Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов



Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов
Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов
H03L7/191 - с использованием по меньшей мере двух различных сигналов от делителя частоты или счетчика для определения временного интервала (H03L 7/193, H03L 7/195 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2710280:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" (RU)

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза двухчастотных сложных частотно-модулированных сигналов и может быть использовано в системах радиолокации и связи. Достигаемый технический результат – возможность синтеза двухчастотных частотно-модулированных сигналов. Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов содержит эталонный генератор, блок формирования и задержки, первый и второй регистры памяти, первый, второй, третий, четвертый цифровые накопители, мультиплексор, преобразователь кодов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП). Цифровыми входами цифрового синтезатора являются входы первого и второго регистров памяти и управляющий вход мультиплексора, а его аналоговым выходом – выход ЦАП. 2 ил.

 

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза сложных двухчастотных частотно-модулированных двухчастотных сигналов и может быть использовано в системах радиолокации и связи.

Известны цифровые синтезаторы частотно-модулированных сигналов, содержащие эталонный генератор и блок задержки, блок постоянного запоминания, регистр памяти, делитель с переменным коэффициентом деления, цифровой накопитель, преобразователь кодов, ЦАП, ФНЧ, ждущий мультивибратор, реверсивный счетчик с предварительной установкой, схему сравнения [1].

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является цифровой синтезатор частот, содержащий эталонный генератор, блок задержки, первый блок ПЗУ, первый цифровой накопитель, второй регистр памяти, второй цифровой накопитель, преобразователь кодов, ЦАП, ФНЧ, второй блок ПЗУ и счетчик с предварительной установкой [2].

Однако, известные цифровые вычислительные синтезаторы не обеспечивают формирование двухчастотных частотно-модулированных сигналов.

Достигаемый технический результат – возможность формирования двухчастотных сложных частотно-модулированных сигналов

Технический результат достигается за счет того, что в цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных частотно-модулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок формирования и задержки; последовательно соединенные первый регистр памяти, первый цифровой накопитель; второй цифровой накопитель; последовательно соединенные преобразователь кодов и цифроаналоговый преобразователь; причем выход ЦАП является аналоговым выходом цифрового синтезатора; а его цифровым входом является вход первого регистра памяти; выходы блока формирования и задержки подключены к тактовым входам первого и второго цифровых накопителей и цифроаналогового преобразователя, причем новым является то, что введены последовательно соединенные второй регистр памяти, третий цифровой накопитель, четвертый цифровой накопитель и мультиплексор; при этом выход второго цифрового накопителя подключен к второму входу мультиплексора, выход последнего подсоединен к входу преобразователя кодов, а выходы блока формирования и задержки подключены к тактовым входам третьего и четвертого цифрового накопителя; цифровыми входами ЦВС являются вход второго регистра памяти и управляющий вход мультиплексора.

Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных частотно-модулированных сигналов содержит (фиг.1) эталонный генератор 1, блок формирования и задержки 2, первый регистр памяти 3, первый цифровой накопитель 4, второй цифровой накопитель 5, второй регистр памяти 6, третий цифровой накопитель 7, четвертый цифровой накопитель 8, мультиплексор 9, преобразователь кодов 10, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 11.

Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов (фиг. 1) содержит последовательно соединенные эталонный генератор 1, блок формирования и задержки 2; последовательно соединенные первый регистр памяти 3, первый цифровой накопитель 4, второй цифровой накопитель 5, второй вход мультиплексора 9, последовательно соединенные второй регистр памяти 6, третий цифровой накопитель 7, четвертый цифровой накопитель 8, первый вход мультиплексора 9; выход последнего соединен с входом преобразователя кодов 10, выход которого подключен к информационному входу цифроаналогового преобразователя 11, выходы блока формирования и задержки 2 подключены к тактовым входам первого, второго, третьего и четвертого цифровых накопителей и ЦАП; цифровыми входами цифрового вычислительного синтезатора являются входы первого и второго регистров памяти и управляющий вход мультиплексора, а его аналоговым выходом – выход ЦАП.

Цифровой вычислительный синтезатор работает следующим образом.

Эталонный генератор 1 формирует синусоидальный сигнал опорной частоты, из которого в блоке формирования и задержки 2 формируются последовательности тактовых импульсов формы «меандр», служащие для синхронизации работы основных узлов цифрового синтезатора: первого, второго, третьего и четвертого цифровых накопителей и ЦАП.

Пусть в момент t0 на вход первого регистра памяти 3 поступает код начальной частоты Ci, а на вход второго регистра памяти 6 – код Bj.

В момент времени t1 код Ci из первого регистра памяти 3 записывается в первый цифровой накопитель 4, а код Bj из второго регистра памяти 6 – в третий цифровой накопитель 7.

Далее, с каждым последующим тактовым импульсом, начиная с момента t2, результат суммирования в первом цифровом накопителе 4 будет изменяться по формуле:

S1 = Ci + T, (1)

где T – номер тактового импульса.

Результат суммирования в третьем цифровом накопителе 7 будет изменяться по формуле:

S2 = Bj + T. (2)

В момент t3 сигнал S1 с выхода первого цифрового накопителя 4 поступает на вход второго цифрового накопителя 5, где результат изменяется по формуле:

S3 = (Ci + T)×T, (3)

А результат суммирования в четвертом цифровом накопителе 8 будет изменяться по формуле:

S4 = (Bj + T)×T, (4)

Далее результаты суммирования S4 и S3 поступают на соответствующие входы мультиплексора 9.

Если код управления мультиплексора 9 равен К=0, то на вход преобразователя кодов 10 поступает код S3 с выхода второго цифрового накопителя 5, а если код управления мультиплексора 9 равен К=1, то на вход преобразователя кодов 10 поступает код S4 с выхода четвертого цифрового накопителя 8.

Затем коды синуса sin(S3) или sin(S4) подается на ЦАП 11, где формируется «ступенчатый» частотно-модулированный (ЧМ) сигнал, описываемый формулой:

uc(t) = U0 sin [(2πf1 t + πf ' t2) + (2πf2 t + πf ' t2)], (5)

где U0 – амплитуда сигнала,

∆t = T – тактовый интервал,

Ci = f1, Bj = f2 – начальные частоты,

1 = f ' – скорость изменения частоты цифрового вычислительного синтезатора.

Таким образом, изменяя код управления мультиплексора К, можно формировать двухчастотный частотно-модулированный сигнал, временные диаграммы которого приведены на фиг. 2.

К достоинствам предложенного цифрового синтезатора можно отнести: высокую скорость перестройки частоты, быструю смену частоты при формировании сложных ЧМ сигналов.

Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных частотно-модулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок формирования и задержки; последовательно соединенные первый регистр памяти, первый цифровой накопитель; второй цифровой накопитель; последовательно соединенные преобразователь кодов и цифроаналоговый преобразователь; причем выход ЦАП является аналоговым выходом цифрового синтезатора; а его цифровым входом является вход первого регистра памяти; выходы блока формирования и задержки подключены к тактовым входам первого и второго цифровых накопителей и цифроаналогового преобразователя, отличающийся тем, что введены последовательно соединенные второй регистр памяти, третий цифровой накопитель, четвертый цифровой накопитель и мультиплексор; при этом выход второго цифрового накопителя подключен к второму входу мультиплексора, выход последнего подсоединен к входу преобразователя кодов, а выходы блока формирования и задержки подключены к тактовым входам третьего и четвертого цифрового накопителя; цифровыми входами цифрового вычислительного синтезатора являются вход второго регистра памяти и управляющий вход мультиплексора.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к вычислительной технике и может быть использована для приема колебательного сигнала и вывода выходного сигнала на частоте, имеющей частотное отношение к колебательному сигналу, определяемое с помощью коэффициента разделения.

Изобретение относится к средствам электронной стабилизации. Технический результат - увеличение стабильности и долговременности работы электронных систем обратной связи.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для частотной селекции сигналов в приемных и передающих устройствах.Технический результат – возможность регулирования ширины полосы пропускания и избирательности фильтра путем изменения коэффициента связи между звеньями за счет изменения величины индуктивности дополнительно введенных катушек индуктивности.

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат заключается в обеспечении высокого быстродействия синтезатора частот при изменении выходной частоты за счет режима широкой полосы пропускания и снижения уровня фазовых шумов за счет режима узкой полосы пропускания в установившемся состоянии системы ФАПЧ.

Изобретение относится к системам передачи дискретной информации и может быть использовано для цикловой синхронизации помехоустойчивых циклических кодов и, в частности, каскадных кодов.

Изобретение относится к средствам электронной стабилизации. Технический результат - увеличение стабильности и долговременности работы электронных систем обратной связи.

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза частотно-модулированных и фазоманипулированных сигналов и может быть использовано в системах радиолокации и связи.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для частотной селекции сигналов в приемных и передающих устройствах.Технический результат – возможность регулирования ширины полосы пропускания и избирательности фильтра путем изменения коэффициента связи между звеньями за счет изменения величины индуктивности дополнительно введенных катушек индуктивности.

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза сложных частотно-модулированных (ЧМ) сигналов и может быть использовано в системах радиолокации, навигации и связи.

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат заключается в обеспечении высокого быстродействия синтезатора частот при изменении выходной частоты за счет режима широкой полосы пропускания и снижения уровня фазовых шумов за счет режима узкой полосы пропускания в установившемся состоянии системы ФАПЧ.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для синхронизации работы двух и более микроконтроллеров. Техническим результатом является обеспечение синхронной работы группы микроконтроллеров.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для синхронизации работы двух и более микроконтроллеров. Техническим результатом является обеспечение синхронной работы группы микроконтроллеров.

Изобретение относится к синтезаторам на основе петли фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Технический результат заключается в уменьшении уровня побочных дискретных составляющих выходного радиочастотного сигнала при одновременном сохранении достаточного низкого уровня фазовых шумов.

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для формирования частотно-модулированных сигналов и может быть использовано в телекоммуникационных системах и современных адаптивных системах связи.

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза частотно-модулированных (ЧМ) сигналов и может быть использовано в телекоммуникационных системах и современных адаптивных системах связи.

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза двухчастотных сложных частотно-модулированных сигналов и может быть использовано в системах радиолокации и связи. Достигаемый технический результат – возможность синтеза двухчастотных частотно-модулированных сигналов. Цифровой вычислительный синтезатор двухчастотных сигналов содержит эталонный генератор, блок формирования и задержки, первый и второй регистры памяти, первый, второй, третий, четвертый цифровые накопители, мультиплексор, преобразователь кодов, цифроаналоговый преобразователь. Цифровыми входами цифрового синтезатора являются входы первого и второго регистров памяти и управляющий вход мультиплексора, а его аналоговым выходом – выход ЦАП. 2 ил.

Наверх