Формирователь линейно-частотно-модулированных сигналов

сооз советскИхСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 06004 ЕСПУЬЛИ 03 С 3/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИ НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ КО К АВ ДЕТЕЛЬСТВ(21) 4666592 (22) 24.03.89 (46) 15.01.92 (71) Институт АН СССР (72) А.Л, Зай (53) 621.376. (56) Авторско М 599328, кл С) Бюл, М 2 радиотехники и электроники ев, В.Е. Зимов и Г.М. Петро088,8)е свидетельство СССРН 03 В 21/02, 25.03.78,(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНО-ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиолокации. Целью изобретения является повышение точности установки величины девиации частоты и обеспечение ее регулирования независимоот других параметров линейно-частотно-модулированных (ЛЧМ) сигналов, повышение точности установки средней частоты и обеспечение ее регулировки независимо от других параметров выходных сигналов, а также расширение диапазона регулирования периода ЛЧМ-сигналов, Формирователь ЛЧМ содержит распределитель импульсных последовательностей (РИП) 1, первый - пятый двоичные умножители 2-6, счетчик 7, переклю атель", преобразователь 9 кодов, суммирующий логический элемент 10, делитель 11 частоты, Все двоичные умножители управляются кодовыми сигналами от преобразователя 9 кодов и формируют ЛЧМ-сигналы с заданными параметрами, На выходе РИП формируются импульсные последовательности, поступающие на соответствующие двоичные умножители. Все двоичные умно-- жители управляются кодовыми сигналами от преобразователя 9 и каждый из них обеспечивает установку и регулировку одного из параметров ЛЧМ-сигналов независимо от другого параметра. 2 з.п.ф-лы, 4 ил,емюЪИзобретение относи 1 ся к радиотехникеи может использоваться в радиолокации.Цепью изобретения является повышение точности установки величины девиациичастоты и Обеспе гение ее регулирования 5независимо От других параметров линейночастотно-модулированных ИЧМ) сигналов,повышение точности установки средней частоты и обеспечение ее регулировки независимо от других параметров выходных 10сигналов, а также расширение диапазонарегулиро.алания периода ЛЧМ-сигналовНа фиг,1 приведена структурная электрическая схема формирователя линйно-частотно-модулированных сигналов; на фиг.2 15- распределитель импульсных последовательностей; на фиг,3 - счетчик; на фиг.4 -диаграммы работы распределителя импульсных последовательностей,Формирователь ЛЧМ-сигналов (фиг.1) 20содержит распределитель 1 импульс 1 ых последовательностей (РИП), первый - пятыйдвоичные умножители 2 - 6, счетчик 7, переключатель 8, преобразователь 9 кодов, суммирующий логический элемент 10. делитель 2511 час; О 1 ы. РИП 1 содержи г трп; геры 12 - 14,элементы И 15- 19 и элемент И,ПИ 20. Счетчик 7 содег.,ж.1; Д григгерь 21-26, инверторы 27 34Фо О 1 л 1 ров 1 е 1 ь ЛЧ М-сигналов работает следу ащи "л ОС;. азам,Перед . а;алом работы все триггеры,входящие в сосгав всех двоичных умножителей 2 - б (фиг,1), счетчика 7 и делителя 11сбрасываются в начальное состояние, Перехлючатель 8 находигся в положении А. Науправляющий вход первого двоичного умножителя 2 подается логический сигнал "1или 0 соответственно для растущео илипадающего закона ЧМ, На управляющий 40вход второго двоичного умножител 3 подается "1", а на управляюпий вход третьегодвоичного умножителя 4 "0", На первыйвход презбразовэтеля 9 кодов поступаеткод, задающий девиацию ч. Стоты Л Г, На 45вход РИП 1 поступают колебания прямоугольной формы с тактовой частотой тт(фиг,4 а). На фиг.4 б,в и г показаны сигналына выходах 01,02,0 з соответственно триггеров 12,13,14, входящих в состав РИП 1. В 50результате логических операций, выполняемых логическими элементами, входящими всостав РИП 1, на его выходах образуютсятри импульсных последовательности, полохсительные импульсы которых не перекрывдаются во времени, В астности,л первомвыходе РИП 1 образуется импульсная последовательность с частотой Г 1.= Гт/2 = т/4(фиг,4 д), на втором выходе Образуется импульсная последовагельность с частотой 12= 1 т/22 =- Гт/8 (фиг.4 е), на третьем выходе образуется импульсная последовательность с частотой 1 з .= 1 т - (Г 1 ч Т 2) = 5 тт/8. Сигнал г цастотой т 1 с первого выхода РИП поступас на аналоговый вход первого двоичного умножителя 2 емкостью М 1 двоичных разря,.;Ов. С выхода переноса первого двоичного 1 ножителр 2 сигнал с частотой Гп = =11/."."поступает на вход счетчика 7 емкостью М 2 двоичных разрядов, при этом Л 2 = М 1 или М 2 = М 1-1. Счетчик 7 Формирует код К 1, линейно изменяющийся от 0 до 2 1, Код К 1 поступает на цифровой вход первого двоичного умножителя 2, При формировании сигнала с линейно растущей частотой на управляющий вход первогодвоичного умножителя 2 подано напряжение и на его выходе образуется сигнал с частотой Г 1=-.= К 1 11/2, линейно увеличимгвающийся от О до т 1-11/2 . Г 1 ри формировамгнии сигнала с линейно падающей частотой на управля 1 ощий вход первого двоичного умножителя 2 подается напряжение "О" и на его выходе обазуется сигнал с частотой Г 1 = т 1-К 1 х х 11/2, линейно уменьшающейся12от 11 до 11/2, Средняя частота формируеМгмого сигнала равна Г 1,-,р = Г 1(1-1/2)/2.С выхода первого двоичного умножителя 2 сигнал поступает на аналоговый вход второго двоичного умножителя 3 емкостью М 3 двоичных разрядов, Одновременно на его цифровой вход с первого выхода преобразователя кодов 8 поступает код К 2 = 0,1,2.,2, Определяющий девиацию частоты Л Г, В результате на выходе второго двоичного умножителя 3 Образуется сигнал с частотои Г 2 = К 21/с, Девиация частотымзэтогосигнала равна ЛГ: - Кг 11(1-1/2 )/2 а срелняя частота,Л+1 , Мг) ФИзменяя величину кода Кг, ь О;кно регулировать девиацию частоты, од ао при агом изменяэгся средняя частота Ггср, что нежелательно. Для компенсации изменения средней частоты Ггср импульсная последовательность с частотой 12 = 1/2 с второго выхода РИП 1 подается на аналоговый вход третьего двоичного умножителя 4 емкостью МЗ двоичных разрядов, на цифровой вход которого поступает код Кг, Ог 1 ределяющий девиацию частоты, а на управляощий вход подан сигнал "О". При этом на выходе третьего двоичного умножителя 4 Образуется сигнал с частотой1 К 2Гз =-,-(1 - )2 2 мзСигналы с выходов второго и третьего двои 1 ных умножигелей 3,4 поступлю 1 соответ 1706004ственно на первый и втОООй входы суммирую. щего логического элемента 10. На его выходе образуется сигнал со следующей частотой Е 4 ср = Е 2 ср + Езср = -- (1 -- ) +К 2 т 1 12 МЗ 1 1 2 М 2 5т 1 К 2 т 1 К 2МЗ) 2 (М 21 МЗ)Поскольку 2значительно больше 1,М 2+МЗсредняя частота практически постоянна и равна Е 4 ср 1/2Сигнал с выхода суммирующего логического элемента 10 поступает на вход делителя 11 с коэффициентом деления й, сглаживающего неравномерность полученной импульсной последовательности. На выходе делителя 11 образуется ЛЧ М-сигнал прямоугольной формы с частотойЕ/2 й+ ЛЕ/2и девиацией частоты 20 Средняя частота этого сигнала практически постоянна и равна Еср " т 1/2 й. а период2 М 1 + М 225 равен Т =11Для регулирования средней частоты ЛЧМ-сигнала на второй вход преобразователя 9 кодов От какого-либо устоойства или переключателя пОдается код средней частоты, который Образуется в соо;ветствующий код Кз. Этот код поступает на цифровой вход четвертого двоичногО умножителя 5 емкостью М 4 двоичных разрядов, на управляющий вход которого подан сигнал "1", На аналоговый вход четвертого ДВОичного умножителя 5 с третьего выхода РИП 1 поступает импульсная последовательность с частотой 1 з. Частота сигнала на выходе четвертого двоичного умножителя 5 авна Е 5" -Кз1 з/2, где Кз - 0,1,2,2 -1. Этот сигнал поступает на третий вход суммирую. щего логического элемента 10, где он складывается с сигналами, поступающими свыходов второго и третьего двоичных умножителей 3,4. Полученный сигнал ПОступает на делитель 11, на выходе которого (фиг.4 ж) образуется ЛЧМ-сигнал со средней частотой501/2, +К2 йДля регулирования периода формируемого ЛЧМ-сигнала на третий вход преобразователя 9 кодов подается код Т 1, состоящий из Р двоичных разрядов задающих грубое изменение периода, и 2разрядов, задающих плавное изменение периода. Код Т 1 преобразуется в код К 4 грубой регулировки периода и код К 5 плавной регулировки периода. Код К 4 поступает на т последних установочных входов первого двоичного умножитвля 2 и на и первых установочных входов счетчика 7. С помощью этого кода регулируется емкость первого двоичного умножителя 2 путем последовательного отключения его триггеров, начиная со старшего разряде, и емкость счетчика 7 путем последовательного отключения его триггеров, начиная с младшего разряда, При этом должно соблюдаться условие(М 1-гп 1) - (М 2-п 1) 0либо (М 1.п 11) - (М 2-п 1) 1,где лт 1 " 0,1,2 п 1 - число отключенных триггеров первого двоичного умножителя 2; п 1 - 0,1,2 и - число отключенных триггеров счетчика 7. Значение периода формируемого ЛЧМ-сигнала равно2 М 1 - е 1 М 2 - о 1Т -12Таким образом, изменяя разрядность М 1 первого двоичного умножителя 2 и М 2 счетчика 7, грубо (с шагом, равным степени двойки) регулируют период формируемого ЛЧМ-сигнала. При формировании ЛЧМ-сигнала происходит ступенчатое увеличение частоты, величина ступеньки В равнаЛ 1 - , щ, а период ступенькиб 122 М 2 - и 1ЛТ - Произведение Ь Г Л Т = Л 8 характеризует качество формирования ЛЧМ-сигнала и называется базой скачка. Оно равно 1 либо 2 при любых значениях М 1, М 2 и п 11, пь т. е. при регулировке периода качество формирования ЛЧМ-сигнала не ухудшается. Код К 4, определяющий значение периода, содержит п 1+и двоичных разрядов. Количество периодов разно вч и. СООтветствующий код Т 1 сОдержит Р = елфод 2(гп+ПД+1 двоичных разрядов. где епт(1- операция выделения целой части. Для плавной регулировки периода переключатель 8 устанавливают в положение В. Одновременно с кодом К 4, подаваемым на устэн вочные входы перВОГО двоичного умножителя 2 и счетчика 7, с четвертОГО выхода преобразователя 9 кодов поступает код К 5 нд цифровой ВХОД пятого ДВОичного умно жителя 6 емкостью 2 двоичных разрядов, на аналоговый вход которого поступает сигнал с Выхода переноса первого двоичного умножителя 2, На управляющий вход пятого двоичного умножителя 6 поступает "0". При этом на его выходе образуется сигнал, частота которого равнаРб О 1М 1 - в в 1 - в М 1 - в2 2 21 - К 512 М 1 - в2 М 1 - в 1Период ЛЧ М-сигнала на выходе формирователя равенм 2- ю м. Фм 2- п 1 м . 1 и2 2Т=ФГ Е 2 -к6 где К 5 0,1,2,2-1,Для фиксированных в и и 1, задавая значение К 5, можно плавно регулировать период Т, Если значение кода К 5 - 2 м , то следует увеличить гп+и на 1.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет формироватьпериодические ЛЧМ-сйгналы снезависимо регулируемыми девиацией, средней частотой и периодом в широких пределах без ухудшения качества формирования, При этом повышается точность установки величины девиации и средней частоты ЛЧМ-сигнала. Формула изобретения .1,Формирователь линейно-частотно- модулированных сигналое, содержащий первый двоичный умножитель, счетчик и делитель частоты, при этом вход счетчика подключен к выходу сигнала переноса первого дволчного умножителя, цифровой вход которого подключен к выходу счетчика, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности установки величины девиации частоты и обеспечения ее регулирования независимо от других параметров линейно-частотно-модулированных сигналов, введен распределитель импульсных последовательностей, второй и третий двоичные умножители, преобразователь кодов и суммирующий логический элемент, при этом аналоговые входы первого и второго двоичных умножителей подключены соответственно к первому и второму выходам раСпределителя импульсных последовательностей, выход первого двоичного умножителя соединен с аналоговым входом второго умножителя, выход которого подсоединен к одному из входов суммирующего логического элемента, другой выход которо 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 го подключен к выходу третьего двоичного умножителя, выход суммирующего логического элемента соединен с входом делителя частоты, кодовые управляющие входы второго и третьего двоичных умножителей подключены к выходу кодового сигнала установки девиации частоты преобразователя кодов, кодовые входы которого являются управляющими кодовыми входами формирователя линейно-частотно-модулированных сигналов, а вход распределителя импульсных последовательностей и выход делителя частоты являются соответственно входом и выходом формирователя линейно- частотно-модулированных сигналов,2.формирователь по и.1, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения точности установки средней частоты и обеспечения ее регулирования независимо от других параметрое выходных сигналов, введен четвертый двоичный умножитель, выход которого подключен к одному иэ входов суммирующего логического элемента, при этом третий выход распределителя импульсных последовательностей соединен с аналоговым входом четвертого двоичного умножителя, цифровой кодовый вход которого подключен к выходу кодового сигнала установки средней частоты выходных сигналое.З,формирователь по пп,1 и 2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования периода линейно-частотно-модулироеанных сигналов, введен пятый двоичный умножитель, а выход сигнала переноса первого двоичного умножителя соединен с входом счетчика через введенный переключатель, при этом аналоговый вход пятого двоичного умножителя подключен к выходу сигнала переноса первого двоичного умножителя, выход пятого двоичного умножителя подсоединен к другому входу переключателя, установочные кодовые входы первого двоичного умножителя и счетчика подключены к кодовому выходу сигнала грубой установки периода преобразователя кодов, кодовый выход сигнала плавного регулирования периода выходных сигналов подсоединен к цифровому кодовому входу пятого двоичного умножителя./ 27 Составитель Н.ЧекановаТехред М.Моргентал Корректор А.Осауленко Редакто иткин Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 203 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5