Генератор специальных сигналов

 

Изобретение относится к радиотехнике и технике связи и может быть использовано в измерительной технике для снятия амплитудно-частотных характеристик цифровых и аналоговых устройств, а также для генерации тестовых сигналов специальной формы. Цель изобретения - расширение области применения за счет независимой регулировки фазы каждой составляющей выходного высокочастотного сигнала. Генератор специальных сигналов содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый счетчик 2, второй счетчик 16, первый 4, второй 5, третий 11 и четвертый 22 сумматоры, первый 6, второй 10 и третий 12 регистры, управляемый элемент НЕ 7, цифровую линию задержки 8, алгебраический сумматор 9, первый 13 и второй 18 цифроаналоговые преобразователи, фильтр 14 нижних частот, формирователь 15 импульсов, первый 17, второй 19 и третий 21 блоки памяти синусов, амплитуд спектральных составляющих, фаз спектральных составляющих соответственно, умножитель 20, блок 3 памяти определения частот. Поставленная цель достигается за счет введения блока 21 памяти фаз спектральных составляющих и сумматора 22. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 06 F 1/02

ГОсудАРстВенный комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

6 М

5 с

l В ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4635161/24 (22) 12.01.89 (46) 30.07.91. Бюл. M 28 (72) С,Г .. Карпов и Ю.Б. Доворецкий (53) 681,325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1133646, кл. Н ОЗ В 19/00, 1985, Авторское свидетельство СССР

N. 1406708, кл, Н 03 В 19/ОО, 1987. (54) ГЕНЕРАТОР СПЕЦИАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике и технике связи и может быть использовано в измерительной технике для снятия амплитудно-частотных характеристик цифровых и аналоговых устройств, а также для генерации тестовых сигналов специальной формы, Цель изобретения — расширение области применения за счет независимой регули„,!Ж„, 1667038 Al равки фазы каждой спектральной составляющей выходного высокочастотного сигнала.

Генератор специальных сигналов содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый счетчик 2, второй счетчик 16, первый 4, второй 5, третий 11 и четвертый 22 сумматоры, первый 6, второй 10 и третий 12 регистры, управляемый элемент НЕ 7, цифровую линию 8 задержки. алгебраический сумматор

9, первый 13 и второй 18 цифроаналоговые преобразователи, фильтр 14 нижних частот, формирователь 15 импульсов, первый 17, второй 19 и третий 21 блоки памяти синусов, амплитуд спектральной составляющей, фаз спектральных составляющих соответственно, умножитель 20, блок 3 памяти определения частот, Поставленная цель достигается за счет введения блока 21 памяти фаз спектральных составляющих и сумматора 22. 6 ил.

1667038

Изобретение относится к радиотехнике и технике связи и может быть использовано в измерительной технике для снятия амплитудно-частотных характеристик цифровых и аналоговых устройств, а также для генерации тестовых сигналов специальной формы.

Цель изобретения — расширение области применения за счет независимой регулировки фазы каждой спектральной составляющей выходного многочастотного сигнала.

На фиг. 1 приведена структурная схема генератора специальных сигналов; на фиг., 2-5 — временные диаграммы, поясняющие работу генератора специальных сигналов; на фиг, 6 — спектральные характеристики выходного сигнала для линейного закона ( изменения амплитуд спектральных составляющих многочастотного сигнала.

Генератор специальных сигналов содержит генератор 1 тактовых импульсов, последовательно соединенные первый счетчик 2, блок 3 памяти определения частот, первый сумматор 4, второй сумматор 5 и первый регистр 6, управляемый элемент

НЕ 7 и цифровую линию 8 задержки, алгебраический сумматор 9, второй регистр 10, третий сумматор 11, третий регистр 12, первый цифроаналоговый преобразователь 13 и фильтр 14 нижних частот, формирователь

i5 импульсов, второй счетчик 16, блок 17 памяти cwycoe и второй цифроаналоговый преобразователь 18, блок 19 памяти амплитуд спектральной составляющей, умножитель 20, блок 21 памяти фаз спектральных составляющих и четвертый сумматор 22.

Генератор специальных сигналов работает следующим образом.

С выхода генератора 1 тактовых импульсов на счетные входы первого 2 и второго 16 счетчиков поступают тактовые импульсы. Во время первого такта работы генератора специальных сигналов на выходе первого счетчика 2 формируется нулевой адресный код. При этом происходит считывание информации из блока 3 памяти иэ нулевой ячейки, На кодовый вход второго счетчика 16 поступает код, определяющий

его коэффициент пересчета и, соответственно количество временных подканалов генератора специальных сигналов. На первый вход nepeoro сумматора 4 поступает код, определяющий начальное значение аргумента функции в первом временном падканале, а на второй вход второго сумматора 5 поступает код, определяющий изменение начального значения аргумента от одного временного подканала к другому. Начиная со второго такта работы генератора специального сигнала и до появления импульса конца периода задержки с выхода цифровой линии 8 задержки, поступающего на вход начальной установки второго счетчика 16, на первом входе первого сумматора 4 присутствует нулевое значение кода, а на втором входе второго сумматора 5 и на кодовом входе второго счетчика 16 значение кода не меняется, При этом на выходе регистра 6 при подаче I-ro синхроимпульса формируется начальное значение аргумента в k-м временном подканале (фиг. 2а), где k — номер временного подканала, импульс переполнения второго счетчика 16 (фиг, 2б) обнуляет регистр 6. Принцип формирования начального значения аргумента синусоидальной функции и сигнал на выходе втОрого счетчи ка 16 приведен на временных диаграммах (фиг, 2б), где n — номер текущей дискреты.

Код начального значения аргумента синусоидальной функции поступает на вход четвертого сумматора 22, с помощью которого осуществляется установка начального значения фазы определяемой кодом, поступающим на другой вход четвертого сумматора 22 с выхода блока 21 памяти. Принцип изменения фазы синусоидального колебания на 90 в одном временном подканале. показан на фиг. За,б. Изменение фазы на 90 происходит при подаче единичного кода. С выхода. четвертого сумматора 22 цифровой код поступает на вход алгебраического сумматора 9, который суммируется с кодом, поступающим с выхода цифровой линии 8 задержки. Результат суммирования, пройдя без изменения через управляемый элемент

НЕ 7, поступает на вход цифровой линии 8 задержки. По окончании очередного периода задержки при неизменном начальном значении в первом временном подканале, поступающего на другой вход алгебраического сумматора 9, производится суммирование начального значения аргумента с его текущим значением, считываемым с выхода цифровой линии 8 задержки, и начальное значение аргумента приобретает смысл приращения аргумента функции от периода к периоду. При этом на выходе регистра 6 формируется линейно нарастающий код, состоящий из отсчетов, следующих через период задержки, Однократное за N периодов суммирование кода начальной фазы к коду приращения аргумента функции от периода к периоду или изменение кода начальной фазы от периода по необходимому закону на протяжении периодов, заложенному в третьем блоке 21 памяти, s каждом из временных подканалов приводит к необходимому изменению начальной фазы или необходимому закону фазовой модуляции в каждом из временных подканалов. При этом

1667038

45

55 распределение кодов начальной фазы внутри периода по временным подканалам определяется кодом младших адресных разрядов третьего блока 21 памяти, поступающих с первого выхода первого счетчика

2, а изменение фазы от периода к периоду определяется кодом старших адресных разрядов, поступающих со второго выхода первого счетчика 2 (старшие разряды).

Коэффициент пересчета первого счетчика 2 определяет количество периодов модуляции по фазе. После переполнения первого счетчика 2 закон фазовой модуляции повторяется.

При переполнении алгебраического сумматора 9 на его выходе импульса переноса появляется сигнал переполнения, который фиксируется формирователем 15 импульсов. С выхода формирователя 15 импульсов сигнал добавления единицы в младший разряд поступает на второй управляющий вход алгебраического сумматора 9. При этом алгебраический сумматор

9 выполняет операцию А+ В + 1. Управляемый элемент НЕ 7 инвертирует полученный результат. Управляющий сигнал с выхода формирователя 15 импульсов вместе с результатом вычисления записывается в цифровую линию 8 задержки и в следующем периоде меняет код операции алгебраического сумматора 9 с операции суммирования на операцию вычитания, которая выполняется до следующего появления сигнала переполнения. После этого выполняется операция А — S—

1, а управляемый элемент НЕ 7 инвертирует полученный результат. В следующем периоде управляющий сигнал меняет код операции алгебраического сумматора 9 с операции вычитания на операцию суммирования. Принцип формирования аргумента синусоидал ьной функции в одном временном подканале при нулевом коде начальной фазы с выхода третьего блока 21 памяти показан на фиг.

4а, б. В остальных временных подканалах в периоде задержки изменение значения аргумента происходит аналогично (фиг. 5), где

N — номер периода задержки, и — номер текущей дискреты, k — номер временного подканала.

Сигнал с выхода первого блока 17 памяти поступает на вход умножителя 20 чисел, представленных цифровым кодом. На другой вход умножителя 20 при подаче I — го синхроимпульса поступает цифровой код с выхода блока 19 памяти, величина которого соответствует амплитуде спектральной составляющей, сформированной в k-м временном подканале.

Закон изменения амплитуд спектральных составляющих от одного временного

35 подканала к другому представлен в виде таблицы цифровых кодов в блоке 19 памяти, С выхода умножителя 20 сигнал поступает на вход второго цифроаналогового преобразователя 18 и на другой вход третьего сумматора 11. Рециркулярный накопитель, состоящий из третьего сумматора 11 и регистра 10, производит суммирование отсчетов синусоидальных колебаний, сформированных во всех переменных подканалах внутри каждого периода. При этом временные подканалы преобразуются в один канал. Регистр 10 осуществляет задержку сигнала на один временной подканал..По окончании операции суммирования отсчетов синусоидальных колебаний во всех временных подканалах в каждом из периодов регистр 10 устанавливается в нуль сигналом, поступающим с выхода второго счетчика 16 на вход установки нуля. регистра 10. По заднему фронту того же сигнала, подаваемого на вход записи регистра 12, показанного на фиг. 2б, происходит перезапись информации с выхода третьего сумматора 11 в регистр 12. Сигнал с выхода регистра 12 поступает на вход первого цифроаналогового преобразователя 13, а с его выхода через фильтр 14 нижних частот на первый выход генератора специальных сигналов. Принцип формирования спектра сигналов на первом выходе генератора специальных сигналов для линейного закона распределения амплитуд спектральных составляющих показан на фиг. 6 а, б.

На втором выходе генератора специальных сигналов присутствует набор синусоидальных колебаний, а на третьем .выходе генератора специальных сигналов присутствуют коды набора синусоидальных колебаний.

Формула изобретения

Генергтор специальных сигналов, содержащий генератор тактовых импульсов, первый счетчик, блок памяти определения частот, первый и второй сумматоры, первый регистр, управляемый элемент НЕ, цифровую линию задержки, алгебраический сумматор, второй регистр, третий сумматор, третий регистр, формирователь импульсов, второй счетчик, блок памяти синусов, блок памяти амплитуд спектральных составляющих, умножитель, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к счетным входам первого и второго счетчиков, входам синхронизации первого и второго регистров, формирователя импульсов, цифровой линии задержки, выход младших разрядов первого счетчика подключен к адресным входам блока памяти определения частот и блока памяти амплитуд спектральной со1667О:18

le и

Ю .Ю 8

0), 7

-л

-4 .Ь

-ffl

-Я

-!4

-4 ставляющей, выход которого подключен к первому информационному входу умкожителя, второй информационный вход которого подключен к выходу блока памяти синусов, адресный вход которого и икфор- 5 мационный вход цифровой линии задержки подключены к выходу управляемого элемента НЕ, информационный вход которого под ключен к выходу алгебраического

1 сумматора, первый информационный вход О

,которого подключен к информационному выходу цифровой линии задержки, выход формирователя импульсов подключен к управляющему входу управляемого элемента

НЕ, управляющему входу цифровой линии 15 задержки и первому управляющему входу алгебраического сумматора, второй управляющий вход которого подключен к выходу .,окончания периода цифровой линий задер жки, выход конца периода цифровой линии 20

1 задержки подключен к входу начальной ус .тановки второго счетчика. информационный вход которого подключен к выходу разрядов коэффициента пересчета блока памяти определения частот, выходы разря- 25 дов начального значения аргумента и изме-! кения начального аргумента которого ,подключены соответственно к первым ин формационным входам первого и второго сумматоров, выход первого регистра под- ЗГ ключен к второму информационному входу первого сумматора, выход которого подключен к второму информационному Входу Второго сумматора, выход которого подключе- :

35 к информационному входу первого регистра, входы сброса которого и второго регистра и вход записи третьего регистра подключены к выходу переполнения второго счетчика, выход переполнения алгебраического сумматора подключен к информационному входу формирователя импульсов, Выход умножителя подключен к первому информационному выходу генератора и первому информационному входу третьего сумматора, выход которого подключен к информационным входам второго и третьего регистров, выход второго регистра подключен к второму информационному входу третьего сумматора, выход третьего регистра подключен к второму икформациоккому выходу генератора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области примекения за счет независимой регулировки фазы каждой спектральной составляющей выходкого многочастотного сигнала, в него введены блок памяти фаз спектральных составляющих и четвертый сумматор, причем выходы младших и с-;арших разрядов nepeoro счетчика подключены к соответствующим разрядам адресного входа блока памяти фаз спектральных составляющих, выход которого подключен к первому информационному входу четееp oru сумматора, второй инфо .мационный Вход которого подключен к Выходу первого регистра, выход четвертого сумматора пор.ключен к второму входу ал) ебраического сумматора, 1667038 и

0 д) 1667038

÷Î

Г.а

Редактор Н. Химчук

Заказ 2523 Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101

6 и а

Составитель С. Курош

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M.Äeì÷èê