Цифровой формирователь синусоидальных колебаний переменной частоты

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСН 12 2.742 СПУБЛИН(51)4 Н 10 Н 03 К 3/8 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВ д ВТОРСНОМУ СВ 37И.Куприйчу ельство СССР 27/10, 1982, ьство СССР 27/10, 1974. стройства позволяю лемент ранить лючить преобладани огональност ременные(54) ЦИФРОВОЙ Ф ДАЛЬНЫХ КОЛЕБА (57) Изобретени вано в системах нипулированными иск- имвоСОИТОТЫ льзо- -ма- изоботери ор формиров нных кол лов при нии частотно-манибаний без разрыва улиров азы, 3 г Я(56) АвторУ 930734,АвторскУ 441679,8/24-218586. Бюл.ошкин и Д4(088.8)кое свидел. Н 041.е свидетелл. Н 04 1. РМИРОВАТЕЛЬ СИН НИЙ ПЕРЕМЕННОЙ ЧА может быть исп связи с частотн сигналами, Цельретения - повышение помехоустоичивости устройства. Формирователь содержит формирователь 1 характеристических частот, манипулятор 1 и цифроаналоговый генератор 7. Введение в уст-.ройство делителя 3 частоты следования импульсов, формирователя 4 характеристических частот манипулятора 5,синхронизатора 6 и соединение их сИзобретение относится к импульсной технике и может найти применение в системах связи с частотно-манипулированными сигналами.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости за счет устранения временных преобладаний и исключения потерь ортогональности символов, при формировании частотно-манипулированных колебаний без разрыва фазы.На фиг, 1 показана структурная схема устройства, на фиг. 2 - пример реализации устройства, на фиг, 3 временные диаграммы, поясняющие работу устройства,О 15 Устройство содержит первый формирователь 1 характеристических частот, первый манипулятор 2, делитель 3 частоты следования импульсов, второй 2 О формирователь 4 характеристических частот, второй манипулятор 5, синхронизатор 6 и цифроаналоговый генератор 7.25Выходы первого и второго формирователей 1 и 4 соединены соответственно с информационными входами первого и второго манипуляторов 2 и 5, причем вход первого формирователя 1 является тактовым входом устройства, вход делителя 3 с коэффициентом деления подключен к выходу первого манипулятора 2, а выход соединен с входом второго формирователя 4, синхровход синхронизатора 6 подключен к выходу второго манипулятора 5, выход соединен с управляющими входами первого и второго манипуляторов 2 и 5, а информационный вход является входом устройства, вход цифроаналогового генератора 7 подключен к выходу первого манипулятора 2, а выход является выходом устройства.Формирователь работает следующим образом.Информационный сигнал, представляющий собой двоичный параллельный 1-разрядный код с частотой следования символов Г по входной шине поступает на информационный вход синхро О низатора 6, который управляет работой первого и второго манипуляторов2 и 5.При этом количество проводников 1 входной и выходной шин синхронизатора определяется числом разрядов кода, которое зависит от количест.ва а формируемых на выходе устройства частот, т.е. от основания кода,и определяется по формуле1 = 1 о а,2На вход первого формирователя 1с тактового входа поступают импульсы с тактовой частотой Г,. На выходеформирователя 1 образуются а последовательностей импульсов с частотамиследования Г,/М , где (1 = О,3а), которые подаются наинформационные входы первого манипулятора 2. Коэффициенты И.выделениячастоты определяются требуемыми номиналами средней (несущей) частотыи индекса модуляции формируемого ЧМсигнала и находятся по формулеа и , 1 = 0,1,,а;К. К и+отогде п,тп = 1,2 - заданные положительные числа.На управляющий вход манипулятора2 поступает управляющий сигнал, имеющий а состояний, Каждому состоянию1(3=0, ,а) этого сигнала соответствует на выходе манипулятора 2 частота следования импульсов Г == й, /И, = й т /И ; ( = О а),Импульсы выбранной частоты следования Г /И, с выхода манипулятора 2 подаются на входы цифроаналогового генератора 7 и делителя 3 частоты следования импульсов,На выходе цифроаналогового генератора 7 формируется двухполярный сигнал, представляющий собой ступенчатуюапроксимацию гармонического колебания.При этом частота Г, выходного генератора 7 сигнала связана с частотойГ /М следования импульсов на егоГвходе соотношением Г = - - где21,И2 Ь - целое, число, определяемое требуемой точностью апроксимации. На выходе делителя 3 формируются импульсыс частотой следования Й,/1.М . Этиимпульсы поступают на вход второгоформирователя характеристических частот. 4, на выходе которого получаюта последовательностей импульсов сГчастотами - - 1 = (Оа)Экоторые подают на информационныевходы второго манипулятора 5.Коэффициенты К, деления частоты второго формирователя 4 соответствуют коэффициентам М деления частотыпервого формирователя 1 и определяются из условияа К.И = . К . = сопят, 1=О,а 5 а1=0 и остается .постоянной для заданных30а-значений Г , 1, 1 К В этом случае обеспечивается формирование ЧМ сигнала с постоянной длительностью символов Т = 1/Г, = = сопзй, что позволяет устранить временные преобладания в выходном сигнале.При формировании о - основного ЧМсигнала - несущая частота определяется выражением а ы Ен 2 Ь 1=0 а а Г К.0а(и+Х.а1 0 50 а разность средних частот формулой 55 ой (+1)Г . и4 21.а-К.д=О На управляющий вход манипулятора 5 поступает тот же управляющий сигнал, что и на управляющий вход манипулятора 2. Каждому состоянию 3( = О,а-) этого сигнала соответст-О вует на выходе манипулятора 5 частота следования импульсовБлагодаря соответствуКК 41 И 3ющему выбору коэффициентов деления 5 формирователей 1 и 4 частота следования импульсов на выходе манипулятора 5 оказывается постоянной для всех 0 состояний входного информационного сигнала. Поэтому сигнал манипулятора 20 5 используется в качестве синхросигнала для управления синхронизатором 6,При этом символьная частота равна величине 25 Нормализованный индекс модуляциипри этом определяется выражениемГа 0 :(+1).Т = (и/, К ) х21. 1=0а х (Т. К./Г = в , и = 1,2,) Так как величинап является целымчислом, то обеспечивается формирование ЧМ сигнала с ортогональными символами, В результате обеспечиваетсяповьппение помехоустойчивости формируемого ЧМ сигнала,Основные узлы устройства могутбыть выполнены различным образом.Формирователи 1 и 4 характеристических частот могут состоять иэ а делителей частоты с коэффициентами деления соответственно Я, И ,торы 2 и 5 могут представлять собоймультиплексторы, число управляющихвходов которьг равно 1 = 1 оя а, аинформационных входов - а . Сйнхронизатор 6 может состоять из 1 = 1 оя агБ-триггеров, на входы Р которых по1 проводникам поступает информационный входной сигнал, а на входы С -сигнал синхронизации с выхода манипулятора 5.На фиг. 2 представлен пример конкретного выполнения устройства дляа=2, а=1, а на фиг. 3 - временныедиаграммы, поясняющие его работу.На фиг. 2 показаны делитель 8частоты импульсов на (и+1), делитель 9 частоты импульсов на и, инвертор 10, элементы И 11 и 12, элементИЛИ 13, 0-триггер 14, делитель 15частоты импульсов на и, делитель 16частоты импульсов на (и+1), инвертор 17, элементы И 18 и 19, элемент ИЛИ 20,Устройство работает следующим образом.Информационный сигнал (фиг. За),представляющий собой двоичный одноразрядный код, поступает на входР-триггера 14. Сигнал с выхода синхронизатора 6 управляет работой первого и второго манипуляторов 2 и 5. Навход первого формирователя 1 поступает сигнал тактовой частоты Г.т(фиг. Зб). На выходах делителей 8и 9 частоты формируются соответственно частоты Е /(и+1) и Г/и (фиг.Зв),которые подаются соответственно на12623элементы И 11 и 12 первого манипуля= тора 2. При поступлении на управляющий вход манипулятора 2 информационного сигнала положительной полярности открывается элемент И 12 и с вы 5 хода элемента ИЛИ 13 поступают импульсы с частотой Г = Г /и. При поступлении сигнала отрицательной полярности на выход манипулятора 2 через открытый элемент И 11 поступают им Отпульсы с частотой Й = в в . Выходи+1делителя 3 (фиг. Зг) подключен к входам делителя частоты 15 на и и 16 на (и+1) второго формирователя 4. 15 В зависимости от частоты 1 /Ь(п+1) или Е /Ьп на входе второго формирователя 4 и на выходе делителя 15 формируются частоты Г /Ьп(п+1) или 1 /Ьп, а на выходе делителя 16 - 20 частоты Г /Ьп(п+1) или й /Ь(п+1), которые подаются соответственно на элементы И 18 и 19. При поступлении информационного сигнала положительной полярности открывается элемент 25 И 19 и с выхода элемента ИЛИ 20 поступают импульсы с частотой Г,/Ьп(п+1), так как в этот момент времени на вход второго манипулятора 5 поступают импульсы с частотой Х /пЬ. При щ отрицательной полярности входного информационного сигнала на выход второго манипулятора 5 также поступают импульсы с частотой й /Ьп(п+1), так как на. вход второго Формирователя 4 поступают импульсы с частотой й /Ь(п+1)тТаким образом на синхровход триггера 14 синхронизатора 6 всегда поступают импульсы постоянной частотыЕГ = -- - (фиг.Зд). Поскольку коэфз Ьп(п+1)Фициент деления цифроаналогового ге 742внератора 7 выбран равным 2 Ь, то на его выходе Формируется сигнал частоГ ты Г =или Го 2 Ь (и+1) 2 Ьп.т2 Ьп 2 Ь(и+1) 2 Ьп(п+1)1/2 Т.Таким образом, цифровой формирователь формирует частотно-манипулированный сигнал с символами постоянной длительности и непрерывной фазой, что. обеспечивает ортогональность символов и высокую помехоустойчивость.Формула и з о б р е т енияЦифровой формирователь синусоидальных колебаний переменной частоты, содержащий последовательно соединенные первый формирователь характеристических частот, первый манипулятор и цифроаналоговый генератор, выход которого является выходом устройства тактовым входом которого является вход первого формирователя характеристических частот, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные делитель частоты следования импульсов, второй формирователь характеристических частот, второй манипулятор и синхронизатор, второй вход которого является входом устройства, а выход подключен к управляющим входам второго и первого манипуляторов, причем выход первого манипулятора соединен с входом делителя частоты следования импульсов.г Составитель А Текред В,Када Реда А.Сабо Корректор Е.Ро Заказ 5447/5 писное о ко 4/5 й иРауш зводственно"полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная Тираж НИИПИ Государственно по делам изобретен 13035, Москва, Ж,