Формирователь сигналов с угловой модуляцией

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 150 4Н 03 С 3/33 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕНЕТЕПЬСТВУ САНИЕ(46) 30,06.86. Бюл. У 24 (71) Ярославский государственн университет и Ленинградский ин авиационного приборостроения (72) А, Н. Кренев, М. А, Соколов и В. И. Ярмоленко(56) Авторское свидетельство СССР У 873450, кл. Н 04 Ь 27/10, 1980,Авторское свидетельство СССР У 771783, кл. Н 03 С 3/38, 1978. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ С УГЛОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ(57) Изобретение относится к радиотехнике. Уменьшается уровень парази ных составляющих выходного сигнала при расширении диапазона частот информац. сигнала и диапазона девиаыиститут с йН АВТОРСКОМУ,ЯО 1241411 ций частоты. Устрво содержит источник сигналов несущей частоты 1, два.балансных амплитудных модулятора 2,и 5, сумматор 3, фазовращатель 4,формирователь тактовых импульсов 6,делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 7, счетчик8, два элемента совпадения 9 и 10, инвертор 11, дешифратор экстремальныхкодовых комбинаций 12, реверсивныйсчетчик 13, два блока постоянногозапоминания (БПЗ) 14 и 15 и два ЦАП16 и 1, Цель достигается введениемДПКД 7, устанавливающего необходимуютактовую частоту и девиацию частоты,а также введением счетчика 8, опрашивающего младшие разряды БПЗ 14 и15, когда на. входах старших разрядовБПЗ 14 и 15 установлена логическая111 ц 2 илИзобретение относится к радиотехнике и может использоваться для получения частотно-модулированных сигналов в радиотехнических устройствахразличного назначения.Цель изобретения - уменьшениеуровня паразитных составляющих выходного сигнала при расширении диапазона частот информационного сигнала идиапазона девиаций частоты.На фиг 1 представлена структурнаяэлектрическая схема предложенногоформирователя сигналов с угловой модуляцией; на фиг, 2 - временные диаграммы его работы.Формирователь сигналов с угловоймодуляцией содержит источник 1 сигналов несущей частоты, первый балансный амплитудный модулятор (БАМ) 2,сумматор 3, фазовращатель 4, второйбалансный амплитудный модулятор (БАМ)5, формирователь 6 тактовых импульсов, делитель 7 частоты с переменнымкоэффициентом деления (ДПКД), счетчик8, первый и второй элементы 9 и 1 Осовпадения, инвертор 11, дешифратор12 экстремальных кодовых комбинаций,реверсивный счетчик 13, первый и второй блоки 14 и 15 постоянного запоминания, первый и, второй цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 16 и 17.Формирователь сигналов с угловоймодуляцией работает следующим образом.Инвертор 11 и дешифратор 12 необходимы для организации управленияработой реверсивного счетчика 13,входным информационным сигналом,представляющим собой последовательность бинарных импульсов, несущих информацию.Реверсивный счетчик 13, счетчик8, первый и второй блоки 14 и 15 постоянного запоминания, первый и второй, ЦАП 16 и 17 необходимы для формирования квадратурных компонент модулирующего сигнала по законам, соответствующим заданному закону перехода от одной частоты к другой.Формирователь 6 тактовых импульсови ДПКД 7 служат для получения такто-.вой частоты, обеспечивающей требуемую девИацию частоты формируемогосигнала и стабильный необходимый уровень внеполосных излучений (паразитных составляющих), не зависящий отскорости передачи информации, 5О 30 35 О с;О Если в первый момент времени после включения реверсинный счетчик 13 находился в промежуточном состоянии (не в экстремальном), то с ныходов дешифратора 12 на первые управляющиевходы элементов 9 и 10 совпадений воз 1 ействуют логические "1". если в момент включения на информационном1 1 входе присутствовала логическаяБлоки 14 и 15 постоянного запоминания Выполняют роль функциональных кодовьп преобразователей, где каждому коду адреса считывания ставится в соответствие выходные коды большей разрядности, находящиеся в линейной зависимости с требуемыми значениями напряжения ВыхОдных сигналов формиро ф вателя сигналов с угловой модуляцией,С помощью счетчика 8 постоянно идет обращение к младшим адресным входам блока 14 и блока 15. В то жевремя опрашиваются и их старшие адресные входы с помощью реверсивного счетчика 13, Таким образом идет обращение к младшим и старшим адресным входам блоков 14 и 15 независимоот того, н экстремальных или промежуточном состояниях находится реверсив ный счетчик 13,С выхода источника 1 гармонический сигнал подается,на вход БАМ 2 ина вход фазовращателя 4 на П/2, сВыхода которого он поступает на входБАМ 5. На другие входы БАМ 2 и 5 подаются модулирующие сигналы. С выходов БАМ 2 и 5 сигналы подаются на первый и второй входы сумматора 3,На информационный вход формирователя сигналов с угловой модуляцией подается сигнал (фиг. 2 а) несущий информацию. Формирователь 6 формирует тактовые импульсы с частотой с периодом следования не более 1/2 " длительности самого короткого информационного импульса (где 1 - число разрядсв реверсивного счетчика 13), Эти тактовые импульсы через элементы 9 и 10 совпадений поступают на вход сложения или вычитания реверсивного счетчика 13 или блокируются ими по достижении реверсивным счетчиком 13 экстремальных состояний, Кодовые комбинации с выхода реверсивного счетчика 13 (фнг. 2 б) поступают на входы дешифратора 12 максимальной (, ) и минимальной ( ) кодовых комбинаций соответственно, а также на входы старших разрядов блоков 14 н 15.124411 Ттакт соя ьиС А(С) = сояьи у(С)С(4) соя дсдС тогда тактовые импульсы проходят навход сложения реверсивного счетчика13 через элемент 9 совпадения.По мере поступления тактовых импульсов на . реверсивный счетчик 13на входы старших разрядов блоков 14и 15 поступает К-разрядный сигнал ссоответствующих выходов реверсивногосчетчика 13, который подается такжена входы дешифратора 12 экстремальных кодовых комбинаций. Блоки 14 и15 осуществляют функциональное преобразование двоичного кода реверсивного счетчика 13 в два кода большейразрядности, линейно связанных с требуемыми значениями выходных напряжений при переходе от одной частотымодуляции к другой,При достижении частоты отжатия"или частоты "нажатия" на входы старших разрядов блоков 14 и 15, устанавливается уровень логической "1"или логического "О" соответственно,которые сохраняются до.изменения логического уровня на информационномвходе. Так как изменение логическогоуровня может происходить плавно илимгновенно, то это приводит к тому,что уровни внеполосных (паразитных)излучений частотно-модулированныхсигналов с угловой модуляцией следует рассматривать для различных случаев: когда на выходе реверсивногосчетчика 13 установлен логический ."О", логическая "1" и произвольное,т.е. не экстремальное состояние.Пусть на входах старших разрядовблоков 14 и 15 установлен логический"О". С помощью счетчика 8 опрашиваются адресные входы 1 младших разрядовячеек блока 14 с порядковыми номерами (1-2) и 1 младших разрядов ячеекблока 15 с теми же порядковыми номерами. В данные ячейки занесены выборки сигналов соя аС и яп 5 гС на интервале одного периода.Периодическая генерация сигналовсоя 51 С и яп 5 С на интервале периодов Т и Т з приводит к тому, что устройство формирует частоту, например,отжатияАналогичным образом работает формирователь сигналов с угловой модуляцией, когда на входах старших разрядон блоков 14 и 15 установлена логическая 1", Тогда с помощью счетчика,8 опрашиваются 1 младших разрядов 1 О. блоков 14 и 1 .младших разрядов блока,15 с порядковыми номерами (2 " -2 )- +е2 . В указанные ячейки блоков 14 и15 занесены выборки сигналов сояЯ Си -я 1 п 2 С соответственно на интервал 15 одного периода.Периодическая генерация сигналовя 1 п дС и -яп йС на интервале периодов Т и Тв приводит к тому чтоустройство формирует частоту нажаи20 тиякЕ Е.Оставшиеся (2 -2 ) ячеек в обоих блоках 14 и 15 отведены под формирование модулирующих функций припереходе от одной частоты, например 25 "отжатия" к другой частоте "нажатия"и наоборот. Для блоков 14 и 15 составляютсяютаблицы истинности таким образом,что последовательности кодовых комбинаций адреса преобразуются в выходную кодовую последовательность большей разрядности, значения которойпропорциональны мгновенным значениямамплитуды гармонического сигнала на 35периодах Т Т, Т Т и мгновенным значениям амплитуды гармонического сигнала, определяемых видоммодулирующих фучкций перехода отодной частоты к другой.40Таким образом, последовательностикодовых комбинаций с помощью цифро-.аналоговых преобразователей 16 и 17преобразуются в гармонические сигналы А(С) и В(С) на интервалах Тд, 45Т, Т и Тя соответственно и всигнал, определяемый законом перехода от одной частоты к другой)Ъвается коэффициентом передачи цифроаналоговых преобразователей б и 1,а нормированные на Ь,) значения ФункМ ( я 2 О я 1)оя5через равные интервалы )С значенийаргумента С заносятся в двоичном коде в виде таблицы и блоки 14 и 15 соответственно. Таким образом, осущест "вляется программирование блоков 14 и15 на выбранный закон скругленияфронта частотной модуляции )(С), т.е.закон перехода От одной частоты кдругой.Длительность процесса перехода отодной частоты к другой С,=(Фиг, 2) связана сс От 6ношением= и О С где и = 2 число участков аппроксимации Фронта частотной модуляции. Последовательность Формирования35частотно-модулированного сигналаприведена на Фиг, 2 в,г,д.Закон изменения частоты приведенна Фиг. 2 е. При формировании частоты"нажатия на выходах БАМ 2 и 5 имеют".н 40ся соответствующие напряжения и У(С) = соя Ы,Ссоябцч(С) С- 45соя (и 1 я - ) -яясяи(С)яо 2 . Сигналы с выходов ЦАП 1 б и 17 (5) подаются соответственно на управляющие входы БАМ 2 и 5. На другие входы БАМ 2 и 5 подаются сигналы с частотой ы , На выходах БАМ 2 и 5 в слув )1 чае формирования частоты отжатия имеем(.), (С) = соясз Ссоя (",)уС)П (я) = соя(ия 1 + с) яспяи( 1,где приняты допущения, что 11 = 1 В,П = 1 В (амплитуда модулирующегоЩнапряжения), коэффициенты передачиБАМ 2 и 5 К = 1, Частотно-модулиро"ванный сигнал в этом случае имеет Ц (С) = Ц, (С) + 11(С),цс= соя(и, +яи(я (,Здесь также приняты допущения, что П = 1 В, 01, = 1 В, коэффициенты передачи БАМ 2 и 5 К = 1, Частотно- модулированный сигнал "нажатие" имеет Вид Ц, (С) = Н,(С) + Ц,(С), (С) = соясо,я -яияс(Ь) Таким образом если длительность процесса перехода от одноч частоты к ,другой на интервале информационной )посылки задана, то тем самым определяется число импульсов, которое долж но поступать на реверсивный счетчик 13 для его перевода из одного экстремального состояния в другое Изменением коэффициента деления ДПКД 7 устанавливается необходимая ,цевиация частоты, а также необходимая тактовая частота импульсов. Формула изобретения Формирователь сигналов с угловой модуляцней, содержащий последовательно соединенные источник сигналов несущей частоты, первый балансный амплитудный модулятор и сумматор по следовательно соединенные Фазовращатель, вход которого подключен к вьгходу источника сигналов несущей частоты, и второй балансный амплитудный модулятор, выхор которого подключен7 12 к другому входу сумматора, первый и второй элементы совпадений, выходы которых соединены соответственно с входом сложения и с входом вычитания реверсивного счетчика, первый и второй блоки постоянного запоминания, входы старших разрядов которых соединены с выходом реверсивного счетчи ка, первый цифроаналоговый преобразователь вход которого соединен с выходом первого блока постоянного .запоминания, а выход с входом модулирующего сигнала, первого баланс ного амплитудного модулятора, второй ,цифроаналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом второго блока постоянного запоминания, а выход - с входом модулирующего сигнала второго балансного амплитудного модулятора, формирователь тактовых им" пульсов, вход которого соединен с выходом источника сигналов несущей частоты, дешифратор экстремальных кодовых комбинаций, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход минимальной кодовой комбинации и выход максимальной ко довой комбинации которого соединены соответственно с первым управляющим входом первого элемента совпадений, и с первым управляющим входом второ го элемента совпадений, и инвертор,41411 8выход которого соединен с информационным входом первого элемента совпадений, а выход - с информационным входом второго элемента совпадений,при этом вторые управляющие входыпервого и второго элементов совпадений соединены между, собой, входинвертора является информационнымвходом, а выход сумматора - выходом 10 формирователя сигналов с угловоймодуляцией, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью уменьшения уровняпаразитных составляющих выходногосигнала при расширении диапазона 15 частот информационного сигнала и диапазона девиаций частоты, в него введены последовательно соединенные делитель частоты с переменным коэффициентом деления, вход которого сое 20 дикен с выходом формирователя тактовых импульсов, и счетчик, выход старшего разряда которого соединен с точкой соединения вторых управляющихвходов первого и второго элементов 25 совпадений, при этом выходы другихразрядов счетчика соединены с входами младших разрядов первого и второгоблоков постоянного запоминанияа управляющий вход делителя ЗО частоты с переменным коэффициентом деления соединен с входоминвертора.Составитель Г. ЗахарченкоДолинич Техред Н.Бонкало Корректор Демчик е акто Заказ зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная Тираж 81 б ВНИИПИ Государ по делам из 13035, Москва, ЖПодписноевенного комитета СССРретений и открытий35, Раушская наб., д. 4