Цифровой синтезатор частот

 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в циф-- ровых синтезаторах частот. Цель изобретения - расширение диапазона синтезируемых колебаний в сторону высоких частот. Цифровой синтезатор частот содержит накопитель 1 кода, блок 2 памяти амплитуд, цифроаналоговый преобразователь 3, фильтр 4 низких частот , выходную шину 5 устройства, опорный генератор 6, блок 7 синхронизации устройства, коммутатор 8, умножитель 9, N сумматоров 10, входную шину 11 кода установки частоты, входную шину 12 кода формирования фазоманипулированного сигнала, N-1 блоков 13 фазового сдвига, N регистров 16. Поставленная цель достигается за счет. введения N регистров и N-1 сумматоров . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК Ж 1689937 А1 (51)g Г 06 F 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР j

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4753862/24 (22) 26.10.89 (46) 07 ° 11.91. Бюп. Р 41 (71) Нижегороцский научно-исследовательский институт радиосвязи (72) В.С.Станков и А.БеСучкова (53) 681.325 (088.8) (56),Иишов С.Я., Станков В.С ., Сухотин С.С. Прямые цифровые синтезаторы частот. "Техника средств связи", серия ТРС, вып.9, 1983, с ° 66-71.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 1517016,, кл. С 06 Р 1/02, 09.09 ° 88.(54) ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в циф-ровых синтезаторах частот. Цель изобИзобретение относится к радиотехнике и может использоваться в цифровых синтезаторах частот, основанных на вычислении выборок синусоиды.

Цель изобретения — расширение диапазона синтезируемых колебаний в сторону высоких частот.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Цифровой синтезатор частот содержит накопитель 1 кода, блок 2 памяти амплитуд, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 3, фильтр нижних частот (ФНЧ) 4, выходную шину 5 устройства, опорный генератор (Or) 6, блок синхронизации устройства (bC) 7, коммутатор 8, умножитель 9, N сумматоров 10, 2 ретения — расширение диапазона синтезируемых колебаний в сторону высоких частот. Цифровой синтезатор частот содержит накопитель 1 кода, блок 2 памяти амплитуд, цифроаналоговый преобразователь 3, фильтр 4 низких частот, выходную шину 5 устройства, опорный генератор 6, блок 7 синхронизации устройства, коммутатор 8, умножитель 9, N сумматоров 10, входную шину 11 кода установки частоты, входную шину 12 кода формирования фазоманипулированного сигнала, N-1 блоков

13 фазового сдвига, N регистров 16.

Поставленная цель достигается за.счет, введения N регистров и N-1 сумматоров. 1 ил. входную шину 11 кода установки частоты, входную шину 12 кода формирования а фазоманипулированного сигнала, N 1,О, блоков 13 фазового сдвига, каждый из Qo !, которых содержит формирователь 14 . 0 весового коэффициента сдвига, сумматор-вичитатель 15, и N регистров 16, е

Принцип действия цифрового синте- 4 затора частот по фиг.1 основан на одновременном формнроввннн нодон д ) В точек отсчета фазы синтезируемого ювм и колебания дискретно сдвинутых друг относительно друга на определенную величину с последующим выбором кодов данных точек отсчета фазы в определенной последовательности в фиксированные моменты времени для получения

1689937 требуемой Аормы выходного синтеэируемого колебания.

Синтезатор частот работает следую цим образом.

На шине 11 кода установки частоты устанавливается кодированное значение сиптезируемой частоты К (код установки частоты). Это число поступает на вход умножителя 9 кодов, на выходе которого Аормируется код числа, равный К N где N — число каналов устройства. При числе каналов, равном

2 (п=1,2,3...), умножитель 9 кода представляет собой регистр сдвига, который выполняет операцию сдвига кода К на и разрядов в сторону увеличения кода. Накопитель 1 кода с тактовой частотой fr =fo/ И, где Х частота опорного генератора 6, накал- 2 ливает код К N в результате чего на его выходе в каждый тактовый момент времени =iT --х/ f i-=0,1,2,3— целые числа, Аормируется код числа, которое пропорционально Аазе синтезнруемого колебания. Код К установки частоты одновременно поступает на входы Аормирователей 14 весового коэффициента сдвига N-1 блоков 13 Аазового сдвига. Формирователь 14 весового коэфйициента сдвига выполняет операцию умножению кода К установки частоты на постоянный коэААициент, равньй номеру блока Аазового сдвига, в результате чего на его выходе об35 разуются коды чисел, равные, по каждому каналу соответственно, К,2К, ...(N-1)К, которые в сумматорахвычитателях 16 добавляются к выходному коду фазы накопителя 1 кодов.

Таким образом, на выходе блоков 13 фазового сдвига в тактовые моменты времени ст- Аормируются М-1 кодов чисел, пропорциональных Аазе синтеэируемого колебания, но смещенных относительно выходного кода накопителя 1 соответственно на К,2К,... (N-1}К. Выход накопителя 1 кодов и выходы 1 1-1 блоков 13 Аазового сдвига подключены к инАормационным входам регистров 16. Регистры 16 по тактовым импульсам с частотой

=.f@ /И переписывают инАормацию с входя на выход и далее на вторые входы соответствующих фаэосдвигающих сумма- ,55 торов 10. На выходах этих сумматоров каждый тактовый момент времени t> формируются И кодов чисел, пропорциональных Аазе синтезируемого колебания„ с учетом сдвига Аазы, задан.-;: ."î Ко дом Аормирования фаэоманипулир.;ванного сигнала, поступающего на пе,,вые входы фазосдвигающих сумматоров 10 с управляющей шины 12 кода формирования Аазоманипулированного сигнала.

С выходов сумматоров 10 коды поступают на соответствующие инАормационные входы коммутатора 8 из N в один.

Коммутатор 8 с частотой синхрони- зации Хо в последовательности, задаваемой блоком 7 синхронизации, пропускает на выход входные коды таким образом, что за время Тт=И Т (время одного такта работы накопител 1) на

его выходе Аормируется последовательность кодов чисел, соответствующая

Аазовым .точкам синтезируемого колебания: О+Ч, K+LP, 2К+,... (N-1)К+g— - в первый такт работы накопителя, NK+LP, (N+1)K+LP, (N+2)K+i. ... (21-1)К,+Ц, во второи такт, Л1 ° К+Я, (2N+1)к

«+ 7 ° ° ° (3N-1)K+/- в третий такт и т.д., т.е. на выходе коммутатора 8 в каждый TRKTQBbBi момент времени

О

= Ь Тд, 0, 1, 2,3 ... код ha.çû выходного синтезируемого колебания изменяет-, ся на величину, равную коду частоты

К, в то время как на выходе накопителя 1 кода и Аазосдвигающих сумматоров 10 информация меняется на величину N K и только к моменту времени

t -- iT., Т -=T N . Таким образом„ тактовая частота работы накопителя кода

1 синтезатора по Аиг,1 и устройствапрототипа одинакова, а Аазосдвигаю-. щих сумматоров 10 — в Ы раз ниже тактовой частоты работы Аазосдвигающего сумматора устройства †прототи, С коммутатора 8 код числ- пропорциональньй Аазе синтезируемого колебания, поступает на блок 2 памяти амплитуд. Блок 2 памяти амплитуд представляет собой Аазо-синусный п1еобраэователь и осуществляет переход от отсчетов кода Аазы к отсчетам кода амплитуды синтезируемого колебания, который преобразуется в аналоговую величину, -.e. в напряжение, соответствующее входным кодам, в циАроаналоговом преобразователе (ЦАП) 3. Ступенчатьй сигнал с выхода 11АЛ 3 сглаживается фильтром 4.

В устройстве-прототипе в Ы раз снижается тактовая частота работы накопителя кодов 1т. относительно частоты синхронизации всего устройства Уо. При этом быстродействие

1ь8 устройства определяется быстродействием блоков фазового сдвига и фазосдвигающего сумматора, потому что время, отводимое блоком фазового сдвига для формирования выходного кода, неодинаково по каналам, определяется периодом импульсов синхронизации устройства и порядковым номером блока фазового сдвига и изменяется от Т (для первого блока фазового сдвига)

;to (N-1) Т (для И-1 блока фазового сдвига). Яре я, отводимое для срабатывания фазосдвигающего сумматора, также определяется периодом импульсов. синхронизации То.

Введение регистров позволяет снизить требования к быстродействию блоков фазового сдвига, так как время

AopMHpoBBHHsI кодов в каналах становится одинаковым и равным периоду

:тактовых импульсов работы накопителя кодов Т. =N То, т.е. увеличивается в И раз по сравнению с устройствомпрототипом.

Введение сумматоров, включенных перед коммутатором, увеличивает допустимое время срабатывания этих устройств в N раз, т.е. время срабаты вания фазосдвигающих сумматоров увеличивается до одного периода тактовой частоты работы накопителя кодов Х =

=N Òð — в N раз по сравнению с устройством-прототипом.

9937

Формула изобретения

Цифровой синтезатор частот, содер.— жащий накопитель кодов, первый сумматор, блок памяти амплитуд, опорный генератор, блок синхронизации, Ы-1 блоков фазового сдвига, где N — чис., каналов синтезатора, умножитель i ко: мутатор, причем вход кода фазоманипулированного сигнала синтезатора подключен к первому входу первого сумматора, вход кода установки частоты синтезатора подключен к входу умножителя и к входам кода установки частоты N-1 блоков фазового сдвига, выход умножителя подключен к входу накопителя кодов,. выход которого подключен к входам кода фазы N-1 блоков фазового сдвига, выход опорного генератора подключен к входу блока синхронизации, первый выход которого подключен к входу синхронизации накопителя кодов, группа выходов блока синхронизации подключена к управляющим входам коммутатора, выход блока памяти амплитуд подключен к выходу синтезатора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона синтезируемых колебаний в сторону высоких частот, в него введены N регистров и N-1 сумматоров, первые входы которых объединены и подключены к входу кода фазоманипулированного сигнала, вход первого регистра подключен к выходу накопителя кодов, входы регистров с второго no N-ый подключены к соответствующим выходам М-1 блоков фазового .сдвига, выходы регистров с

1-ro no N-ый подключены к вторым входам соответствующих сумматоров, выходы которых подключены к соответствующим информационным входам коммутатора, выход которого подключен к входу блока памяти амплитуд, входы синхронизации регистров подключены к первому выходу блока синхронизации, 1689937

Составитель С.Курош

Редактор Г.Федотов Техред N,Ìoðãåòàë Корректор И.Муска .Заказ 3814 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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