SU1145453A1 - Generator of phase-shift keyed signals - Google Patents

Abstract

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ФАЗОМАНИПУЖ РОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащий источник сигналов несущей частоты, последовательно соединенные фазовый манипул тор , сумматор и N-каскадный резонансный усилитель, а также источ ник манипулирунмцих сигналов, выход которого соединен с входом сигнала манипул ции фазового манипул тора и ; входом первого формировател  пр моугольньк импульсов, и балансный амплитудный модул тор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, отличающийс , тем, что, с целью уменьшени  нелинейных искажений выходного сигналй, в него введены последовательно соегч . .ь; А Л, диненные второй формирователь пр моугольных импульсов, вход которого соединен с выходом первого формировател  пр моугольных импульсов, третий , четвертый, ..., N-и формиро- ватели пр моугольных импульсов, весовой сумматор, к входам которого подключены выходы N формирователей пр моугольных импульсов, инвертор и коммутатор, управл клций вход которого соединен с выходом источника модулируклцих сигналов, а выход -т с входом сигнала модул ции балансного амплитудного модул тора, при этом выход весового сумматора соединен с входом инвертора и первым входом коммутатора, выход инвертсла соединен с вторьм входом коммутатора, между выходом источника сигнала несущей частоты и входом манипулируемого сигнала фазового манипул тора введен фазовращатель, вход модулируемого сигнала балансного амплитудного модул тора соединен с выходом 4 СП 4i источника сигналов несущей частоты, при этом нечетные формирователи пр моугольных импульсов  вл ютс  форСП мировател ми пр моугольных импульсов СО положительной пол рности, а четные формировател ми пр моугольных импульсов отрицательной пол рности.FORMER OF PHASE-MOBILE SIGNALS, containing a source of carrier frequency signals, serially connected phase manipulator, adder and N-cascade resonant amplifier, as well as a source of manipulative signals, the output of which is connected to the input signal of the manipulation of the phase manipulator and; the input of the first pulse square generator, and the balanced amplitude modulator, the output of which is connected to the second input of the adder, characterized in that, in order to reduce the nonlinear distortion of the output signal, sequentially are entered into it. . A L, are the second second shaper of the rectangular pulses, the input of which is connected to the output of the first shaper of the rectangular pulses, the third, fourth, ..., N-and the shapers of the rectangular pulses, the weight adder, to the inputs of which are connected the outputs of the N shapers of the direct impulses inverter and switch, the control input of which is connected to the output of the modulation signal source, and the output is connected to the modulating signal input of a balanced amplitude modulator, while the output of the weight adder is connected to the input and the inverter and the first input of the switch, the output of the inverter is connected to the second input of the switch, a phase shifter is inserted between the source output of the carrier frequency signal and the manipulated input of the phase shift key, the modulated signal of the balanced amplitude modulator is connected to the output 4 of the SP 4i source of the carrier frequency signal, odd square pulse shapers are FORSP worlds of rectangular CO pulses of positive polarity, and even square shape shapers of positive polarity in negative polarity.

Description

Изобретение относитс  к радиотехвике и может использоватьс  дл  формировани  фазоманипулированных сигналов синусоидальной формы в радиосв зи , радиолокации, радиотелеметрии , радиоуправлении. Известен формирователь фазоманипулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные генератор несущей частоты, фазовый манипул тор , вход сигнала манипул ции которого соединен с выходом преобра зующего блока, имек дего информацион ный и тактовый входы, и N-каскадный резонансный усилитель 1. Однако в известном формирователе фазоманипулированных сигналов относительно велики нелинейные искажени  выходного сигнала вследствие переходных процессов, возникающих из-за скачков фазы сигнала на N -ка кадном резонансном усилителе. Наиболее близок к предложенному формирователь фазоманипулированньк сигналов, содержащий источник сигналов несущей частоты, последовательно соединенные фазовьй манипул тор, сумматор и N-каскадный резонансный усилитель, а также источник манипулирующих сигналов, выход которого соединен с входом- сигнала манипул ци фазового манипул тора и входом первого формировател  пр моугольных иютульсов, балансный амплитудный модул тор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а также последовательно соединенные аттенюатор и амплитудный манипул тор, выход которого соединен с входом модулируе мого. сигнала балансного амплитудного модул тора, а вход сигнала манипул ции - с выходом первого формировател  пр моугольных импульсов, при этом вьисод источника манипулируемых сигналов соединен с входом манипулируемого сигнала фазового . г нипул тора и входом аттенюатора, а выход источника манипулирующих сигналов с входом сигнала модул ции балансного амплитудного модул тора 2. Однако в выходном сигнале данного формировател  фазоманипулированных сигналов также относительно велики нелинейные искажени , обусловленные переходными процессами, возникающими в N-каскадном резонансном усилителе из-за скачков фазы на его входе. 53 J Цель изобретени  - уменьшение нелинейных искажений выходного сигнала . Дл  достижени  поставленной цели в формирователь фазоманипулирован.иых сигналов, содержащий источник сигналов несущей частоты, последовательно соединенные фазовый манипул тор , сумматор и N-каскадньиЧ резонансный усилитель, а также источник манипулирующих сигналов, выход которого соединен с входом сигнала манипул ции фазового манипул тора и входом первого формировател  пр моугольных импульсов, и балансный амплитудный модул тор, выход которого соединен с вторым входом сумматора , введены последовательно соединенные второй формирователь пр моугольных импульсов, вход которого соединен с выходом первого формировател  пр моугольных импульсов, третий, четвертый, ..., N-и формирователи пр моугольных импульсов, весовой сумматор, к входам которого подключены выходы N формирователей пр моугольньк импульсов, инвертор и коммутатор , управл ющий вход которого соединен с выходом источника модулирующих сигналов, а выход - с входом сигнала модул ции балансного а,мплитудного модул тора, при этом выход весового сумматора соединен с входом инвертора и первь м входом коммутатора , выход инвертора соединен с вторым входом коммутатора, между выходом источника сигнала несущей частоты и входом манипулируемого сигнала фазового манипул тора введен фазовращатель, вход модулируемого сигнала балансного амплитудного модул тора соединен с выходом источника сигналов несущей частоты, при этом нечетные формирователи пр мо/гольных импульсов  вл ютс  формировател ми пр моугольных импульсов положительной пол рности, а четные формировател ми пр моугольных импульсов отрицательной пол рности. На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема предложенного формировател  фазоманипулированных сигналовi на фиг. 2 - временные диаграммы его работы, на фиг. пример возможного выполнени  структурной электрической схемы фазового манипул тора. Формирователь фазоманипулированных сигналов содержит источник 1 сигналов несущей частоты, фазовращатель 2, фазовый манипул тор 3, источник 4 манипулирукмдих сигналов, коммутатор 5, первый, второй, третий , ..., М-и формирователи 6 6, 6j, ,.., 6, пр моугольных импульсо сумматор 7, балансный амплитудный модул тор 8, инвертор 9, весовой сумматор 10 и Ч-каскадный резонанс ный усилитель 11. Устройство работает следующим образом. От источника 1 сигналов несущей частоты сигнал амплитудой v через фазовращатель 2, сдвигающий его на угол v , поступает на вход манипулируемого сигнала фазового манипул тора 3 (фиг. 2et), а от источника 4 манипулирующих сигналов сигнал поступает на вход сигнала манипул ц фазового манипул тора, 3 (фиг. 26). На выходе фазового манипул тора 3 создаютс  скачки фазы на требуемую величину (2 у). Одновременно перепад манипулир5гющего сигнала используетс  дл  запуска первого формировател  6 пр моугольных импульсов по- ложительной пол рности. Срезом этого импульса запускаетс  второй формирователь 6 пр моугольньк импульсов отрицательной по:т рности (фиг.2 Таким образом последовательно запу каадтс  все формирователи 6, - 6 .пр моугольных импульсов, причем нечетные формирователи пр мругольных импульсов формируют пр моугольные импульсы положительной пол рности, а четные - пр моугольные импульсы отрицательной пол рности. Все пр моугольные импульсы имеют одинакову длительность Г и амплитуду. Дл  обеспечени  компенсации переходных процессов в N-каскадном резонансно усилителе 11 через промежуток Nf после момента манипул ции амплитуда каждого импульса должна иметь определенную величину Это достигаетс  подачей выходного мипульса каждого формировател  6, ц пр моугольных импульсов на соответствующий вход весового сумматора tO, Выходное напр жение весового сумматора 10 (фиг. 2г) подаетс  на первый ивторой входы коммутатора 5 непосредственно и через инвертор 9. Управление работой коьшутатора 5, который может быть выполнен, например , В1 виде аналогового кшэча 534 и инвертора, осуществл етс  от источника 4 манипулирующих сигналов, При выполнении фазового манипул тора 3, как показано, например, на фиг. 3, в виде двух ключей 12 и 13, инвертора 14 и фазовращател  15 на 24 при открытом ключе 12 на выход коммутатора 5 проход т сигналы с его первого входа, а при открытом ключе 13 - с второго входа. Сигнал с выхода коммутатора 5 (фиг. 2л.) поступает на вход сигнала модул ции балансного амплитудного манипул тора 8, на вход модулируемого снгаала которого поступает сигнал с выхода источника 1 сигналов  есу1цей частоты. Выходные сигналы балансного амплитудного мадул тора 8 (фиг. 25) и фа-v зового манипул тора 3 (фиг. 2.е) через сумматор 7 поступают на вход N-кас-. кадНого резонансного усилител  11. В результате взаимодействи  этих сигналов переходный процесс в N-каскадном резонансном усилителе 11 прекращаетс  через врем  Nf после момента манипул ции фазы. На фиг. 2 и ъ приведены соответственно сонибки формировани  фазоманипулированного сигнала на выходе К-резонансного усилител  соответственно в предложенном и известном формировател х фазоманипулированных сигналов. Проводимость Т, п -гр входа весового сумматора 10 определ етс  выражением ( , Ьп-1 где 24 - скачек фазы фазоманипулированно .го сигналаJ -( -. половина полосы пропусканг1  одного каскада N-каскадного резонансного усилител  11. Дополнительные импульсы подаютс  на вход резонансного усилител  в моменты манипул ции фазы одновременно с основным фазомодулированным сигналом . Причем вход и выход фазовращател  2, обеспечивающего сдвиг фазы сигнала несущей частоты на угол 90 соединены соответственно с выходом источника 1 сигналов несущей частотыThe invention relates to radio engineering and can be used to generate phase-shift keyed, sinusoidal signals in radio communications, radiolocation, radio telemetry, radio control. A shaper of phase-shifted signals is known, which contains a series-connected carrier frequency generator, a phase manipulator, the manipulation signal input of which is connected to the output of the converter unit, information and clock inputs, and an N-cascade resonant amplifier 1. However, in the well-known phase shifter, the nonlinear distortions of the output signal due to transients caused by the phase jumps of the signal on the N-frame resonant amplifier are relatively large. Closest to the proposed phase-shift keying shaper, containing a source of carrier frequency signals, a series-connected phase manipulator, an adder and an N-cascade resonant amplifier, as well as a source of manipulating signals, the output of which is connected to the input-signal and manipulating the phase manipulator and the first shaper input rectangular pulses, a balanced amplitude modulator, the output of which is connected to the second input of the adder, as well as series-connected attenuator and amplitude ny manipulator, whose output is connected to the input of modulating forward. the signal of the balanced amplitude modulator, and the input of the manipulation signal, with the output of the first square-wave former, while the source of the manipulated signal is connected to the input of the manipulated phase signal. The nipulator and the attenuator input, and the source output of the manipulating signal with the modulation signal input of a balanced amplitude modulator 2. However, in the output signal of this phase-shifting generator, the nonlinear distortions caused by transients in the N-cascade resonant amplifier for phase jumps at its entrance. 53 J The purpose of the invention is to reduce non-linear distortion of the output signal. To achieve this goal, a phase shift keying signal generator containing a source of carrier frequency signals, serially connected phase manipulator, adder and N-cascade resonant amplifier, as well as a source of manipulating signals, the output of which is connected to the input signal of the phase manipulator and input the first square pulse generator, and the balanced amplitude modulator, the output of which is connected to the second input of the adder, are introduced in series with the second forms a rectangular impulse rover whose input is connected to the output of the first rectangular impulse generator, the third, fourth, ..., N- and rectangular impulse drivers, a weight adder, to the inputs of which are connected the outputs of N impulse square formers, an inverter and a switch, the control input of which is connected to the output of the source of the modulating signals, and the output to the input of the modulation signal of the balanced a, m-module modulator, while the output of the weight adder is connected to the input of the inverter and the first input of the switch a torus, the inverter output is connected to the second input of the switch, a phase shifter is inserted between the source output of the carrier frequency signal and the input signal of the phase shift keyed signal, the modulated signal input of the balanced amplitude modulator is connected to the output source of the carrier frequency signal, and the odd forward / reverse pulse drivers are formers of rectangular pulses of positive polarity, and even formers of rectangular pulses of negative polarity. FIG. 1 shows a structural electrical circuit of the proposed phase-shift keyed signal generator i in FIG. 2 is a timing diagram of its operation; in FIG. An example of a possible implementation of a phase-gap structural circuitry. The driver of the phase-shifted signals contains a source 1 of carrier frequency signals, a phase shifter 2, a phase manipulator 3, a source 4 of a manipulation signals, a switch 5, the first, second, third, ..., M-drivers 6 6, 6j,, .., 6 , a rectangular impulse adder 7, a balanced amplitude modulator 8, an inverter 9, a weight adder 10, and an H-cascade resonant amplifier 11. The device operates as follows. From source 1 of carrier signals, the signal with amplitude v through phase shifter 2, shifting it by angle v, enters the input of the manipulated signal of phase manipulator 3 (Fig. 2et), and from source 4 of the manipulating signals, the signal arrives at the input of manipulator of the phase manipulator , 3 (Fig. 26). At the output of phase manipulator 3, phase jumps are generated by the required value (2 y). At the same time, the edge of the manipulating signal is used to trigger the first former of 6 rectangular pulses of positive polarity. A second shaper 6 rectangular pulses of negative magnitude is triggered by a cut of this pulse (Fig. 2) Thus, all formers 6, - 6 of rectangular pulses are sequentially launched, and odd formers of rectangular pulses form positive polarity pulses, and even - rectangular pulses of negative polarity. All rectangular pulses have the same duration G and amplitude. To provide compensation for transients in an N-stage resonant amplifier 11 through the interval Nf after the moment of manipulation, the amplitude of each pulse must have a certain value. This is achieved by applying the output pulse of each generator 6, and square rectangular pulses to the corresponding input of the weight adder tO. the inputs of the switch 5 directly and through the inverter 9. The control of the operation of the caster 5, which can be performed, for example, B1 as an analogue analogue 534 and the inverter, is operated from source 4 When the phase manipulator 3 is executed, as shown, for example, in FIG. 3, in the form of two keys 12 and 13, the inverter 14 and the phase shifter 15 to 24, with the open key 12 going to the output of the switch 5, the signals from its first input pass, and with the open key 13, from the second input. The signal from the output of switch 5 (Fig. 2l.) Is fed to the input of the modulation signal of a balanced amplitude manipulator 8, to the input of the modulated module of which a signal is received from the output of source 1 of signals of frequency. The output signals of the balanced amplitude madulator 8 (Fig. 25) and the phase-v of the main manipulator 3 (Fig. 2.e) through the adder 7 are fed to the input of the N-cas-. cadres resonant amplifier 11. As a result of the interaction of these signals, the transient process in the N-stage resonant amplifier 11 is terminated after the time Nf after the moment of phase manipulation. FIG. Figures 2 and b show, respectively, the sonibes of the formation of a phase-shift keyed signal at the output of a K-resonance amplifier, respectively, in the proposed and well-known phase shift keyed signals. The conductivity T, p -rp of the weight adder 10 is determined by the expression (, bp-1 where 24 is the phase jump at the moments of phase manipulation simultaneously with the main phase-modulated signal, the input and output of the phase shifter 2 providing the phase shift of the carrier frequency signal at an angle of 90 are connected respectively to the output of the source 1 of carrier frequency signals

и входом манипулируемого сигнала фазового манипул тора 3. Этим обеспечиваетс  требуема  фазировка между фазо модулированным сигнгшо с и дополнительными радиоимпульсами на входах сумматора 7. В результате искажени  фазомодулированного сигнала на выходе N-каскадного резонансного усилител  локализуютс  на интервале Nf за счет компенсации переходных процессов в нем. Выбира  величину Ntf , много меньшей длительности посылки фазоманипулированного сигнала Т , можно значительно уменьшить искажени  этого сигнала.and the manipulated input of the phase shift key 3. This ensures the required phasing between the phase-modulated signal and additional radio pulses at the inputs of the adder 7. As a result of the distortion of the phase-modulated signal at the output of the N-cascade resonant amplifier, they are localized in the Nf interval by compensating for transients in it. By choosing the value of Ntf, which is much shorter than the duration of sending the phase-manipulated signal T, one can significantly reduce the distortion of this signal.

Таким образом, в выходном сигнале предложенного формировател  фазоманипулированных сигналов значитель о уменьшаютс  нелинейные искажени .Thus, nonlinear distortion is reduced in the output signal of the proposed phase-shifted signal former.

6161

11eleven

ДD

Фиг.11

Claims (1)

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащий источник сигналов несущей частоты, последовательно соединенные фазовый манипулятор, сумматор и N-каскадный резонансный усилитель, а также источник манипулирующих сигналов, выход которого соединен с входом сигнала манипуляции фазового манипулятора и\входом первого формирователя прямоугольных импульсов, и балансный амплитудный модулятор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, отличающийся, тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений выходного сигнал^, в него введены последовательно сое диненные второй формирователь прямоугольных импульсов, вход которого соединен с выходом первого формирователя прямоугольных импульсов, третий, четвертый, ..., N-й формирователи прямоугольных импульсов, весовой сумматор, к входам которого подключены выходы N формирователей прямоугольных импульсов, инвертор и коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом источника модулирующих сигналов, а выход - с входом сигнала модуляции балансного амплитудного модулятора, при этом выход весового сумматора соединен с входом инвертора и первым входом коммутатора, выход инвертспа соединен с вторым входом коммутатора, между выходом источника сигнала несущей частоты и входом манипулируемого сигнала фазового манипулятора введен фазовращатель, вход модулируемого сигнала балансного амплитудного модулятора соединен с выходом источника сигналов несущей частоты, при этом нечетные формирователи прямоугольных импульсов являются формирователями прямоугольных импульсов положительной полярности, а четные формирователями прямоугольных им- пульсов отрицательной полярности.PHASOMANIPULATED SIGNAL DRIVER, comprising a carrier frequency signal source, a phase manipulator, an adder and an N-cascade resonant amplifier connected in series, as well as a manipulator signal source, the output of which is connected to the phase manipulator signal input signal and the input of the first square-wave pulse generator, and a balanced amplitude modulator , the output of which is connected to the second input of the adder, characterized in that, in order to reduce non-linear distortion of the output signal ^, in it the second rectangular pulse shaper, the input of which is connected to the output of the first rectangular pulse shaper, the third, fourth, ..., Nth square pulse shapers, a weight adder, the outputs of which are connected the outputs of N square pulse shapers, an inverter and a switch, are connected in series the control input of which is connected to the output of the source of modulating signals, and the output to the input of the modulation signal of a balanced amplitude modulator, while the output of the weight adder is connected with the inverter input and the first input of the switch, the inverter output is connected to the second input of the switch, a phase shifter is inserted between the output of the carrier frequency signal source and the input of the manipulated phase manipulator signal, the input of the modulated signal of the balanced amplitude modulator is connected to the output of the carrier frequency signal source, while the odd rectangular formers pulses are shapers of rectangular pulses of positive polarity, and even shapers of rectangular pulses are negative tion polarity. 1 1454531 145453