Устройство для формирования сигналов с изменением частоты по закону полинома п-ой степени

 

Союз Советских

Социалистических

Республин

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 596954 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 26.05.75 (21) 2137930/18-2 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.03.78. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 25.02.78 (51) М. Кл.

& 06 F 15/34

Государственный комитет

Совета 1йинистроа СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 681.327 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

Г. М. Петров, С. М. Барабошкин и A. Л. Зайцев

Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССР (71) Заявитель (54) УСТР:-ЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ С ИЗМЕНЕНИЕМ

ЧАСТОТЫ ПО ЗАКОНУ ПОЛИНОМА тт-ОЙ СТЕПЕНИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено в различных радиотехнических системах.

Известно устройство для прямого цифрового синтеза частот, содержащее формирователь

5 опорных последовательностей, селектор им.пульсов, коммутаторы, делитель частоты и фильтр нижних частот (1).

Однако это устройство не позволяет синтезировать сигналы со сложным законом изменен и я ч астоты. !О

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для формирования сигналов с изменением частоты по закону полинома и-ой степени, содержащее формирователь опорных последовательностей, выход которого соединен со входами (и+1)-го селекторов импульсов, управляющие входы каждого из которых, кроме (и -+- 1)-го,подключены к выходам соответствующих счетчиков, а выход первого селектора импульсов через первый делитель гастоты подключен ко входу фильтра нижних частот (n+ 1) коммутаторов, выходы которых, кроме (и+1)-го, подключены к управляющим входам соответствующих счетчиков, а выход (п+1)-го коммутатора подключен к управляющему входу (п+ 1) -го селектора импульсов, выход которого через второй делитель 25 частоты подключен к первому входу и-го счетчика, и и переключателей знаков коэффициентов полинома (2) .

Однако это устройство является сложным.

Цель изобретения — упрощение устройства — достигается тем, что в устройство введены (п — 1) дешифраторов, (и — 1) триггеров, (и — 1) схем сравнения, согласующий делитель, при этом вход j-«(j = 1, 2 ..., ив

1) дешифратора подключен к выходу (j+1)-го счетчика, второй вход которого соединен с выходом j-ой схемы сравнения, а выход j-го дешифратора подключен к счетному входу j-го триггера, установочный вход которого подсоединен к j-ому переключателю знака коэффициента полинома, выход j-ro согласующего делителя соединен с первым входом j-го счетчика, выход j-го триггера, за исключением первого. подсоединен к одному из входов j-ой схемы сравнения, управляющему входу j-ого согласующего делителя и другому входу (j+ 1) -ой схемы сравнения, а выход первого триггера соединен с одним из входов первой схемы сравнения, управляющим входом первого согласующего делителя и вторым входом первого счетчика.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

596954

Формула изобретения

Устройство содержит формирователь ! опорных последовательностей, (и + 1) селекторов 2 импульсов, и счетчиков 3, (п+ 1) коммутатор 4, и переключателей 5 знаков коэффициента полинома, первый и второй делители 61 и 6 частоты соответственно, согласующий делитель 7, (и — 1) дешифратор 8, (n — 1) триггер 9, (и — 1) схем 10 сравнения, фильтр нижних частот 11.

Работа предлагаемого устройства основана на том, что, если частоту известного устройства для прямого цифрового синтеза частот переключать одинаковыми ступеньками с постоянной частотой с помощью управляющего счетчика, то частота на выходе этого устройства будет меняться по линейному закону. Если, в свою очередь, эта линейно изменяющаяся частота используется для переключения второго счетчика, связанного со вторым известным устройством, то на выходе последнего частота будет меняться по параболическому закону. Цепочка из последовательно соединенных пар «известное устройство — управляющий счетчик» будет воспроизводить во времени полиномиальйое изменение частоты, которое можно представить в виде следующей формулы fc (t) = А + t (А, + t (A + t (A„-+

t (А,„ i+A»t) ... ) (1") Отсюда видно, что вычисления проводятся последовательно, от старших степеней к младшим.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

На вход формирователя 1 опорных последовательностей поступает прямоугольное колебание, с выхода формирователя 1 опорные импульсные последовательности, количество которых определяется требуемой разрядностью синтезатора сигналов, поступают параллельно на все селекторы импульсов 2. При помощи селекторов 2 импульсов осуществляется отбор необходимого числа последовательностей и преобразование параллельного двоичного числа в количество импульсов, равное этому числу. Период преобразования равен периоду самой низкочастотной опорной последовательности из числа суммируемых в данный момент времени.

Управление опорными последовательностями осуществляется при помощи счетчиков 3.

Перед началом работы при помощи коммутаторов 4 в каждый счетчик 3 заносится значение . А„. (к=О, 1 ..., п) коэффициента полинома. На счетный вход j-ro счетчика 3 поступают импульсы, частота которых пропорциональна текущему значению числа, хранящемуся в (j+1)-ом с четч и ке 3.

В зависимости от состояния управляющего входа, содержимое счетчика либо возрастает, либо убывает. Изменение содержимого по управляющим входам меняет частоту следования импульсов на выходе j ãî селектора 2, следовательно, и на выходе соответствующего согласующего делителя 7, который связан со входом (j — 1)-го счетчика 3.

Наличие скобок в формуле (1) свидетельствует о том, что знаки коэффициентов А„поли30

4(1

60 нома в общем случае не совпадают со знаками счетчиков. От знаков А„: к знакам счетчиков можно перейти на основе анализа знаков при двух соседних коэффициентах А„. — 1 и А„по обычному алгебраическому правилу оперирования со скобками

Знак А„— 1 + +

Знак А„. --(- — -0

Знак счетчика + — — +

Это можно осуществить при помощи схемы

10 сравнения.

После достижения j-ым счетчиком 3 нулевого состояния на выходе соответствующего дешифратора 8 возникает импульс, который поступает на счетный вход триггера 9 и переключает его в противоположное состояние.

С выхода триггера команда смены знака поступает на один из входов j-ой схемы 10 сравнения и меняет состояние выхода этой схемы, которая, в свою очередь, переключает j-ый счетчик 3 с вычитания на сложение. Одновременно с этим команда смены знака осуществляет с помощью (J — 1)-ой схемы 10 сравнения реверсирование (j — 1) - го счетчика 3.

Перед началом работы согласующие делители 7 и делители 6 частоты устанавливаются в состояние 100 ... О.

Выход фильтра 11 нижних частот, предназначенного для пропуска первой гармоники выходного колебания и подавления третьей и более высоких гармоник, является выходом устройства.

Эффективность изобретения оценивается путем сравнения работы устройства для формирования сигналов с изменением частоты по знаку полинома и-ой степени с известным прибором, состоящим из цифрового синтезатора частот, устройства сопряжения и управляющей миниЭВМ. Стоимость предлагаемого устройства значительно ниже, кроме того оно много проще, чем многоцелевая управляющая мини-ЭВМ, использование которой для решения одной, узкой задачи, нерентабельно.

Устройство для формирования сигналов с изменением частоты по закону полинома п-ой степени, содержащее формирователь опорных последовательностей, выход которого соединен со входами (п+ 1) -го селекторов импульсов, управляющие входы каждого из которых, кроме (и+1)-ro, подключены к выходам соответствующих счетчиков, а выход первого селектора импульсов через первый делитель частоты подключен ко входу фильтра нижних частот (N+1) коммутаторов, выходы которых, кроме (N+1)-го, подключены к управляющим входам соответствующих счетчиков, а выход (п + 1) -ro коммутатора подключен к управляющему входу (h + 1)-го селектора импульсов, выход которого через второй делитель частоты подключен к первому входу и-го счетчика, и переключателей знаков коэффициентов полинома, отличающееся тем, что, с целью упрощения, в устройство введены (и — 1) дешифраторов, (и — 1) триггеров, (и†1) схем сравнения, согласу596954 л+ю

Составитель P. Яворовская

Техред О. Луговая Корректор А. Гриценко

Ти.раж 826 Подписное

Редактор Марховская

Заказ 1141/47

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ющий делитель, при этом вход j-ro (j =1, 2 ..., и — 1) дешифратора подключен к выходу (j+1)-ro счетчика, второй вход которого соединен с выходом j-ой схемы сравнения, а выход 1-го дешифратора подключен к счетному входу j-ro триггера, установочный вход которого подсоединен к

j-ому переключателю знака коэффициента полинома, а выход j-го согласующего делителя соединен с первым входом j-го счетчика, выход j-го триггера, за исключением первого, подсоединен к одному из входов j-ой схемы

6 сравнения, управляющему входу j-ro согласующего делителя, к другому входу (j+ 1)-ой схемы сравнения, а выход первого триггера соединен с одним из входов первой схемы сравнения, управляющим входом первого согласующего делителя и вторым входом первого счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3822380, кл. 235 — 197, 1971.

2. Патент США № 3293561, кл. 331 — 38, 1971.