Формирователь сигналов с заданным законом изменения фазы

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 4 Н 03 С 3/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71 4026038/24- 20,02,86 30.07.87. Б Всесоюзныйий институт В.Н,Кочемас 621,376,4(0 Радиотехник торское сви 677, кл. Н юл. Р 28заочный электротехсвязиов и И.А.Раков88,8)а. 1948, У 2, с. 3детельство СССР03 В 19/00, 1979,ческ (72) (53) (56)А У 81 4. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ С ЗАДАННЫМ ЗАКОНОМ ИЗМЕНЕНИЯ ФАЗЫ(57) Изобретение относится к радиоэлектронике и обеспечивает повышениеточности задания закона изменения фазы при расширении диапазона рабочихчастот в сторону высоких частот, Формирователь содержит блок 1 формирования кода фазы, М преобразователей2 кода, опорный генератор (ОГ) З,ре,Я 0132726 гистр памяти 4, ЦАП 5, фильтр нижнихчастот 6, делитель частоты 7, реверсивный счетчик 8 и коммутатор 9. Потактовым импульсам, поступающим сОГ 3 через делитель частоты 7, блок1 формирует код фазы , который затем преобразуется в код синусоидальных функций в преобразователях 2, Поуправляющему коду реверсивного счетчика 8 через коммутатор 9 на регистрпамяти 4 проходит один иэ преобразованных сигналов. В зависимости отзначения кода фазы , формируемогоблоком 1, устройство может выполнятьфункцию фазовращателя (при постоянном значении), синтезатора частот(при линейно изменяющейся фазе) исинтезатора сигналов (при более Чложном законе изменения фазы). Поясняется работа блока 1. Введены блоки7-9 и Ипреобразователей 2. 4 ил.13 налов.В формирователе сигналов с задан 45 ным законом изменения фазы (фиг. 1)в качестве И-фазной системы исходныхпериодических сигналов испольЗуютсядискретные двухуровневые сигналы(фиг, 2), период которых разбит на50 1) равных интервалов п я 1 п+2 и)Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться дляформирования сигналов с заданным законом изменения фазы, например, вкалибраторах фазы, синтезаторах частот, синтезаторах с полиноминальным законом изменения частоты.Цель изобретения - повышение точности задания закона изменения Аазыпри расширении диапазона рабочих частот в сторону высоких частот.На Аиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого формирователя сигналов с заданнымзаконом изменения фазы; на фиг. 2диаграммы системы используемых исходных двухуровневых сигналов; нафиг. 3 - примеры реализации блокаформирования кода фазы; на фиг.4пример реализации коммутатора.Формирователь сигналов с заданнымзаконом изменения фазы содержит блок1 формирования кода фазы, 1) преобразователей кода 2,2 2, опорный генератор 3, регистр 4 памяти,циАроаналоговый преобразователь (ЦЛП)5, Аильтр 6 нижних частот (ФНЧ),делитель 7 частоты, реверсивный счетчик 8, коммутатор 9,Блок 1 формирования кода фазы(фиг. За) содержит наборное поле10 с 1) переключателями 11, . . .11,На фиг. Зб дано наборное поле 1 Ос И переключателями 1111,и накопитель 12 кода Аазы.На Аиг, Зв показаны наборное поле 10 с И переключателями 1111 , накопитель 12 кода фазы, накопитель 13 кода частоты, сумматор 14,управляемый инвертор 15. Коммутатор, 9 содержит М мультиплексоров 16.Формирователь сигналов с заданнымзаконом изменения фазы работает следующим образом,В каждом с 1-м такте опорного генератора 3 на выходе делителя 7 частоты с коэффициентом деления т возникает импульс, который поступает натактовый вход блока 1 формированиякода фазы, на кодовом выходе которого Аормируется код Аазы т, поступающий далее на входы преобразователей2,2 . 2, кода, преобразующих кодфазы в синусоидальный сигнал, На выходе п-го из И преобразователей кодаформируются коды синусоидальных функций 267 2которые поступают на соответствующиесигнальные входы коммутатора 9,Принцип действия формирователясигнала с заданным законом измененияфазы основан на том, что при суммировании периодических сигналов, входящих в Х-Аазную систему и умноженныхна соответствующие синусоидальныефункции фазы т, также образующиеМ-фазную систему, результат содержитчлены, зависящие только от разностей. или только от сумм полных Ааз составляющих периодического сигнала ифазы ц. Любой периодический сигналбез постоянной составляющей с частотой (,) может быть записан в виде ряда фурьеБп(т) =ч . а 1,яэ.п 1 ты+Ь 1,сояыс(2) 20 1(: В 1)1-фазную систему сигналов, кроме)(,При смене знака перед 21)п/1)1, раз ность (ыГ-(1 в (4) заменяется суммой(тп+ Р),При постоянном значении 0) устройство, реализующее алгоритм (4), выполняет Аункцию фазовращателя, при 40 линейно изменяющейся фазе - синтезатора частот, при более сложном законе изменения фазы - синтезатора сиг 1 при (тп+и) тпод И=О,11 =пО при других Е,55(тпэп)пядей - операция вычислениясуммы по модулю 1)1,ций Фазы (1). Импульсы опорного генератора 3 с частотой, в И раз больщей, чем требуемая частота ы исходных периодических сигналов, поступают на счетный вход реверсивного счетчика 8 по модулю М, Направление счета определяется сигналом на установочном входе реверсивного счетчика 8, Формируемого одновременно с кодом Фазы ц в блоке 1 формирования кода Фазы. Двоичный код числа (т) шоЖ с выхода реверсивного счетчика 8 поступает на управляющий вход коммутатора 9.На выход коммутатора 9 при этом поступает код с М-(ш)шов=го его сигнального входа, Импульс с выхода опорного генератора 3, поступающий на тактовый вход регистра 4 памяти, осуществляет запись в него кода с выхода коммутатора 9, и на выходе ЦАП 5 формируется напряжение, пропорциональное записанному коду. ФНЧ6 пропускает на выход устройства первую гармонику сформированного сигнала.Вся разрядная сетка блока 1 формирования кода Фазы и преобразователей кода 2 . 2используется дляреализации отклонения заданного закона изменения фазы от линейного, соответствующего несущей частоте, Приэтом блок 1 Формирования кода фазыи преобразователи кода 22работают на частотах, в ц/И раз меньших несущей частоты, причем рост несущей частоты сигнала сопровождаетсяростом этого отношения без увеличения рабочей частоты блока 1 формирования кода Фазы и преобразователейкода 2 2,Предельная рабочая частота определяется практически только быстродействием ЦАП 5.Блок 1 формирования кода фазы прииспользовании предложенного Формирователя сигналов с заданным закономизменения фазы в качестве Фазовращателя может быть выполнен, например,в виде наборного поля 10 с 1 переключателями 11 11, (фиг, За), каждый на два положения, в одном из ко 10152030455055 13272В системе сигналов (5) в любой момент времени отличен от нуля (т.е.равен 1) лишь один из сигналов,что дает возможность реализовать алгоритм (4), последовательно передавая на выход соответствующие коды11-Фазной системы синусоидальных Функ 674торых на соответствующий выход блока 1 прступает сигнал "0", а в другом - "1", Меняя положение переключателей 1111, наборного поля 10, можно формировать различные коды фазы.Блок 1 формирования кода фазы при использовании устройства в качестве синтезатора частот может быть выполнен на основе накопителя 12 кода фазы (Фиг, Зб). С каждым тактовым импульсом к коду, записанному в накопителе кода фазы 12, прибавляется код, установленный на наборном поле 1 О, в результате чего на выходе формируется линейно нарастающий код фазы, соответствующий требуемому отклонению частоты формируемого сигнала от частоты исходного сигнала. Сигнал о знаке отклонения поступает с соответствующего из 11 11 переключателей наборного поля 10 на выход сигнала управления режимом работы реверсивного счетчика 8 блока 1 формирования кода фазы, минуя накопитель 12 кода Фазы.При использовании формирователя сигналов с заданным законом изменения фазы в качестве синтезатора сигналов в накопителе 13 кода частоты, входящем в состав блока 1 формирования кода фазы, формируется линейно изменяющийся код частоты. Этот код суммируется с кодом начальной частоты, поступающим с наборного поля 10, в сумматоре 14, В накопителе 12 кода фазы Формируется код фазы линейно-частотномодулированного (ЛЧИ) сигнала, изменяющийся по параболичес" кому закону. При этом сигнал со старшего разряда сумматора 14 поступает на управляющий вход управляемого инвертора 15. Этот же выход сумматора 14 является выходом сигнала управления режимом работы реверсивного счетчика 8 блока 1 формирования кода фазы, Если при сигнале "0" в этом разряде обеспечивается инвертирование остальных разрядов кода Фазы управляемым инвертором 15 и режим сложения реверсивного счетчика 8, а при сигнале "1" - прямое пропускание и режим вычитания соответственно, то в таком устройстве реализуется возрастающий закон линейной частотной модуляции. Для получения падающего закона необходимо при сигнале 0 в старшем разряде сумматора1 4 обеспечить прямое прохождение остальных разрядов через управляемый5 132 инвертор 15 и режим вычитания реверсивного счетчика 8, а при сигнале "1" - инвертирование и режим сложения соответственно.Преобразователи кода 22 могут быть, например, выполнены на основе постоянного запоминающего устройства соответствующего объема или в виде логической структуры, При четных И можно получать И/2 кодов функций инверсией других Б/2 кодов.Коммутатор 9 может быть выполнен в виде параллельного соединения необходимого числа М мультиплексоров, причем число М равно числу разрядов кода каждой синусоидальной функции. Формула изобретения Формирователь сигналов с заданным законом изменения фазы, содержащий блок формирования кода фазы, кодовый выход которого соединен с входом преобразователя кода, последовательно соединенные регистр памяти, цифроаналоговый преобразователь и фильтр ниж 7267 6них частот, а также опорный генератор, выход которого соединен с тактовым входом регистра памяти, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с це 5лью повышения точности задания закона изменения фазы при расширении диапазона рабочих частот в сторону высоких частот, в него дополнительновведены (И) преобразователей кода,10 входы которых соединены с кодовымвыходом блока формирования кода фазы, коммутатор, каждый иэ сигнальныхвходов которого соединен с выходомсоответствующего из Б преобразовате"15 лей кода, а выход - с сигнальным входом регистра памяти, реверсивный счетчик, счетый вход которого соединен свыходом опорного генератора, установочный вход - с выходом сигнала управления режимом работы реверсивногосчетчика блока формирования кода фазы, а выход - с управляющим входомкоммутатора, при этом между выходомопорного генератора и тактовым вхо 25 дом блока формирования кода фазывведен делитель частоты,1327267 Составитель Г.Захарченкктор М,Товтин Техред В.Кадар орректор В.Бутяг Заказ 3407/5 ПодписноеСССР 1130 водственно-полиграфическое предприятие; г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 901 ИИПИ Государствен по делам изобрете 5, Москва, Ж,ого комитетеий и открытийаунская наб., д. 4