Формирователь однополосного сигнала

,175357 5 Н 03 С 1/52 РЕТ ОПИСА К АВТОРСК ЕЛЬ ТВУ енеро елезСССР8.07,88,НОПОЛОС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4782702/09(71) Московский институт инжнодорожного транспорта(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ОДГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится кводной связи. Цель - сниженискажений выходного сигнагенератора 1 модулирующегонератора 3 несущей частоты,первый перемножитель 2фильтр 4 и компрессор 10, прОднополосный сигнал с посттудой. Последовател ьно соедретизатор 18, блок 21 интелиния задержки 24 формируный сигнал, а с помощью посоединенных фазорасщепитекоммутатора 28, а также по радио- и проие нелинейных ла. Сигналы с сигнала и гепроходя через, ПОЛОСОВОйеобразуются в оянной ампли- .: иненные дискгрирования и ют однополярследовательно ля 26 на 180 и следовательно соединенных усилителя-ограничителя 19, дифференцирующей цепи 22, однополупериодного выпрямителя 27 и триггера 29, управляющих работой коммутатора 28, формируется однополосной сигнал с меньшей в два раза частотой. Последовательно соединенные первый когерентный детектор 7, второй перемножитель 15 и сумматор 20, а также последовательно соединенные делитель 6 частоты на два; первый фазовращатель 9 на 90, второй когерентный детектор 8 и третий перемножитель, выход которого подключен к второму входу сумматора 20, переносят сигнал на частоту второго генератора 13 несущей частоты, подключенного к второму входу второго перемножителя 15, а З также к входу второго фазовращателя 17 на 90 О, выход которого подключен к второму входу третьего перемножителя 16, Усилители 5, 11, 12, 14, 23 и 25 служат для повышения уровня сигнала. Использование дискретизатора 18 и блока 21 интегрирования позволяет снизить нелинейные искажения по сравнению с прототипом, 2 ил.вторым входам сумматоров, две цепи, каждая из которых состоит из последовательно 20соединенных блока извлечения корня квадперемножителей четвертого ФОС фазокомпенсационным методом; цепь синхраниза 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к области радио- и проводной связи,Известны формирователи однополосного сигнала с разделенной пополам полосой частот.Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее последовательно включенные генератор модулирующего сигнала, формирователь однополосового сигнала(ФОС) фильтровым методом, компрессор, два когерентных детектора с параллельно включенными входами, два ФОС фаэокомпенсационным методом, перемножители которых подключены своими входами н.ч. к выходам когерентных детекторов .два сумматора и детектор огибающей, подключенные параллельна своими входами к выходу первого ФОС фазокампенсационным методам, а выход детектора огибающей подключен ко ратного, фазорасщепителя, коммутатора и подключена своим входом к выходу одного сумматора, а своим выходом - к н.ч, входам ции, подключенную своим входом к выходу второго ФОС фазокомпбнсационйым методом и содержащую последовательно включенные усилитель-ограничитель,дифференцирующую цепочку, усилитель,триггер, подключенный ко второму входу второго коммутатора, второй вход второго коммутатора подключен через второй триггер к выходу дифференцирующей цепочки,Основным недостатком прототипа является относительно высокий уровень нелинейных искажений выходного сигнала ввиду наличия двух нелинейных блоков извлечения корня квадратного из входного сигнала,Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений. Поставленная цель достигается тем, что в формирователь однополосного сигнала,содержащий последовательно соединенные генератор модулирующего сигнала, первый перемножитель, паласовой фильтр,первый усилитель, компрессор и второй усилитель, последовательно соединенные фаэорасщепитель на 180 и коммутатор, второй вход которого подключен к второму выходу фазорасщепителя на 180, последовательно соединенные усилитель-ограничитель, дифференцирующую цепь и третий усилитель, триггер, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, последовательно соединенные первый 5 10 15 когерентный детектор, четвертый усилитель, второй перемножитель, сумматор и пятый усилитель, последовательно соединенные второй когерентный детектор, выход которого подключен к входу первого когерентного детектора, шестой усилитель и третий перемножитель, выход которого подключен к другому входу сумматора, первый генератор несущей частоты, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя, первый фаэовращатель на 90 О, выход которого соедйнен с вторым входом второго когерентного детектора, второй фаэовращатель на 90 О, вход которого подключен к второму входу второго пере- множителя, а выход которого соединен с вторым входом третьего перемножителя, и второй генератор несущей частоты, причем выход пятого усилителя является выходом формирователя однополосного сигнала, введены делитель частоты на два, вход которого подключен к выходу первого генератора несущей частоты, а выход которого подключен к второму входу первогс когерентного детектора и к входу первого фазовращателя на 90, последовательно соединенные дискретизатор, вход которого соединен с выходом второго усилителя и с входом усилителя-ограничителя, блок интегрирован.;ч и линия задержки, выход которой подключен к входу фазорасщепителя на 180 О, однополуперйодный выпрямитель, вход которого соединен с выходом третьего усилителя, а выход которого соединен с входом триггера, причем, выход подключен к входу первого когерентного детектора, а выход второго генератора несущей частоты соединен с входом второго фазовращателя на 90 О.На фиг, 1 показана структурная схема предлагаемого формирователя; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений на выходе блоков, поясняющие его работу,В состав формирователя однополосного сигнала входят генератор 1 модулирующего сигнала, перемножители 2, 15 и 16 сигналов, генераторы 3 и 13 несущей частоты, паласовой фильтр 4, усилители 5, 14, 19, 25, 11,.12 и 23, компрессор 10, дискретизатор 18, сумматоры 20 и 21, дифференцирующая цепь 22, линия 24 задержки, фазовращатель на 180 26, однополупериодный выпрямитель 27, коммутатор 28, триггер 29, делитель частоты на два 6, когерентные детекторы 7 и 8, фазорасщепители на 90 9 и 17,Формирователь работает следующим образом.Модулирующий сигнал Оф) = Щ)сов р(т) с бйока 1 поступает на один вход перемножителя 2 сигналов, на второй вход которого подается колебание Оз(т) = Озсоз в т с генератора 3. На выходе блока 2 образуется двухполосное колебаниеОг(т) = 01(т) Оз(т) = 0(т)соз Р(т)Озсоз вт =+0,5 0(т)Озсоз и т - сР (тВкоторое поступает на вход полосового фильтра 4. Последний, например электромеханический, пропускает нэ свой выход только одну боковую полосу (ОБП АМ), например верхнюю (первое слагаемое Ог(т). Колебание ОБП АМ усиливается по амплитуде в блоке 5, компрессируется по уровню в блоке 10 настолько глубоко (около 45 дБ), что на его выходе сигнал ОБП АМ имеет практически постоянную амплитуду, А так как несущая частота в много больше частоты модулирующего сигнала б ср (т)бт ( в д фт)/бт, то однополосный сигнал представляет собой практически гармоническое колебание (синусоиду). Далее этот сигнал усиливается по амплитуде в резонансном усилителе 14 и поступает на вход сумматора 21 через дискретизатор 18,Дискретизированная синусоида Отз(т) на выходе блока 18 представляет собой импульсное колебание, амплитуда которого меняется по величине и знаку (фиг. 2). Поэтому на выходе сумматора (интегратора) 21 напряжение растет от момента, соответствующего началу синусоиды до ее полупериода Т/2, после чего начинает уменьшатся и в конце периода Т оно становится равным нулю в силу постоянства амплитуды и условия овеца б р (т)/бт. Далее процесс повторяется, Как следует из фиг, 2, напряжение на выходе интегратора 21 такой же структуры, как и на выходе двухполупериодного выпрямителя, т,е. одного знака, Поэтому его огибающая Ог(т) = Ог 1 зе 0,5 вт+ р(т), где вертикальные линии означают модуль. Если напряжение Ог 1(т) сделать знакопеременным (синусоидальным), то тогда получится однополосный сигнал с разделенной пополам полосой частот, Для этого колебание Ог 1(т) подается на один вход коммутатора 28 через линию 24 задержки и фазорасщепитель на 180 26,На второй(управляющий) вход блока 28 подается колебание с выхода усилителя 14 через последовательно соединенные усилитель-ограничитель 19, дифференцирующую цепь 22, усилитель 25, однополупериодный выпрямитель 27, триггер 29. Структура колебаний нэ выходе названных блоков показана нэ фиг. 2. При наличии импульса Огд(т) на управляющем входе коммутатора 28 (выходе триггера 29) на вход коммутатора 28 подключается выход фазорасщепителя одной фазы, а при отсутствии управляющего им пульса - противоположной фазы. В результате этого на выходе коммутатора имеет место неискаженный однополосный сигнал постоянной амплитуды, частота которого в два раза меньше частоты сигнала на входе 10 блока 18, Далее дискретизированный еигнэл одной боковой полосы, который широкополосен, необходимо преобразовать в непрерывный, узкололосный с помощью фильтра. Так как фильтрация эффективнее в .15 низкочастотном диапазоне и все равно однополосный сигнал надо переносить на рабочую частоту передатчика, то с выхода коммутатора 28 сигнал подается на один вход когерентных детекторов 7 и 8. На 20 другой вход блока 7 подается колебание несущей частоты с блока 3 через делитель частоты в два раза. На другой вход блока 8 подается колебание с выхода блока 6 через фазовращатель на 90 9, На выходе когерен тных детекторов образуются колебания0(т) = Огз(т) Щф==0,5 ОгвОо соз 0,5 ф) - 90) + в.ч,Высокочастотные (в,ч.) составляющиеимеют частоты больше в и поэтому ФНЧ 35 когерентных детекторов, частоты среза которых равны 0,5 Яах легко их отфильтровывают. Далее колебание с выхода блока 7 поступает нэ н,ч. вход перемножителя 15 через усилитель 11, а колебание с выхода 40 блока 8 - на н,ч,вход перемножителя 16. Навторой вход перемножителя 15 подается колебание с выхода генератора 13 непосредственно, а на второй вход блока 8. - через фазовращатель 17, На выходе блоков 15 и 45 16 образуются колебания015(т) = 07(т) 013(т) == 0,5 Ог 806 соз 0,5 д)(т) Отз соз во т= 0.25 Ого Оз 01 з соз во т+ 0,5 гр(т)1++ 90) = 0,25 Огв 090 п созво т + 0,5 фтв -0,25 Ог 809017 соз во т - 0,5 ф(тВкоторые затем поступают на вход сумматора 20, в результате чего на его выходе образуется однополосное колебание на рабочей частоте передатчика- 0,5 Огв 0601 з сов (иЬ 1 + 0,5 у (тИ;09 = 06; 01 з = 017.Если же вычесть из 015(1) колебание 01 ф), то получится нижняя боковая полоса 5020 н(т) = 015(т) - 016(С) ==0,5 02 в 0601 з сов 1 - 0,5 сф.Технико-экономическим эффектом изобретения является уменьшение нелинейных искажений за счет того, что 10 используется не два нелинейных блока извлечения корня квадратного, как в прототипе, а введеннь 1 й дискретизатор и сумматор (интегратор), являющиеся линейными,15Формул а и зоб рете н ияФормирователь однополосного сигнала, содержащий последовательно соединенные генератор модулирующего сигнала, первый перемножитель, полосовой фильтр, 20 первый усилитель, компреСсор и второй усилитель, последовательно соединенные фазорасщепитель на 180 и коммутатор, второй вход которого подключен к второму входу фазорасщепителя на 180 О, последова тельно соединенные усилитель-ограничитель, дифференцирующую цепь и третий усилитель, триггер, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, последовательно соединенные первый 30 когерентный детектор, четвертый усилитель, второй перемножитель, сумматор и пятый усилитель, последовательно соединенные второй когерентный детектор, вход которого подключен к входу первого 35 когерентного детектора, шестой усилитель и третий перемножитель, выход которого подключен к другому входу сумматора, первый генератор несущей частоты, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя, первый фазовращатель на 90 О, выход которого соединен с вторым входом второго когерентного детектора, второй фазовращатель на 90 О, вход которого подключен к второму входу второго пере- множителя, а выход соединен с вторым входом третьего перемножителя, и второй генератор. несущей частоты, причем выход пятого усилителя является выходом формирователя однополосного сигнала, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью снижения нелинейных искажений выходного сигнала, введены делитель частоты на два вход которого подключен к выходу первого генератора несущей частоты, выход - к второму входу первого когерентногодетектора и к входу первого фазовращателя на 90 О, последовательно соединенные дискретизатор, вход которого соединен с выходом второго усилителя и с входом усилителя-ограничителя, блок интегрирования и линия задержки, выход которой подключен к входу фазорасщепителя на 180, однополупериодный выпрямитель, вход которого соединен.с выходом третьего усилителя, а выход - с входом триггера, причем выход коммутатора подключен к входу первого когерентного детектора; а выход второго генератора несущей частоты соединен с входом второго фазовращателя на 90 О.1753578 Составительэктор . М,Бланар Техред М.Моргентал Корректор ВЯетраш Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 18 а Заказ 2774 ТиражВНИИПИ Государственного комитета и113035, Москва, ЖПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СССРаущская наб., 4/5