Устройство автоматической подстройки линейного закона частотной модуляции

Устройство автоматической подстройки линейного закона частотной модуляции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1205.78 (21) 2614498/18-09 (51) М з

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Н 03 L 7/00

Н 03 С 3/08 с присоединением заявки М9— (23) Приоритет—

Государственный комитет

ССС Р, но делам изобретениИ и открытий

Опубликовано 15.10.81. Бюллетень М 38

Дата опубликования описания 15.10.81 (53) УДК 621. 373. 42..621.376.3 (088.8) (72) Автор изобретения

В. П. Ткачук (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКИ

ЛИНЕЙНОГО ЗАКОНА ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИИ

Изобретение относится к радиотех,нике и может использоваться в измери тельной технике как генератор сигналов с линейным законом частотной модуляции.

Известно устройство автоматической подстройки линейного закона частотной модуляции, содержащее соединенные в кольцо управляемый генератор, фазовый детектор, к другому входу которого подключен эталонный генератор, ключ, фильтр нижних частот и сумматор, к другому входу которого подключен выход генератора пилообразного напряжения, а также синхрониза- 15 тор, первый выход которого подключен к первому входу генератора пилообразного напряжения, к другому входу ключа и к первому входу преобразователя колебаний с переменной частотой в последовательность импульсов с постоянной частотой следования, второй вход которого подключен к выходу фазового детектора (1J .

Однако известное устройство имеет недостаточное быстродействие при отработке сигнала ошибки схемы автоподстройки линейного закона частотной модуляции.

Цель изобретения — повышение быстродей ст ви я .

Для этого в устройство автоматической подстройки линейного закона частотной модуляции, содержащее соединенные в кольцо управляемяй генератор, фазовый детектор, к другому входу которого подключен эталонный генератор, ключ, фильтр нижних частот и сумматор, к другому входу которого подключен выход генератора пилообразного напряжения, а также синхронизатор, первый выход которого подключен к первому входу генератора пилообразного напряжения, к другому входу ключа и к первому входу преобразователя колебаний с переменной частотой в последовательность импульсов с постоянной частотой следования, второй вход которого подключен к выходу фазового детектора, введены компенсатор фазы и последовательно соединенные блок управления, регистр памяти и генератор гиперболы, второй вход которого объединен с входом ключа, третий вход подключен к второму выходу синхронизатора и второму входу регистра памяти, четвертый вход — к первому входу регистра памяти, а выход - к второму входу генератора пи873418 ра1и3 лообразного напряжения, при этом первый вход блока управления подключен к выходу синхронизатора, второй вход — к выходу преобразователя колебаний с переменной частотой в последовательность импульсов с постоянной частотой следования, второй вход которого объединен с первым входом компенсатора фазы, а третий вход подключен к выходу компенсатора фазы, второй вход которого подсоединен к второму выходу блока управления.

На фиг. 1 приведена электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит управляемый генератор I, фазовый детектор 2, эталонный генератор 3, ключ 4, фильтр нижних частот .(ФНЧ) 5, сумматор 6, генератор пилообразного напряжения (ГПН) 7, синхронизатор 8, преобразователь 9 колебаний с переменной частотой в последовательность импульсов с постоянной частотой следования, генератор 10 гиперболы, регистр 11 памяти, блок 12 управления, компенсатор 13 фазы.

Устройство автоматической подстройки линейного закона частотной модуляции можно рассматривать состоящим из кольца фазовой автоподстройки (ФАП) и кольца автоподстройки линейно-частотной модуляции(AII ЛЧМ).

Кольцо ФАП содержит управляемый генератор 1, фазовый детектор 2, соединенный вторым входом с эталонным генератором 3, ключ 4, ФНЧ 5 и сумматор 6.

Кольцо.АП ЛЧМ кроме перечисленных управляемого генератора 1, фазового детектора 2, эталонного генератора 3 и.сумматора б содержит ГПН 7, выход которого соединен с вторым входом сумматора б, синхронизатор 8, первый выход которого соединен с первым входом ГПН 7, вторым входом ключа 4 и первым входом преобразователя 9, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора 2, причем в него введены генератор 10 гиперболы, первые два входа которого соединены с первым.и вторым выходами синхронизатора 8, а выход подключен ко второму.входу:ГПН 7, регистр памяти 11 и входов которого соедйнены с и входами генератора 10 гиперболы, а третий вход соединен с вторым выходом синхронизатора 8, комйенсатор фазы 13, первый вход которого соединен с выходом фазового детектора 2, а выход соединен-с третьим входом преобразователя 9, блок управления 12, входы которого соединены с третьим выходом синхронизатора 8 и выходом преобразователя 9, первый выход соединен с четвертым входом генератора 10 гипер10

39

65 болы и первым входом регистра памяти 11, а второй выход — co вторым входом компенсатора 13 фазы.

Устройство работает следующим образом.

До начала модуляции кольцо ФАП сводит к нулю разность частот и фаз

)управляемого и эталонного генератоС приходом на синхронизатор 8 запуска на его первом выходе появляется сигнал включения модуляции. По этому сигналу ключ 4 закрывается, разрывая кольцо ФАП, включается ГПН

7, в генераторе 10 гиперболы командой "Включение модуляции" снимается установка начального кода реверсивного счетчика и включается ключ, пропускающий выходной сигнал генератора 10 гиперболы на вход ГПН 7, включается преобразователь 9.

Н а втором выходе синхр они з ат ора 8. появляются синхроимпульсы СИ, на третьем — эталонные импульсы.

ГПН 7 начинает формировать пилообразное напряжение, скорость изменения которого пропорциональна величине сигнала с выхода генератора

10 гиперболы. Пилообразное напряжение через сумматор б подается на вход управляемого генератора 1, его, частота начинает изменяться, на выходе фазового детектора 2 появляется синусоидальный увеличивающийся по частоте сигнал (фиг. 2a). На кривой 1 показан требуемый закон изменения фазы сигнала на выходе фазового детектора 2, кривые 2 и 3 представляют этот сигнал в случаях, когда начальная скорость изменения частоты больше или меньше требуемой соответственно., Пусть начальная скорость изменения частоты больше требуемой, т .е.

cL )cL, тогда фаза сигнала на выходе фазового детектора 2 достигнет значения Ч=Л в точке 1 (фиг.2с,кривая 2), Преобразователь 9 выдает 1-й импульс (фиг. 25). Этот импульс поступает на блок 12 управления раньше, чем 1-й импульс эталонной последовательности с синхронизатора 8 (фиг. 2 6). Блок

12 управления на первом выходе сформирует сигнал beL — сигнал .Уменьшения крутизны пилообразного напряжения, который дает команду на коррекцию фазы. По сигналу дА в генераторе 10 гиперболы на время длительности этого сигнала откроется вход "Вычитание" реверсивного счетчика и его код уменьшится на число, равное, количеству

1 син хроимпульсов з а время от t до

Т т (фиг. 2 L), в результате работы генератора 10 выходной ток в интервале от t до Т изменит направление

I и уменьшается по .абсолютному значению, а пилообразное напряжение на выходе ГПН 7 и частота генератора 1 изменяется от точки 1 до точки

873418

Формула изобретения (фиг. 2 б ); код реверсивного счетчика регистра 11 памяти изменит свое значение синхроимпульсами на меньшее, соответствующее требуемой крутизне и остается далее постоянным до следующей модуляции; в компенсаторе 13 фазы сигналом дА сигнал фазового детектора 2,проинформированный, меняет напряжение íà его выходе до значения "р1(фиг.2ж) обратного по знаку (бе .( (фиг-. 2a кривая 2). С момента окан1 чания коррекции отсчет точек фазы

ЛЧМ сигнала 2У, ЗУ, 47 и т.д. происходит при напряжении срабатывания

1 преобразователя 9, равном -U43 .

Точка, где 4= 4Õ, соответствует точке 4 кривой 2 (фиг. 2а). 15

После коррекции скорость изменения частоты имеет значение, близкое к требуемой, что в известном достигается после 3-й — 5-й коррекции, а не go после первой.

Если начальная скорость изменения частоты меньше требуемой, т.е.d." произойдет в точке 1 (фиг. 2а кривая 3).

Сигнал коррекции + М, увеличивающий крутизну пилообразного напряжения, в этом случае появится на другом выходе блока 12 управления одновременно с появлением эталонного импульса (фиг. 2Ь).

По сигналу +дй. в генераторе 10 гиперболы откроется вход "Сложение" и скорость изменения частоты в течение времени коррекции от Т до увеличится в 3 раза, частота перейдет от значения соответствующего точке f до значения в точке (фиг. 23), в регистре 11 начальйый 40 код увеличится и зафиксируется, как и в первом случае, до следующей модуляциир в компенсаторе 13 фазы по сигналу +b< сохраняется значение напряжения фазы ЛЧМ сигнала U (см.фиг.2a) 4 на время, большее на 50 мкс, чем время присутствия сигнала +М.. При этом компенсатор 13 фазы всегда запоминает обратное по знаку напряжение. фазы ЛЧМ сигнала в момент появления эталонного импульса.

Для удобства полные эпюры в случае сЬ

11 закона модуляции кривой 2 (фиг.26) сигнала на выходе фазового детектора

2, в момент появления второго импульса эталонной последовательности (фиг. 2 ) имеет значение, соответствующее точке 4" кривой 2 (фиг.2a).

Блок 12 управления сформирует сигнал що

+а* длительностью от 2 Т з до 2 t

В течение этого интервала в генераторе 10 гиперболы ток изменяется согласно эпюре на фиг. 2 е. Компен.сатор 13 фазы запомнит напряжение

Uyk" (фиг. 2д), а по окончании коррекции напряжение принимает инверсное значение и запоминается до следующей коррекции (фиг. 2а).

Таким образом,по окончании коррекции вновь скорректирована ошибка по скорости модуляции и частоте, а напряжение компенсатора 13 фазы изменится с -U© 1 на 0ф 2 (фиг. 2М) .

Использование изобретения позволяет в 2-4 раза увеличить быстродействие при отработке ошибки по частоте и начальной скорости ее изменения для первой модуляции и практически исключить эти ошибки для следующих режимов модуляции. Это дает возможность получать поддержание линейного закона изменения частоты во времени с требуемой точностью в течение всего времени модуляции, что особенно важно для систем, имеющих небольшое отношение времени модуляции к скорости модуляции. В радиолокационных устройствах, использующих линейно-частотную модуляцию несущих частот, это позволяет увеличить диапазон определения дальности.

Устройство автоматической подстройки линейного закона частотной модуляции, содержащее соединенные в кольцо управляемый генератор, фазо, вый детектор, к другому входу которого подключен эталонный генератор, ключ, фильтр нижних частот и сумматор, к другому входу которого подключен выход генератора пилообразного напряжения, а также синхронизатор, первый выход которого подключен к первому входу генератора пилообразного напряжения,к другому входу ключа и к первому входу преобразо; вателя колебаний с переменной частотой в последовательность импульсов с постоянной частотой следования, второй вход которого подключен к выходу фазового детектора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены компенсатор фазы и последовательно соединенные блок управления, регистр памяти и генератор гиперболы, второй вход которого объединен с входом ключа, третий вход подключен к второму выходу синхронизатора и второму входу регистра памяти, четвертый вход— к первому входу регистра памяти, а выход — к второму входу генератора пилообразного, напряжения,. при этом первый вход блока управления подключен к выходу синхронизатора, второй вход - К выходу преобразователя колебаний с переменной частотой в последовательность импульсов с постоянной частотой следования, второй вход

873418 е которого объединен с первым входом компенсатора фазы, а третий вход подключен к выходу компенсатора фазы, второй вход которого подсоединен к второму выходу блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 52б997, кл. Н 03 В. 3/04 ° 1974 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 9072/84

Тираж 991 Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4