Преобразователь код-частота гармо-нического сигнала

Преобразователь код-частота гармо-нического сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Oll ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1и 815900

Союз Советских

СоциалистическихРеслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.06.79 (21) 2783644/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (51) М, Кл.

Н 03 К 13/02

Гееударствеииый комитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 23.03.81. Бюллетень № 11 ао делам иэебретеиий и еткрытий (53) УДК 681.325..3 (088.8) Дата опубликования описания 28.03.81 (72) As p изобретения

А. И. Гризик (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-ЧАСТОТА

ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических установках в качестве программно-перестраиваемого высокостабильного генератора.

Известен преобразователь код-частота гармонического сигнала, выполненный в виде замкнутой цифроаналоговой следящей системы, в которой для подстройки управляемого генератора используется сигнал ошибки, представляющий собой интеграл разности между требуемым и обработанным значением выходной частоты (1), Недостаток преобразователя — ограниченность диапазона преобразуемых частот.

Известен также синтезатор частоты, который содержит регистр кода частоты, подключенный ко входу накопителя, выход которого соединен со входом вычислителя синуса, выход которого подключен к входу преобразователя код-аналог, другой вход которого соединен с выходом тактового генератора и другим входом накопителя, а выход подключен к входу фильтра низких частот (2).

Однако диапазон перестройки такого преобразователя в силу дискретной природы синтезируемого сигнала принципиально ограничен половиной тактовой частоты, а с учетом требований на переходную область частотной характеристики †. четвертью тактовой частоты. Максимальное значение

5 тактовой частоты ограничено быстродействием преобразователей код-аналог. Кроме того, в спектре выходного сигнала присутствуют дискретные паразитные составляющие, обусловленные неидеальностью преобразователя код-аналог и конечной разрядностью

1о вычислителя синуса, причем их расположение и уровень определяются соотношением тактовой частоты и частоты синтезируемого сигнала.

Целью изобретения является увеличение

1е диапазона перестройки в область более высоких частот и уменьшение уровня дискретных паразитных составляющих в выходном сигнале преобразователя.

Для достижения поставленной цели в преобразователь код-частота гармонического сигнала, содержащий регистр кода частоты, подключенный выходом к первому входу накопителя, вычислитель синуса, выход которого соединен с первым входом преобразователя код-аналог, выход которого под815900 ключен к входу фильтра нижних частот, и тактовый генератор, введены делитель частоты, генератор случайного числа, цифровое множительное устройство, сумматор, счетчик, элемент сравнения и элемент И, причем- выход тактового генератора соединен со-входом счетчика, первым входом элемента И и входом делителя частоты, выход которого подключен к входу сброса счетчика, второму входу накопителя и входу генератора случайного числа, первый выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, а второй выход — с первым входом цифрового множительного устройства, второй вход которого соединен с выходом регистра кода частоты, а выход подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом накопителя, а выход подключен к входу вычислителя синуса, выход счетчика соединен со вторым входом элемента сравнения, выход которого подключен ко второму входу элемента И, выход которого соединен со вторым входом преобразователя код-аналог.

На чертеже приведена структурная электрическая схема преобразователя.

Преобразователь содержит регистр 1 кода частоты, накопитель 2, вычислитель 3 синуса, преобразователь 4 код-аналог, фильтр 5 нижних частот, тактовый генератор 6, делитель 7 частоты, генератор 8 случайного числа, цифровое множительное устройство 9, сумматор 10, счетчик 11, элемент 12 сравнения, логический элемент И 13.

Преобразователь работает следующим образом.

Регистр 1 предназначен для записи и хранения кода частоты. С тактом, равным периоду частоты на выходе делителя, этот код прибавляется к содержимому накопителя 2, образуя новое значение фазы синтезируемого сигнала, соответствующее фронту тактового импульса, формируемого делителем 7 частоты. Этот же импульс используется для формирования нового случайного числа в генераторе 8 случайного числа и для обнуления счетчика 11. В цифровом множительном устройстве 9 осуществляется умножение кода частоты на случайное число, результат умножения представляет собой приращение фазы синтезируемого сигнала за целое случайное число периодов генератора 6. Счетчик ll, элемент 12 сравнения кодов и элемент И 13 формируют импульс записи в преобразователь код-аналог, задержанный относительно импульса на выходе делителя 7 частоты на случайное определяемое генератором 8 случайного числа, количество тактов генератора 6. В сумматоре 10 вычисляется значение фазы, соответствующее фронту импульса записи, в вычислителе синуса 3 формируется цифровое значение амплитуды, соответствующее этому значению фазы. В преобразователе код-аналог цифровое значение амплитуды преобразуется в аналоговый сигнал, фильтруемый в фильтре

5 нижних частот с целью подавления гармоник.

Таким образом, в рассмотренном преобразователе код-частота осуществляется псевдослучайная модуляция тактовой частоты вычисления выборок, что дает эффект снижения уровня дискретных составляющих побочных спектров в диапазоне от 0 до частоты тактового генератора 6, ограничения на которую накладываются быстродействием цифровых схем, а не быстродействием многоразрядного преобразователя код-аналог, которое на порядок меньше быстродействия цифровых схем.

Использование псевдослучайной модуляции та ктовой частоты в преобразователе код-частота позволяет расширить диапазон перестройки синтезатора в область более высоких частот и получить большее подавление дискретных паразитных составляющих, что расширяет область применения

20 таких синтезаторов.

Формула изобретения

Преобразователь код-частота гармонического сигнала, содержащий регистр кода частоты, подключенный выходом к первому входу накопителя, вычислитель синуса, выход которого соединен с первым входом преобразователя код-аналог, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, и тактовый генератор, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона перестройки в область более высоких частот и у меньшения уровня дискретных па разитных составляющих в выходном сигнале, в него введены делитель частоты, генератор случайного числа, цифровое множительное устройство, с,мматор, счетчик, элемент срав3s нения и элемент И, причем выход тактового генератора соединен со входом счетчика, первым входом элемента И и входом делителя частоты, выход которого подключен к входу сброса счетчика, ко второму входу накопителя и входу генератора

4о случайного числа, первый выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, а второй выход — с первым входом цифрового множительного устройства, второй вход которого соединен с выходом ре45 гистра кода частоты, а выход подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом накопителя, а выход подключен к входу вычислителя, синуса, выход счетчика соединен со вторым входом элемента сравнения, выход коо торого подключен ко второму входу элемента И, выход которого соединен со вторым входом преобразователя код-аналог.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

ss № 191894, кл. Н 03 К 13/02, 1967.

2. Тирней, Голд, Рейдер. Цифровой синтезатор частоты. — «Зарубежная радиоэлектроника», 1972, М 3, с. 60, рис. 4 (прототип).

815900

Редактор М. Ликович

Заказ 727/89

Составитель В. Войтов

Техред А: Бойкас Корректор Г. Решетник

Тираж 989 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4