Синтезатор сигналов

Синтезатор сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социалистические

Республик

О П И С а Н И Е,,О78315

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22)Заявлено 08.05.81 (21) 3287026/18-09 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано30.11.82. Бюллетень №44

Дата опубликования описания 30.11.82

-(5I)М. Кл.

Н 03 В 19/00 ЬвудерстееииыН комитет

СССР ае лелем изабретеиий и открытий (53) Уд К 621 ° 374. .42(088.8) (72) Авторы изобретения

А.Л. Зайцев, В.Е. Зимов и Д.Я. Штерн

Ордена Трудового Красного Знамени инстит1ут радиотехники и электроники АН СССР (71) Заявитель (g4) СИНТЕЗАТОР СИГНАЛОВ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в различных системах формирования сложных сигналов.

Известен синтезатор сигналов, состоящий из регистра, делителя, накапливающего сумматора и логических схем, в котором реализуется нелинейный закон изменения выходной частоты Г 13.

Недостатком известного устройства является низкая точность воспроизведения закона изменения выходной частоты.

Известен также синтезатор сигналов, в котором осуществлено формирование линейных частотно-модулированных сигналов, содержащий первый счетчик, первый делитель частоты, блок элементов И-НЕ, коммутирующий счет" уо чик, элементы ИЛИ-НЕ, блок задания за-. кона изменения частоты; переключатели, второй делитель частоты и фильтр нижних частот (2 ).

Однако известный синтезатор сигналов может воспроизводить лишь линейные законы изменения частоты.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем получения показательного закона изменения выходной частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в синхронизатор, содержащий последовательно соединенные первый счетчик, первый делитель частоты, коммутирующий счетчик, блок элементов ИНЕ, элемент ИЛИ-HE и блок задания закона изменения частоты, другой вход которого объединен с входом первого счетчика, поразрядные выходы которого подключены ко второй группе входов блока элементов И-НЕ, а также переклю-. чатель, выход которого соединен с управляющим входом блока задания закона изменения частоты и последовательно соединенные второй делитель частоты и фильтр нижних частот, между выходом коммутирующего счетчика и входом

3 97831 второго делителя частоты введены последовательно соединенные второй счетчик, преобразователь кода и мультиплексер, а также введены блок установки граничной частоты диапазона и треS тий делитель частоты, вход которого соединен с выходом блока задания закона изменения частоты, а поразрядные выходы третьего делителя частоты и его вход подключены к соответствующим 1В информационным входам мультиплексера, управляющие входы преобразователя кода и блока установки граничной частоты диапазона объединены и подключены к выходу переключателя, а поразрядные 15 входы и выходы блока установки граничной частоты диапазона соединены соот-. ветственно с поразрядными выходами и входами коммутирующего счетчика.

На чертеже представлена структур- щ ная электрическая схема предлагаемого устройства.

Синтезатор сигналов содержит первый счетчик 1, блок элементов И-НЕ 2, первый делитель 3 частоты, коммутирующий 25 счетчик 4, элемент ИЛИ-НЕ 5, блок 6 задания закона изменения частоты, переключатель 7, третий делитель 8 частоты, блок 9 установки граничной частоты диапазона, второй счетчик 10, gp преобразователь 11 кода, мультиплексер 12, второй делитель 13 частоты и фильтр 14 нижних частот..

Синтезатор сигналов работает сле35 дующим образом.

В исходном состоянии переключатель

7 находится либо в верхнем положении, соответствующем растущему закону изменения частоты или в нижнем положеУ

40 нии, соответствующем падающему закону изменения частоты, соответственно преобразователь 11 кода подключает на управляющие входы мультиплексера

12 прямой или обратный код второго счетчика 10, при этом мультиплексер

45 подключает ко входу второго делителя

113 частоты соответственно, или выход последнего N-го разряда, или вход первого разряда третьего делителя 8 частоты. Блок 9 устанавливает коммутиру- 50 ющий счетчик 4 в состояние, соответствующее нижней частоте выходного сигнала - при верхнем положении переключателя 7 или в состояние, соответствующее верхней частоте выходного сигнала, при нижнем положении переключателя 7. Счетчики 1, 4 и 10 и делители 8 и 13 сбрасываются в "0".

На вход первого счетчика 1 и на вход блока 6 задания закона изменения частоты посТупают прямоугольные колебания с частотой fT. Первый счетчик 1, блок элементов И-НЕ 2 и элемент ИЛИНЕ 5 образуют формирователь ортогональных импульсных последовательностей. На выходе элемента ИЛИ-НЕ образуется стробирующая импульсная последовательность, которая поступает на стробирующий вход блока 6, на выходе которого, в зависимости от положения переключателя 7, образуется линейно растущая или линейно падающая импульсная последовательность. Частота импульсной последовательности на выходе блока 6 изменяется от нижней f до

Н верхней f>, или наоборот, с периодом повторения T.

В первый интервал времени 0<4<Т при растущем законе изменения частоты на управляющие входы мультиплексера поступает код 00...00. При этом к входу второго делителя 13 частоты подключается выход N-го разряда третьего делителя 8 частоты. При t=0 выходная частота равна т

КОК+1 где f — входная частота;

К вЂ” коэффициент деления второго делителя частоты; а — коэффициент деления одного разряда третьего делителя частоты;

N — - разрядность третьего делителя частоты.

В интервале 0

В этот момент времени блок 9 устанавливает коммутирующий счетчик 4 в исходное состояние, соответствующее нижней частоте сигнала; во вто ром счетчике 10 записывается "1"; на управляющие входы мультиплексера 12 подается код 00...01, при этом на вход второго делителя 13 подключается выход (N- 1) разряда третьего делителя 8, т. е. коэффициент деления выходного делителя уменьшается в а раз, выходная частота при этом остается неизменной °

Во втором интервале T

t=2T равна

f т ,„й 4

5 9783

При этом происходят те же процессы, что и в момент t=T, только во втором счетчике 10 прибавляется единица, код на управляющих входах мультиплексера 12 будет 00... 10, и нв вход вто- > рого делителя 13 подключается выход (М-2) разряда третьего делителя 8.

В момент времени t=3T выходная частота будет равна

„1 т 1о

К.а И+1 и т. д. При максимальном чйсле 11...

11 во втором счетчике 1О мультиплексер

12 подключит вход первого разряда трет .-..ãî делителя 8. Это соответству-д ет моменту времени t&T. При t=-(И+1)Т выходная частота достигнет своего мак-, симального значения

15 6 с периодом повторения Т„:= T(N+1)

С помощью фильтра 14 нижних частот выделяется первая гармоника синтезируемого колебания.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить показательный закон изменения выходной частоты, что позволяет оптимально измерить зависимости различных физических характеристик в функции частоты. Как следствие применения данной частотной зависимости уменьшается время измерений и время загрузки канала передачи информации.

Формула изобретения

f= — a т И+1

К. йм

При этом второй счетчик 10 опять переходит в состояние 00...00, и мультиплексер 12 снова подключает выход 25 й-го разряда третьего делителя 8. Процесс начинается сначала.

Таким образом, кусочно-линейный закон изменения частоты аппроксимирует показательную зависимость частоты во времени, которая выражается формулой

Ю®= „+4 а (0< Е

Ка с периодом повторения Т =Т(И+1), где Т - период повторения частотномодулированного сигнала и определяется формулой

T - E(a 422 т где E — - коэффициент деления первого делителя частоты 3; и - суммарная разрядность первого и коммутирующего счетчиков.

При нижнем положении переключателя

7 формируется линейно падающая импульсная последовательность. На управляющие входы мультиплексера 12 через пре- образователь 11 кода подается обратный код второго счетчика 10.

Кусочно-линейный закон изменения частоты аппроксимирует показательную зависимость частоты во времени, которая выражается формулой

6

f5

Синтезатор сигналов, содержащий последовательно соединенные первый счетчик, первый делитель частоты, коммутирующий счетчик, блок элементов И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ и блок задания закона изменения частоты, другой вход которого объединен с входом первого счетчика, поразрядные выходы которого подключены ко второй группе входов блока элементов И-НЕ, а также переключатель, выход которого соединен с управляющим входом блока задания закона изменения. частоты, и последовательно соединенные второй делитель частоты и фильтр нижних частот, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем получения показательного закона изменения выходной частоты, между выходом коммутирующего счетчика и,входом второго делителя частоты введены последовательно соединенные второй счетчик, преобразователь кода и мультиплексер, а также введены блок установки граничной частоты диапазона и третий делитель частоты, вход которьго соединен с выходом блока задания закона изменения частоты, а поразрядные выходы третьего делителя частоты и его вход подключены к соответствующим информационным входам мультиплексера, управляющие входы преобразователя кода и блока установки граничной частоты диапазона объединены и подключены к выходу переключателя, а поразрядные входы и выходы блока установки граничной частоты диапазона соединены соответственно с поразрядными выходами и входами коммутирующего счетчика.

97831

Составитель Ю. Ковалев

Редактор А. Власенко Техред C.Èèãóíoâà Корректор C. Шекмар

Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9239/73 филиал ППП "Патент" г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Алешин В.Г. и др. Конспект лекций по курсу "Радиопередающие устройства. Синтезаторы частоты". М., Изд5 8 во Московского энергетического института, 1978, с. 30-38.

2. Авторское свидетельство СССР

N 599328, кл. H 03 В 21/02, 15.03.78 (прототип).