Формирователь линейно-частотно-модулированных (лчм) сигналов

Дата опубликования описания 15.09.82 Ламехов, Б.В, Струков, В.В. Т 2) Авторы изобретения(71) Заявител 4) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНО-ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ 1Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для формирования когерентных последова. тельностей линейно-частотно-модулированных сигналов с большим значением произведения ширины спектра сигнала5 на его длительность (базой) в радиотехнических системах, использующих технику сжатия, в частности в радиолокации, радионавигации и радиотелеметрии.Известен формирователь линейно- частотно-модулированных (ЛЧМ) сигналов, содержащий последовательно соединенные генератор опорных колебаний; 1 первый фазовращатель, фазовый детектор, фильтр нижних частот, усилитель сигнала ошибки, управляющий элемент, ЛЧМ генератор, первый фазовый модулятор, второй вход которого соединен 2 о с выходом генератора опорных колебаний, и первый полосовый фильтр, последовательно соединенные умножитель частоты, вход которого соединен с выходом генератора опорных колебаний, и смеситель,.выход которого подключен ко второму входу фазового детектора, последовательно соединенные первый дисперсионный Фильтр и комму-.татор, второй и третий входы которо. го соединены соответственно с выхода" ми второго дисперсионного" Фильтра и триггера, а также усилитель промежу, точной, частоты, синхронизатор, вход . которого соединен с выходом генерато. ра опорных колебаний, первый выход- через генератор модулирующих сигналов соединен с вторым входом управляюще- го элемента, а второй и третий выхо" ды котооого соединены соответственно с первым и вторым входами триггера, к третьему входу которого подкгне чен второй выход второго дисперсионного фильтра 111Однако, известный формирователь ЛЧМ-сигналов .позволяет формировать сигналы только с ограниченной девиацией частоты, определяющей разрешающую способность системы, и определенной длительностью, что ограничиваетбазу сигнала,Цель изобретения - увеличение де.- виации частоты,Для достижения этой цели в формирователе линейно-частотно-модулированных сигналов, содержащем последовательно соединенные генератор10опорных колебаний, первый фазовращатель, фазовый детектор, фильтрнижних частот, усилитель сигналаошибки; управляющий элемент, ЛЧМгенератор, первый фазовый модулятор,15второй вход которого соединен с выходом генератора опорных колебаний,и 1-й полосовой фильтр, последователь-.но соединенные умножитель частоты,вход которого соединен с выходом генератора опорных колебаний, и смеси 20тель, выход которого подключен ковторому. входу фазового детектора,последовательно соединенные первыйдисперсионный фильтр и коммутатор,г 5второй и третий входы которого соединены соответствен но с выходами второго дисперсионного фильтра и триггера,а также усилитель промежуточной частоты, синхронизатор, вход которогосоединен с выходом генератора. опорныхколебаний, первый выход - через генератор модулирующих сигналов соединенс вторым входом управляющего элемента, а второй и третий выходы. которого соединены соответственно с первым 35и вторым входами триггера, между выходом первого полосового фильтра ивторым входом смесителя введены последовательно соединенные второй фазовый модулятор, к другому входу кото-ф 0рого подключен выход усилителя промежуточной частоты и второй полосовойфильтр, между вторым выходом генератора опорных колебаний и входами первого и второго дисперсионных фильтров введены соответственно первыйстробирующий каскад и последовательно соединенные второй фазовращатель .и второй стробируемый каскад, приэтом вторые входы первого и второго З 0стробирующих каскадов соединены соответственно с вторым и третьим выходами синхронизатора, а выход коммутатора подключен ко входу усилителяпромежуточной частоты, при этом вто- урой выход второго дисперсионногофильтра соединен с третьим входомтриггера,На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.Формирователь ЛЧМ сигналов содержит управляющий элемент 1, усилитель сигнала ошибки 2, фильтр нижних частот 3,фазовый детектор 4, первый фазовращатель 5, смеситель 6, ЛЧМ генератор 7, первый фазовый модулятор 8, первый полосовый фильтр 9 второй фазовый модулятор 1 О, второй полосовой Фильтр 11, умножитель частоты 12, генератор опорных колебаний 13, синхронизатор 14, усилитель промежуточной частоты .15, коммутатор 16, первый дисперсионный фильтр 17, первый стробируемый каскад 18, генератор модулирующих сигналов 19, триг гер 20, второй дисперсионный фильтр 21, второй стробируемый каскад 22, второй фазовращатель 23.Формирователь ЛЧМ сигналов работает следующим образом.Генератор опорных колебаний 13 вырабатывает синусоидальное напряжение с частотой Й , которое поступа" ет на входы синхронизатора 14, умно- жителя частоты 12, первого фазовращателя 5 и второй вход первого фазового модулятора 8. Синхронизатор 14 формирует импульсы запуска с требуемой временной расстановкой, которые поступают на входы генератора модули-рующих сигналов 19, .триггера 20, стробируемых каскадов 18 и 22. Генератормодулирующих сигналов 20 под воздействием импульсов запуска формирует видеонапряжение специальной формы, поступающее на управляющий элемент 1, которым осуществляется перестройка частоты генератора 7 по линейному закону, форма модулирующего напряжения выбирается с учетом нелинейности модуляционных характеристик управляющего элемента 1 и генератора 7, На выходе генератора 7 Формируется линейно-частотно-модулированный си гнал видаОс) = О созСИУос + 01 +Д где Ю,1 - начальная частота колебаФний;о - скорость изменения частоты,М(ф) - отклонение частоты от линейного закона изменения, С выхода генератора 7 напряжение (1) поступает на вход первого фазового(4) 5 959259 модулятора 8, на второй вход которого подается гармоническое напряжение 0(Й) = Осо 5 Й С. Выходмой сигнал01первого фазового модулятора 8 описывается выражением 5ОИ,)=0 э м)соваи -сооЪ +р с+щс)иар при 3 - функции Бесселя первого роприда и-го порядка;И в :индекс фазовой модуляции;и = 1, 2, 3.Из напряжения вида (2) первым полосовым фильтром 9 с полосой пропускания, равной Я.о 1, и средней частотой щ = О, + (2 п+1)Я,выделяется последозательность, состоящая из 1 линейно-частотно-модулированных импульсов с длительностью радиоимпульса Со=Вой.Число элементарных импульсов в последовательности определяется индексом фазовой модуляции И. С выхода первого полосового Фильтра 9 сигнал вида Е)=Осо д м Ро 1+ Го Ь 1 о) +Рфиф 1-о АЗ (3) .подается на вход второго Фазового модулятора 10, на второй вход которого подается эталонная последователь 30 ность линейно-частотно-модулированных радиоимпульсов вида О(с) = Осо 5 Я. 1 + )О(1-КГ) с выхода коммутатора 16 и усиленная35 в усилителе промежуточной частоты 15.Эталонная последовательность ли" нейно-частотно-модулированных радио- импульсов Формируется следующим образом. Для компенсации разброса величин конструктивных начальных задержек дисперсионных фильтров 17 и 21 введен второй фазовращатель 23, которым осуществляется установка начальной фазы линейно-частотно-модулированного напряжения формируемого дисперсионным фильтром 23, равным начальной фазе линейно-частотно-модулированного напряжения, формируемого дисперсионным фильтром 17.С выходов дисперсионных фильтров 17 и 21 линейно-частотно-модулирован ного напряжения промежуточной час- тоты 0 = Осо 5 йой + Ъ (-1 с со 3 подаются на входы коммутатора 16, на третий вход которого подается управляющее напряжение с выхода триггера 20, чем достигается поочередное подключение выходов дисперсионных. Фильт. ров 17 и 21 ко входу усилителя промежуточной частоты 15. В модуляторе 10 осуществляется фазовая модуляция напряжения (3) сигналом промежуточной частоты (4). Выходной сигнал фазового модулятора 10 в этом случае описывается выражениемЮЬ):ОХ Э(в)ооь 1 щ ро(-КСо)% +ч(она+1+1 а-л Ця. (5)При этом в р-ой боковой полосе, для которой выполняется условие осуществляется демодуляция линейно- частотно-модулируемого сигнала (3)Импульсы с выхода синхронизатора 14 подаются на входы триггера 20 и стробируемых каскадов 18 и 22. Стробируемые каскады 18 и 22 формируют ко 45 роткие радиоимпульсы из гармоническо- ю,. Ь Юбф-. го напряжения с частотой Я.о поступающего со второго выхода генератора опорных колебаний 13. Коротки. ми радиоимпульсами возбуждаются дис 50 персионные фильтры 17 и 21. Длительность возбуждающих радиоимпульсов выбирается из условияГМ55о огде ДИО- девиация частоты дисперсионных фильтров 17 и 21. Демодулированный сигнал.,р-ой боковой составляющей(ь) выделяется полосовым фильтром 11 и поступает на вход смесителя 6, на второй вход которого подается непрерывное гармоническое напряжение О(С) = Осо 5 ЮО 1 с выхода умножителя частоты 12.1(оэффициент кратности преобразования частоты умножителя 12Фо выбирается из условия М = . ВыдеЯо 1 ленный в смесителе 6 сигнал разностной частоты вида;0(Й) =.ОС 05 ЯО 5 С + 1)3, (7)959259 Составитель Г. Захарченкоедактор С. Запесочный . Техред и,Тепер Корректор Н Король аказ 7025/75 Патент", г. Ужало тн.ая,лиа 959. рственного ко обретейий и 3-35., РаушскТира ВНИИПИ ГосуД по делай.11 ЗОя, Москва, Подписноитета ССткрыт ийя наб., де