистр 8. Приатом код числа Р поступает на вход формиЕк - опорная частота канала: рователя 5 через блок 7 ключей, которыеМ - коэффициент пропорциональности, открываются только в момент времени, опО канала как правило, ределяемый блоком 12 синхронизации.Опорная частота канала, как иявляется функцией некоторой пеорой переменной Сигнал с выхода накопительного сумма 51, что позволяет в некоторых истарых пределах из- тора 1 поступает на вход преобразователят, б аче инфор кодов, который преобразует этот сигнал в, менять ее с тем, чтобы при передаче ин( ор 1 бД 1,т /4коды, соответствующие заданной форме выходного сигнала. ЦАП 3,и,:;О=.,разует 1;оды с выхода преобразоватблл 2 ка, 06 В зн;-. - лОГОвый сиГнал, 3 фильтр 4 Выделя 8 Г ГерВ;О армонику частоты выходного с;.Гнала,Если блок 7 клОчей закрыт, та формирователь 5 транслирует значение када частоты и + Р, записанное в первый регистр б, на вход накопительного сумматора 1, который с приходом ка 1,дага имгульса От ФОЧ 11 увеличивает сВ 08 зна"ение на Величи".у каДа, поступаю цего с формирование/Я 5, "р 1 атом суммИргаан 1 е производ 1 тсл по модуллО У = 2 . где иколичества разрлдов НВКОПИТВЛЬгОГО СУММ 3 003 1, Т,8. ПРепалН 8 НИЕ г УмматОРВ НЕ УЧИтчВабтся,В резульгате на Выходе накагительнаго сумматораформируется линейно нарастающее пилоааразное значение кодовГ гР Р 1--- саатветствуОщее лбово2 пМ/ СЛагаемгМу 3 своам"Г 8 5 ЬБтаоас слагамаб В фаОмуле (5 фсрмируетсл, когда открывае-ся блок 7 ключей ., значение Р, заГисаннае ВО втарай регистр Б, пост,/пает на Вт 000 й вхгГ ФООмиаователя 5, с ВьХада катааага ал 1-еаазическал сумма КОДОВ ПВРВага И Втооаго ПегистгГ)З г-, И Д Па Г/ГЯЕТ .3 аког НакопитЛЬОга С/МматаРа ., 3 оскогьку втсрае слагаемое доккно быт прапаацианально част те Е а не которой синхронизирубтся накопительный с/ммаОр 1), а цифровой син Гезатар частоты введен блок 12 с 1 гХро:-Иза 1 г, который управляется импульсами с управляемого делителя 10 и на калкдый приходящий импульс Вырабатывает сОоб, синхронизированныи частотой Р, который на адинериод рабсты накопительного су.1 ма".ора 1 открывает блок 7 ключей,ри непаеаьВнай Оабате цифаовога синтезаОаа Гете рсЯин Г ь 1 х частОГ Гаким Образам, формируетсл частста, соответствующая В 1,ражению 1,51.Граграм 1 мнО изм 8 няя Велиины Я 1 и П 1, можо соответственно задавать опорную частоту канала и Выставлять трсбубмае значение гетеродиннсй частоты для приема теК 1/В.ей компоненты многочастотногоСинала,Блок 12 синхраниза" ии может бить вы- ПОЛНЕН В Эидв двуХ ГГОСЛЕдааатЕЛЬНО ВКЛЮ- ченных Ь-триггеров 28, 29, отарые в исходном состоянии обнулены Гфиг, 3).63 синхронизирующий вход первого О- триГГера 28 посГ 4 ГаОт импульсы с Выхода упаавля 8 МОГО Делителя 11/ 1,д, на ВХОД ./ ГОстолнна подается логическая "1". После Окананил ачер 8 днОГО импульса часта ы ./, р,; .":.Гер 28 - брКадит В единичное- К;тог 06; - ;О,.т пает НЭ ВХОД Ь 1 ГО - ; 3; /хра 1,г 1 рО В 1 ВлаД Т,ОГО ".-: П тгба- " И ПС Заднему:рранту :8;:б;:-а/ит 6: с в единицнае состоя;ие, при 3 Ом на .Набаснам ьыхаде ВтсрОГО .-триггера .,9 псЯВ/: тсЯ /" О ически О, кОсрьй Я;1.Я Л Г 1 Чес."ли д, СЛЕДОГИй ИК 1 ПуЛЬС сс,." , ся ;е,: ек 11 Ооразам, на единичном,-:Тааога-ТрИГГЕ 03 293 Ках; г 1 Ь 1 Й г.1.хра ИЗИраванНЫ 11 ЧЗСтатай ГК И Па ДЛИас- равный переходу ее следование, 06-:3 т Г РСХОЖДениб Када Г, Зс П 1 СВ Н 10 Га В - ,рв;-,регистр Ь, ня фармиасвател О,.; д:,1 ну Гые одна Относительна другсЙ на 90",П.РВОМ, ВТОРО 1, ТРбтьбМ и ЕТВЕОТ. К ./б.: Н 1.".х .; ,-Пра,",звс,1 итсл Ом,1 ута лг ятх гсс/16 давательностеи,с 1 зта, на.-"-,ВГ Ъ Зг д:.:, - т ./1 Г И 19 фаа, .ла тС ц Пора==;, ЧОСТСта КЗНала 1-к, а на Втором Злембнт 8 1 .1 2: - Вспо,:;огательная импульсная пасв-.:.,;.,Овательость с выхадсв пятого щестаг-;ельмагс 1 восьмого злементаг, г 1 20 - 23,; Пт.пал таебидтсл дЛЯ С 1 НХОПНИЗалн 1 И 08 ГИ ст,3 25 и импульсы котоаои аперехкд 01 ГО1.1 гпугьсы с упав вляемаГО делителя 10 псследовате/1 ьно поступают на Вход счетчика , .Цещифратор 25 в саатветстьч 1 И с ко/ тчи 8 2 Выаабатываетп.-а-,ллОие сигналы, которые поступают на 1 нфсрмацианные входы регистра 25. 33- пись в регистр 25 праизва;итсл по заднем 1/- ;,.;.1 п 1/;1 ьсав вспомогательна имг ра хгзд 11 Т Одновременное пе рекл,ачгн и импульсных последсвагельностей В перВа/ЯТОГ,г,% ГР ТЬВМ Н Четцг Ргл эпе.,сан. тах Й 15 ;Г 1, ГятаМ, .Веста/1, СВДЬМОМ Ию лг8 М фа.10 ВЫал- НгШени" МЕ Д г. И ИМ пу .03 и Вспом 1, ателнай маул баной Па" 6/ЯП: гЯЯЬНОСТИ Все Пе.,КЛЮЧИл ПРОИСХОДЯт ПОСЛЕ ОКОНЧВГ Л ОЧЕРЕДНОГО имГульса пОследават 8 льь ас1, катОаал ка;.1 М,.:тир",ется на Выхбд уг гсйства, чта И С К /1 га Ч 3 8ГГОЛ В Л Е Н И 8 Л 0 К Н Ы, . И М П УЛ Ь С С В, 1681374В момент коммутации на выходе первого элемента ИЛИ 19, формирующей Г, происходит увеличение периода следования импульсов на 90 и, следовательно, уменьшение выходной частоты в соответствии с выражением= г. "Цх - оФормула образования опорных часот каналов соласно (3) имеет вид1 РоР = Ро1 -- ) = о --от.е. получаем, что для использования ФОЧ 11 требуется, чтобы управляемый делитель 1 О имел коэффициент деления4 Го31Таким образам, обеспечивается получение точных значений гетеродинных частот, повыщается их фазовая стабильность и обеспечивается быстрая смена частота,Формула изобретения Цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные накопительный сумматор, преобразователь кодов, цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, последовательно соединенные генератор тактовой частоты и Б управляемый делитель частоты, последовательна соединенные первый регистр када и формирователь кода частоты, выход которого подключен к первому входу накопительного сумматора, последовательно 1 О соединенные второй регистр кода и блокключей, выход которого подключен к второму входу формирователя кода частоты, о тл и ч а ю щ и й с я тем, чта, с целью повышения фазовой стабильности формируемых ча стат, между выходом генератора тактовойчастоты и управляющим входом блока ключей введены последовательно соединенные формирователь опорных частот и блок синхронизации, второй вход которого соединен 20 с вторым входом формирователя опорныхчастот и подключен к выходу управляемога делителя частоты, при этом второй вход накопительного сумматора подключен к выходу формиро вател я опар н ых частот, лг1681374Составитель Ю.Ковалев Редактор А, Маковская Техред М,Моргентал Корректор М. Максимишинец Заказ 3316 Тираж 425 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откригиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101