Формирователь линейно-частотно-модулированных сигналов

Номер патента: 1202015

Авторы: Иванов, Шумаев

ZIP архив

Текст

(51 АОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ фил ГОсудАРстВенный комитет сссРпо елАЧ изоБРетений и ОткРытий АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Марийский ордена Дружбы народов политехнический институт им. М.Горького( 56) Авторское свидетельство СССР В 526947, кл. Н 03 Ь 7/06, 1974.Авторское свидетельство СССР У 640418, кл. Н 03 Ь 7/00, 1977. ( 54)( 57 ) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНО-ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содер" .жащий последовательно соединенныеьтр нижних частот, генератор, управляемый напряжением, и смеси- тель, к второму входу которого подключен выход опорного генератора, а также преобразователь сигналов с переменной частотой в сигналы с постоянной частотой следования, и цифроаналоговый преобразователь, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения устойчивости, в него введены частотный компаратор, первый вход которого соединен с выходом преобразователя сигналов с переменной частотой в сигналы с постоянной частотой следования, а первый и второй выходы которого сое динены соответственно с входами пе вого и второго формирователей импульсов, элемент ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго формирователей импульсов, ревер сивный регистр, первый и второй знаковые входы которого соединенысоответственно с выходом первого ивторого формирователей импульсов,первый управляемый делитель частоты, выход которого соединен с вторым входом частотного компаратора,а счетный вход - с выходом опорного генератора, второй управляемыйделитель частоты, установочный входкоторого соединен с выходом элемента ИЛИ, счетный вход - с выходомопорного генератора, а разрядныевходы - с разрядными выходами реверсивного регистра, задатчик кода,первые и вторые разрядные выходыкоторого соединены соответственно с разрядными входами первого управляемого делителя частоты и разряднымивходами реверсивного регистра, приэтом выход старшего разряда второгоуправляемого делителя частоты. соединен с входом записи реверсивногорегистра, с третьим входом элементаИЛИ, с установочным входом первогоуправляемого делителя частоты и спервым входом преобразователя сигналов с переменной частотой в сигналы остоянной частотой следовани разрядные выходы второго управляемогоделителя частоты соединены с разрядными входами цифроаналогового преобразователя, выход которого подключенк входу фильтра нижних частот, а между выходом смесителя и вторым входом преобразователя сигналов с переменной частотой в сигналы с по-.стоянной частотой следования введентретий формирователь импульсов.12020 25 Задатчик 9 кода представляет собой либо механический переключатель с "сеткой" диодных дешифраторов, либо логический блок, построенный на программируемых постоянных запоминающих устройствах (ППЗУ), Этот блок формирует коды для управляемых 55 делителей 3 и 11 частоты, определяющие крутизну изменения линейного закона частотной модуляции. Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано всинтезаторах частоты, следящих фильтрах, приемопередающих устройствах,в системах коротковолновой радиолокации, в частности, в качестве задающего генератора аппаратуры для вертикального и наклонного зондирования ионосферы земли.Цель изобретения в . повышение устойчивости,На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предложенного формирователя; на фиг.2 - временные диаграммы его работы. 15формирователь линейно-частотно-модулированных (ЛЧМ) сигналов содержит преобразователь 1 сигналов спеременной частотой в сигналы . спостоянной частотой следования, 20частотный компаратор 2, первый управляемый делитель 3 частоты, первый, второй и третий формирователи 4, 5 и 6 импульсов, опорныйгенератор 7, смеситель 8, задатчик 9 кода, реверсивный регистр 10,второй управляемый делитель 11 частоты, генератор 12, управляемыйнапряжением, фильтр 13 нижних частот ФНЧ), цифроаналоговый преобра- З 0зователь (ЦАП) 14, элемент ИЛИ 15.Устройство работает следующим образом.Частота на выходе опорного генератора 7 равна начальной частоте генератора 12,управляемого напряжением. Возможно применение в качестве генератора кварцевого генераторас умножителями (делителями) частоты,при этом будет три выхода различных 40частот, причем частоты, поступающиена входы управляемых делителей 3 и 11частоты, вьае, чем на входе смесителя 8, так как с увеличением частоты улучшается точность поддержания 45линейного закона частотной модуляциии уменьшается шаг дискретизации изменения крутизны частотной модуляции. 15 2Коды, поступающие с задатчика 9кода, соответствуют коэффициентамделения управляемого делителя 3щ,. , 1 т,7 ьГ,где Р - частота опорного генерастора 7;То - период ЛЧИ-сигналов;ЬР - амплитуда девиации ЛЧИ-сигналов,и управляемого делителя 11 частотыРо ТО 2 э1где п - число разрядов ЦАП 14,Дешифратор или накопитель постоянного запоминающего устройства задатчика 9 кода запрограммированы в соответствии с заданными выражениями.Частота квазиэквндистантных импуль"сов с выхода преобразователя 1 сигналов с переменной частотой в сигналыс постоянной частотой следованиясравнивается с опорной частотой,формируемой опорным генератором 7,задатчиком 9 кода и управляемым делителем 3 частоты, в частотном компараторе 2. Частотный компаратор 2 засчет гистерезиса имеет два уровнякомпарирования по частотеРь, - Рогде Р - центральная частота, которая равна опорной частоте,поступающей с управляемогоделителя 3 частоты;ьРд - "уход" частоты от центральной при компарировании, оп.ределяющей гистереэис компаратора 2,В зависимости от величины частотна входах частотного компаратора 2,последний совместно с формирователями 4 и 5 импульсов формирует импульсы, например, при превышении часттоты квазнэквидистантных импульсовс преобразователя 1 над частотойР. = Р, + д Р - импульс, поступающий на реверсивный регистр 1 О, уменьшая его выходной код в два раза,Управляемый делитель 3 частотывыделяет из входной импульсной последовательности только те импульсы,которые кратны входному коду, поступающему с задатчика 9 кода.Управляемый делитель 11 частотыпредставляет собой соединенные последовательно делитель, коэффициентделения которого меняется соответственно входному коду, и выходнойдвоичный счетчик, число разрядовкоторого на один больше (и+1), чему ЦАП 4 (и), для того, чтобы небыло переполнения счетчика при неполном заполнении ЦАП 14. Сигнал свыхода старшего разряда двоичногосчетчика, входящего в состав управлясмого делителя 11 частоты, служит для установки в нулевое состояние всех триггеров, входящих в состав преобразователя 1, и для записи кодов в реверсивный регистр 10,первый и второй управляемые делители 3 и 11 частоты.Управляемый делитель 1 частотыимеет большую разрядность, потому,что с его помощью задается длительность ЛЧМ-сигнала (Т ), кроме того,коэффициент деления второго управляемого делителя 11 в режиме автоподстройки линейного закона частотной модуляции по отношению к начальному может меняться в 2 раз как в6сторону увеличения, так и в сторонууменьшения, где Я = О, 1, 2, изависит от вида модулирующей Функции генератора 12, управляемого напряжением, Как известно, увеличение или уменьшение соответствующегобчисла в 2 раз пропорционально сдвигу на Б разрядов записанного числав сторону соответственно старших илимладших разрядов,С помощью задатчика 9 кода устанавливается нужная крутизна изменения ЛЧИ-сигнала, которая определяется записанным кодом в реверсивныйрегистр 10 и управляемый делитель 11частоты. Подстройка линейного законачастотной модуляции по заданной крутизне определяется записанным кодом вуправляемый делитель 3 частоты.Сигнал (фиг.2 о) с выхода старшего разряда управляемого делителя 11 частоты устанавливает в нулевое состояние все триггеры преобразователя 1 и записывает выходные коды реверсивного регистра 10 и управляемых делителей 3 и 11 частоты. Импульсы с выхода опорного генератора 7 (фиг,2 Ц поступают на управляемый делитель 11 частоты, в котором делятся на заданный коэффициент и с определенной частотой (фиг.2 Я) изменяют выходной код, в соответствии с которым с определенной крутизной линейно-небольшими "ступеньками" меняется выходное напряжение ЦАП 14 ( фиг. 2 г,которое через фНЧ 3, служащий длясглаживания квантовых уровнейЦАП 14, поступает на вход генера тора 12, управляемого напряжением(фиг.2) , изменяя частоту выходного сигнала, На выходе смесителя 8имеются при этом напряжения биений( Фиг.2 е), частота которых меняет ся от нуля до амплитуды девиациивформирователе 5 импульсов формируются короткие импульсы (фиг,2 ф).В преобразователе 1 из этой последо-.вательности вырабатывается пзследовательность коротких квазиэквидистантных импульсов (фиг,2 ) , которая поступает на первый вход частотного компаратора 2, на второй входкоторого поступает последовательность импульсов частоты (Фиг.2 О)формируемая первым управляемым делителем 3 частоты, задатчиком 9 кодаи опорным генератором 7. Пусть в не-.25который момент времени (й 1 Фиг.2)частота последовательности импульсов1с преобразователя 1 меньше частотысигнала ( Р), поступающего с управляемого делителя 3,на величину 30ЬР . Лри этом формирователь 4 импульсов совместно с частотным компаратором 2 формирует импульс (Фиг.2 к),который поступает на реверсивныйрегистр 10, уменьшая записанное числов выходных разрядах в два раза, и 35 через элемент ИЛИ 15 на установочный вход второго управляемого делителя 11 частоты, уменьшая его коэффициент деления также в два раза,следовательно, меняется скорость изменения входного кода ЦАЛ 14 (фиг,23,1), крутизна изменениявыходного напряжения которого увеличивается в два раза (Фиг,2 Г,11 с 1 1) . Это напряжение через 45 фНЧ 3 поступает на вход генератора 12, управляемого напряжением, увеличивая скорость изменения частотывыходного сигнала до момента (12фиг.2), пока частота последователь-.ности импульсов с преобразователя 1станет больше (меньше) частоты сигнала ( Г ), поступающего с управляемого делителя 3 частоты на величину ьР (фиг,2, О). При этом формирователь 5 (4) импульсов совместно с частотным компаратором 2 формирует импульс (фиг,2 д), который поступает на реверсивный регистр 10,В предложенном формирователе линейко частотно-модулированных сиг 25 налов возможно в процессе работы дискретно, с малым шагом изменять скорость модуляции. Этот блок по команде оператора формирует коды, определяющие крутизну изменения линейного закона частотной модуляции. Значения кодов на его двух выходах пропорциональны выражению 30 35 ш 1 2 где ш - значение кода, поступаю 1щего на упраВляемый делитель 3 частоты; 5 120201 увеличивая (уменьшая) число,записанное в выходных разрядах, в два раза, При этом коэффициент деления второго управляемого делителя 11 частоты также увеличивается уменьшается), а следовательно, меняется скорость изменения входного кода ЦАП 14 (фиг.2, С ) С 2), крутизна изменения выходного напряжения которого уменьшается (увеличивавтся) в два 1 О раза фиг,2, С ) С ). Это напряжение через ФНЧ 13фиг2, С С ) поступает на вход генератора 12, управляемого напряжением, корректируя тем самым уход от линейного зако на частотной модуляции. Процесс пов-торяется до полного заполнения всех разрядов ЦАП 14, после чего формируется импульс ( фиг.2 о) сброса, а далее процесс повторяется и формируется 20 новый ЛЧМ-сигнал. ш - значение кода, поступаю 2щего на управляемый дели"тель 11 частоты;и - число разрядов ЦАП 14;Т , ьР - параметры ЛЧИ-сигнала.Задатчик 9 кода программируетсяв соответствии с описанным выражением и с выражениями для ш.1 и шФормирователь 6 импульсов формирует короткие импульсы и являетсясамостоятельным блоком вследствиетого, что к нему предъявляютсявысокие требования по точности и стабильности формирования импульсов припереходе через ноль широкополосноговходного сигнала, частота которогоможет меняться в больших пределах,в частности на величину амплитудыдевиации частоты формируемого выходного сигнала генератора.Элемент ИЛИ 15 включен в цепи уста"новочного входа второго управляемогоделителя 11 частоты и является буферным устройством, пропускающимна свой выход один из трех входныхимпульсов. Третий его вход соединенс .выходом старшего разряда управляемого делителя 11 частоты. Сигналс выхода старшего разряда управляемого делителя 11 частоты через элементИЛИ 15 устанавливает начальный коэффициент деления, заданный блоком задатчика 9 кода, управляемого делителя11 частоты,Выходной сигнал формирователялинейно-частотно-модулированныхсигналов снимается с выхода генератора 12, управляемого напряжением, и представляет собой гармонический сигнал, частота которого меняется по линейному закону,1202015 Фиг. Яаказ 8103/58 Тираж 871 Подписное ИИПИ ал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,

Смотреть

Заявка

3623131, 13.07.1983

МАРИЙСКИЙ ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. М. ГОРЬКОГО

ШУМАЕВ ВЛАДИМИР ВАСИЛЬЕВИЧ, ИВАНОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H03C 3/08

Метки: линейно-частотно-модулированных, сигналов, формирователь

Опубликовано: 30.12.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/6-1202015-formirovatel-linejjno-chastotno-modulirovannykh-signalov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Формирователь линейно-частотно-модулированных сигналов</a>

Похожие патенты