Формирователь однополосного сигнала с угловой модуляцией

Формирователь однополосного сигнала с угловой модуляцией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ОДНОПОЛОСНОГО СИГНАЛА С УГЛОВОЙ МОДУ.Г1ЯЦИЕЙ, содержащий источник модулирующих сигналов, выход которого соединен с одним входом амплитудного модулятора через последовательно соединенные низкочастотный фазовращатель и генератор экспоненциальной функции, . а с другим входом амплитудного модулятора - через фазовый модулятор, к второму входу которого подключен источник сигналов поднесущей частоты, последовательно соединенные первый когерентный детектор, первый фильтр нижних частот, первый фильтр высоких частот, первый балансный амплитудный модулятор и сумматор, послепо ятельно соединенные второй когерентный детектор , сигнальный вход которого соединен с выходом амплитудного модуляtopd , второй фильтр нижних частот, второй фильтр высоких частот и второй балансный амплитудный модулятор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а также источник сигнала несущей частоты, выход которого подключен к второму входу второго балансного амплитудного модулятора и через первый фазовращатель к второму входу первого балансного амплитудного модулятора, и второй фазовращатель , при эТом выход источника сигналов поднесущей частоты соединён с опорным входом одного из когерентных детекторов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений в выходном сигнале , сигнальный вход первого когерентного детектора соединен с выходом амплитудного модулятора, а второй фазовращатель включен между выходом источника сигналов поднесущей частоты и опорным входом второго когерентного детектора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН зао H 03 С 1/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 33521 52/24-09

{22) 16. 10. 81 (46) 23. 11. 84. Бюл. М - 43 (72) А.А.Волков (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621.376.22(088.8) (56) 1. Патент США И 3054073, кл. 332-17, опублик. 1962.

2. Авторское свидетельство СССР . по заявке 3258843/18-09, кл. Н 03 С 1/52, 1981 (прототип). (54)(57) ФОРМИРОВАТКЛЬ ОДНОПОЛОСНОГО СИГНАЛА С УГЛОВОЙ МОДУПЯЦИЕЙ, содержащий источник модулирующих сигналов, выход которого соединен с одним входом амплитудного модулятора через последовательно соединенные низкочастотный фазовращатель и генератор экспоненциальной функции, . а с другим входом амплитудного модулятора — через фазовый мопулятор, к второму входу которого подключен источник сигналов поднесущей частоты, последовательно соединенные первый когерентный детектор, первый фильтр нижних частот, первый фильтр высоких

„„SU„„1125136 А частот, первый балансный амплитудный модулятор и сумматор, послеповятельно соединенные второй когерентный детектор, сигнальный вход которого соединен с выходом амплитудного модулятора, второй .фильтр нижних частот,,второй фильтр высоких частот и второй балансный амплитудный модулятор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а также источник сигнала несущей частоты, выход которого подключен к второму входу второго балансного амплитудного модулятора и через первый фазовращатель к второму входу первого балансного амплитудного модулятора, и второй фазовращатель, при зтом выход источника сигналов поднесущей частоты соединен . 1фф с опорным входом одного из когерент- С" ных детекторов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений в выходном сигнале, сигнальный вход первого когерент- laas4 ного детектора соединен с выходом Зивов амплитудного модулятора, а второй Я фазовращатель включен между выходом источника сигналов поднесущей частоты и опорным входом второго когерентного детектора. модулятора, и второй фазовращатель, при этом выход источника сигналов поднесущей частоты соединен с опорными входами первого и второго когеРентных детекторов, а второй фазовра"

* щатель включен между выходом амплитудного модулятора и сигнальным входом первого когерентного детектора (2 3.

Второй фазовращатель, вкпюченный между выходом амплитудного модулятора и сигнальным входом первого когерентного детектора, должен бить широкополосным, поскольку однополосний сигнал с угловой модуляцией занимает широкую полосу частот (для девиации 5 кГц эта полоса равна

13 кГц). Однако реальные фазовращатели не могут обеспечить поворот фазы на 90 в таком диапазоне частот.

Минимальное отклонение от 90 практически достигает 1,5-2, что обеспечивает давление нерабочей боковой полосы порядка 30-35 дБ, вместо требуемых 40-45 дБ, что эквивалентно наличию нелинейных искажений в однополосном сигнале.

40 соединенные второй когерентный детектор, сигнальный вход которого соединен с выходом амплитудного модулятора, второй фильтр нижних частот, второй фильтр высоких частот и втооой балансный амплитудный модулятор, высумматора, а также источник сигнала несущей частоты, выход которого подключен к второму входу второго балансного амплитудного модулятора и э

Ф 11257

Изобретение относится к радиотех- нике и может использоваться для формирования однополосных сигналов с угловой модуляцией в радиопередающих устройствах.

Известен формирователь однополосного сигнала с угловой модуляцией, содержащий источник модулирующих сигналов, выход которого соединен

10 с одним входом амплитудного модулятора через последовательно соединенные низкочастотный фазовращатель и генератор экспоненциальной функции а с другим входом амплитудного

Ф

15 модулятора †через фазовый модулятор, ко второму входу которого подключен источник сигналов поднесущей частоты f1 ).

Однако в данном формирователе однополосного сигнала с угловой мо20 дуляцией при индексе модуляции, равном единице, амплитуда поднесущей частоты близка к амплитуде сигнала боковой полосы, в результате чего его КПД оказывается относительно невысоким.

Наиболее близким к предложенному Цель изобретения — уменьшение неявляется формирователь однополосного линейных искажений в выходном сигсигнала с угловой модуляцией, сойеР- нале. жащий источник модулирующих сигна- . Поставленная цель достигается лов, выход которого соединен с тем, -что в формирователе однополосодним входом амплитудного модуля- ного сигнала с угловой модуляцией, тора через последовательно соеди- содержащем источник модулирующих пенные низкочастотный фазовращатель сигналов, выход которого соединен с и генератор экспоненциальной. Функ- З5 одним входом амплитудного модулятора ции, а с другим входом амплитудного через последовательно соединенные модулятора — через фазовый модуля- низкочастотный фазовращатель и генетор, к второму входу которого ратор экспоненциальной функции, а подключен источник сигналов подне- с доугим входом амплитудного модулясущей частоты, последовательно тора — через фазовый модулятор, к соединенные первый когерентный детек" второму входу которого подключен тор, первый фильтр нижних частот. источник сигналов поднесущей частоты, первый фильтр высоких. частот, первый последовательно соединенные первый баллнсный амплитудный модулятор и когерентный детектор, первый фильтр сумматор, последовательно соепинен- 45 нижних частот, первый фильтр высоких

v ный второй когерентный детектоп, частот, первый балансный амплитудныи. сигнальный вход которого соединен с модулятор и сумматор, последовательно выходом амплитудного модулятора, второй фильтр нижних частот, второй фильтр высоких частот и второй ба- 56 лансный амплитудный модулятор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а также источник сигнала несущей частоты, выход кото- . ход которого соединен с вторым входом рого подключен к,второму входу второ-55 го балансного амплитудного модулятора и через первый фазовращатель к втором входу первого балансного амплитудного

3 11 через первый фазовращатель к вторбыу

)входу первого балансного амплитуд ного модулятора, и второй фазовраща- тель, при этом выход источника сигналов поднесущей частоты соединен с опорным входом одного из когерентнык детекторов, сигнальный вход первого когерентного детектора соединен с выходом амплитудного модулятора, а второй фазовращатель влючен между выходом источника сигналов попнесущей частоты и опорным входом второго когерентного детектора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного формирователя однополосного сигнала с угловой модуляцией.

25736 4 с угловой модуляцией (ОБП УМ) и сигнал поднесущей частоты.

При однотоновом модулирующем сиг- нале 0 (t) = Ч S1n Qt, 1" (1) -mSingt, а

5 QФ)=mcosQt где в= кЧ вЂ” индекс фаэовой модуляции, à — 1 и U (t)=V ", eos(wt+RQJt.

10 К=О

В первом когерентном детекторе 8 перемножаются выходной сигнал источника 3 сигналов поднесущей частоты

0 (1) =О, cos мФ н сигнал U„(t) с выхода амплитудного модулятора 7. На выходе первого когерентного детектора 8 в результате получается сигнал

ОО

20 U (tl U (t) U Я=ЧЧ .Е cos k53t+e.ч., В 7 3 11со kl формирователь однополосного сигнала с угловой модуляцией содержит источник 1 модулирующих сигналов, низкочастотный фазовращатель

2, источник 3 сигналов поднесущей частоты, фазовый модулятор 4, генератор 5 экспоненциальной функции, второй фазовращатель 6, амплитудный

2S модулятор 7, первый 8 и второй 9 когерентные детекторы, первый 10 и второй 11 фильтры нижних частот (ФНЧ), первый 12 и второй 13 фильтры высоких частот (ФВЧ), первый баланс йый амплитудный модулятор 14, первый

1 фазовращатель 15, источник 16 сигнаI лов несущей частоты, второй балансный амплитудный модулятор 17 и сумматор 18.

Устройство работает следующий образом.

Модулирующий сигнал источника модулирующих сигналов 1j(t) преобразуется низкочастотным фазовращяте- 40 лем 2 в результате сдвига по фазе л на 90 в сигнал U(t) и после генератора 5 экспоненциальной функции в сигнал е «>, где 9(t)=KG(t):

К вЂ” коэффициент пропорпиональности. .45

Сигнал с выхола генератора 5 поступает на один из входов амплитудного модулятора 7, на другой вход которого поступает с выхода фазового модулятора 4, в котором сигнал источника 3 So сигналов поднесущей частоты модулируется сигналом источника 1 модулирующих сигналов, фазомодулированный, сигнал 0 (1) ЧСоз(ЮФ+ Ч(Ф ))

На выходе амплитудного модулято- SS ра 7 образуется сигнал U>(t)=Ve ®Ю, icos)tot+ V(t)), который содержит кроме сигнала одной боковой полосы где в. ч. — высокочастотные составляющие.

Во втором когерентном детекторе 9 перемножаются выходной сигнал источ" ника 3 сигналов поднесущей частоты, I прошедший через второй фазоврлщател

6, Оь (t)=y„cosset + 9(1) и выходной сигнал амплитудного модулятора 7.

В результате на выходе второго когерентного детектора 9 получается сигнал .

При когерентном детектировании сигнал ОБП УМ переносится на нулевую поднесущую частоту. Высокочастотные составляющие отфильтровываются в ВНЧ

10 и 11, а ФВЧ 12 и 13 исключают.из сигнала нулевую поднесущую частотупостоянную составляющую. При этом сигналы на выходах ФВЧ 12 и 13 соответственно имеют вид (t j = - V V . Е сОз % Я ф 1, а 2 1Ь1%!

OO

0„,(1-ЧЧ,.>, cos(1cgt-90 ).

Ь1

В последних выражениях нижщие пределы суммирования взяты не от О, а от 1, потому что исключена постоянная составляющая (к О).

Далее квадратурные сигналы .0@и !

U1S одной амплитуды, но сдвинутые между собой по фазе на 90, поступа1125736

Составитель Г. Захарченко

Редактор И. Николайчук Техред M.Kóýüèa Корректор С, Черни

Заказ 8596/43

Тираж 861

Попписное

ВНИИПИ Государственного комитетя СССР по делам изобоетений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал,ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ют на низкочастотные входы соответственно первого 14 и второго 17 балансных амплитудных модуляторов, на

° другие входы которых поступают также сдвинутые между собой по фазе на 90 5 первым фазовращателем 15 сигналы с выхода источника 16 сигналов несущей частоты.

В балансных амплитудных мбдуляторах 14 и 17 происходит подавление несущей частоты, при этом на выходе одного из них формируется сумма верхней и нижней боковых полос, а на выходе другого — разность верхней и нижней боковых полос. 15

В сумматоре 18 образуется при сложении с выходов первого 14 и второго 17 балансных амплитудных модуляторов нижняя боковая полоса, при их вычитании — верхняя боковая 20 полоса. В обоих случаях это ОБП УИ колебание без несущей.

При этом второй фаэовращатель 6 может быть включен как между выходом источника 3 сигналов поднесущей частоты и опорным входом первого когерентного детектора 8, так и между выходом источника 3 сигналов поднесущей частоты и опорным входом второго когерентного детектора 9.

Это изменит только относительное расположение фаз напряжений на выходах

ФНЧ 10 и 11: (0-90 ) или (90" -О) .

В предложенном фазовом модуляторе значительно понижаются требования к широконолосности второго фазовращателя 6, что приводит к увеличению подавления нерабочей боковой полосы.

Таким образом, в нредложенно фазовом модуляторе обеспечивается значительное уменьшение нелинейных искажений в выходном сигнале.