SU1392628A1 - Phase telegraphy signal modulator - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоэлектронике . Цель изобретени  - повышение скорости модул ции, точности и стабильности установа дискретов фазы. Устройство содержит опорный генератор I, фазовый детектор 2, подстраиваемый генератор 7. Введены амплитудный компаратор 3, коммутатор 4 пол рности, фильтр 5 нижних частот, сумматор 6, блок 8 задержки, э-лт ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, блок 10 поиска и фиксации фазового рассогласовани , состо щий из фильтров 11 и 17, источника 12 опорного напр жени , амплитудного компаратора 13, г-ра 14 счетных импульсов, реверсивного счетчика 15, ЦАП 16. Устройство работает в двух режимах: режим поиска и режим синхронной работы. Контроль состо ни  фазового рассогласовани  между колебани ми г-ров 1 и 7 и, следова- тепьно, контроль осуществлени  фазовой манипул цией выходного сигнала (выход 19) осуществл етс  по видеосигналу , подаваемому с компаратора 3 на контрольный выход 20. Инерционности фильтров 5 и 11 выбираютс  т.обр., чтобы за врем  переброса фазы г-ра 7 на 180 напр жени  на их выходах практически не изменились. Это позвол ет сохран ть в устройстве синхронный режим работы г-ра 7 и значительно сократить врем  переход- ных процессов при манипул ции его фазы на 180 . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с (ЛThe invention relates to electronics. The purpose of the invention is to increase the modulation speed, accuracy and stability of the phase sampling. The device contains a reference oscillator I, phase detector 2, adjustable oscillator 7. Amplitude comparator 3, polarity switch 4, low-pass filter 5, adder 6, delay block 8, EL-EXCLUSIVE OR 9, block 10 for detecting and fixing the phase mismatch are introduced consisting of filters 11 and 17, voltage source 12, amplitude comparator 13, rms 14 counting pulses, reversible counter 15, DAC 16. The device operates in two modes: search mode and synchronous mode. The state of the phase mismatch between the oscillations of G-1 and 7 and, consequently, the control of the phase-keying of the output signal (output 19) is monitored by the video signal supplied from the comparator 3 to the control output 20. The inertia of the filters 5 and 11 that is, during the transfer of the phase of Mr. 7 to 180 voltages, their outputs practically did not change. This allows the device to maintain the synchronous mode of operation of Mr. 7 in the device and significantly reduce the time of transient processes during the manipulation of its phase by 180. 1 hp f-ly, 1 ill. with (L

Description

0000

))

toto

О)ABOUT)

ьоyo

0000

Изобретение относитс  к радиоэлек троиике и может использоватьс  в радиосистемах локации и цифровой передачи информации.The invention relates to radio electronics and can be used in radio location and digital information transmission systems.

Цель изобретени  - повышение скорости модул ции, точности и стабильности установа дискретов фазы.The purpose of the invention is to increase the modulation speed, accuracy and stability of the phase sampling.

На чертеже изображена структурна  электрическа  схема предпагаемого модул тора.The drawing shows a structural electrical circuit of a pushed modulator.

Модул тор сигналов фазовой телеграфии содержит опорный генератор 1, фазовый детектор 2, амплитудный компаратор 3, коммутатор А пол рности, фильтр 5 нижних частот, сумматор 6, подстраиваемый генератор 7, блок 8 задержки, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, блок 10 поиска и фиксации фазового рассогласовани , состо щий из пер- вого фильтра 11 нижних частот, источника 12 опорного напр жени , амплитудного компаратора 13, генератора 14 счетных импульсов, реверсивного счетчика 15, цифроаналогового преобразо- вател  16 и второго фильтра 17 нижних частот.The phase telegraphy signal modulator contains a reference generator 1, a phase detector 2, an amplitude comparator 3, a polarity switch A, a low-pass filter 5, an adder 6, an adjustable oscillator 7, a delay block 8, an element EXCLUSIVE OR 9, a phase search and fixation unit 10 misalignment, consisting of the first low-pass filter 11, the source 12 of the reference voltage, the amplitude comparator 13, the generator 14 of the counting pulses, the reversible counter 15, the digital-analog converter 16 and the second low-pass filter 17.

Модул тор работает следующим образом .The modulator operates as follows.

В начальный момент времени (при включении устройства) на выходе фазового детектора 2 возникает напр жение биений, обусловленное несовпадением частот колебаний опорного генератора 1 и подстраиваемого генера- тора 7, амплитудный компаратор 3 совместно с коммутатором А пол рности осуществл ют выпр мпение напр жени  биений, уровень сигнала с выхода фильтра 1 I меньше напр жени  с выхода источ ника 12, вследствие чего реверсивный счетчик 15 включен на счет в одном направлении (режим поиска), на выходе блока 10 формируетс  повтор ющеес  линейно нарастающее напр жение ,кото рое через сумматор 6 модулирует частоту подстраиваемого генератора 7. Частота напр жений биений с выхода фазового детектора 2 при этом линейно измен етс .At the initial moment of time (when the device is turned on), a beat voltage occurs at the output of the phase detector 2, due to the mismatch of the oscillation frequencies of the reference oscillator 1 and the adjustable oscillator 7, the amplitude comparator 3 together with the polarity switch A corrects the beat voltage, The signal level from the output of the filter 1I is less than the voltage from the output of the source 12, as a result of which the reversible counter 15 is turned on in one direction (search mode), a repeated linearity is formed at the output of block 10 increasing voltage koto Roe through the adder 6 modulates the frequency being adjusted frequency voltage generator 7. zheny beat output from the phase detector 2 thus varies linearly.

При сближении частот колебаний с выходов опорного I и подстраиваемого 7 генераторов биени  прекращаютс , на выходе фазового детектора 2 и соответственно коммутатора А пол рности возникает измен ющеес  по уровню посто нное напр жение. В момент пре- в.1шени  этого напр жени  над пороговым урорнем, задаваеквлм источникомAs the frequencies of oscillations approach the outputs of the reference I and the 7 beating generators being adjusted, the beating generators stop, the output voltage of the phase detector 2 and, correspondingly, of the polarity switch A occurs. At the moment when this voltage is exceeded, over a threshold urine, given by a source

Q Q

5 0 5 5 0 5

0 5 д 0 5 d

00

12, осуществл етс  останов однонаправленного счета реверсивного счетчика 15, прекращаетс  режим поиска и модул тор переходит в режим синхронной работы.12, the unidirectional counting of the reversible counter 15 is stopped, the search mode is terminated, and the modulator switches to the synchronous operation mode.

Характерной особенностью этого режима работы в предлагаемом устройстве  вл етс  фиксаци  фазового рассогласовани  между колебани ми опорного генератора 1 и подстраиваемого генератора 7 на уровне, задаваемом с помощью опорного напр жени  с выхода источника 12. После захвата синхронного режима работы модул тор подготовлен к осуществлению манипул ции фазы выходного колебани  подстраиваемого генератора 7.A characteristic feature of this mode of operation in the proposed device is to fix the phase mismatch between the oscillations of the reference generator 1 and the adjustable generator 7 at the level specified by the reference voltage from the source output 12. After capturing the synchronous mode of operation, the modulator output oscillator tunable generator 7.

На управл ющий вход 18 модул тора подаетс  модулирующий сигнал, представл ющий собой последовательность логических уровней единиц и нулей . Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 вырабатывает на своем выходе нулевое напр жение при совпадении логических сигналов на его входах либо напр жение фиксированного значени  в противном случае. В стационарном ( равновесном ) состо нии логические сигналы на входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 совпадают, а на выходе его напр жение равно нулю.A modulating signal is supplied to modulator control input 18, which is a sequence of logic levels of ones and zeros. The EXCLUSIVE OR 9 element produces a zero voltage at its output if the logical signals at its inputs coincide or a fixed value voltage otherwise. In the stationary (equilibrium) state, the logical signals at the input of the EXCLUSIVE OR 9 element coincide, and at the output its voltage is zero.

При изменении логического уровн , поступающего на вход 18 модул тора, на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 по вл етс  скачок напр жени , резко смещающий частоту подстраиваемого генератора 7. При этом разность фаз между колебани ми этого генератора и опорного генератора 1 начинает быстро измен етс  во времени, что приводит к изменению напр жени  на выходе фазового детектора 2 в соответствии с его дискриминационной характеристикой (например, по синусоидальному закону). В момент перехода выходного напр жени  фазового детектора 2 через ноль срабатывает амплитудный компаратор 3, мен   скачком состо ние своего логического выхода. Этот сигнал через интервал времени, определ емый задержкой блока 8, по вл етс  на втором входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, возвраща  его выход в исходное состо ние, т.е. к нулевому напр жению. Частота колебани  подстраиваемого генератора 7 также скачком возвращаетс  к значению, равному частоте колебани  опорного генератора 1 , Задержка сигнала в блоке 8 выбираетс  таким образом, чтобы возвращение частоты подстраиваемого генератора 7 в исходное состо ние происходило в момент времени, соответствующий равенству напр жени  на выходе коммутатора 4 пол рности и опорного напр жени  с выхода источника 12. После окончани  описанных процессов модул тор оп ть находитс  в равновесном состо нии, отличающимс  от предыдущего сменой логического состо ни  выходного сигнала амплитудного компаратора 3 и, следовательно , смещением фазового рассогласовани  между колебани ми опорного I и предстраиваемого 7 генераторов на 180°.When the logical level at the input 18 of the modulator changes, a voltage jump appears at the output of the EXCLUSIVE OR 9 element, which drastically shifts the frequency of the adjustable oscillator 7. At the same time, the phase difference between the oscillations of this generator and the reference generator 1 begins to change rapidly during time, which leads to a change in voltage at the output of the phase detector 2 in accordance with its discriminatory characteristic (for example, according to a sinusoidal law). At the moment of transition of the output voltage of the phase detector 2 through zero, the amplitude comparator 3 is triggered, the state of its logic output changes abruptly. This signal, at a time interval determined by the delay of block 8, appears at the second input of the EXCLUSIVE OR 9 element, returning its output to the initial state, i.e. to zero voltage. The oscillation frequency of the adjustable oscillator 7 also abruptly returns to a value equal to the oscillation frequency of the reference oscillator 1. The signal delay in block 8 is chosen so that the frequency of the adjustable oscillator 7 returns to its initial state at a time corresponding to the equal voltage at the output of the switch 4 polarity and reference voltage from the output of the source 12. After the termination of the described processes, the modulator is again in an equilibrium state that differs from the previous shift ogicheskogo state amplitude output signal of the comparator 3, and hence, the phase offset mismatch between the oscillation of the reference I and predstraivaemogo 7 generators 180 °.

Таким образом, каждой смене логического уровн  сигнала на входе 18 модул тора соответствует изменение фазы подстраиваемого генератора на 180°.Thus, each change in the logic level of the signal at the input 18 of the modulator corresponds to a change in the phase of the adjustable oscillator by 180 °.

Контроль состо ни  фазового рассогласовани  между колебани ми опорного 1 и подстраиваемого 7 генераторов и, следовательно, контроль осуществлени  фазовой манипул цией выходного сигнала выхода 19 модул тора может быть осуществлен по видеосигналу , подаваемому с выхода амплитудного компаратора 3 на контрольный выход 20 устройства.The phase mismatch between oscillations of the reference 1 and adjustable 7 generators is monitored and, therefore, the phase manipulation of the output signal of the modulator output 19 can be monitored by the video signal supplied from the output of the amplitude comparator 3 to the control output 20 of the device.

Инерционности фильтров 5 и I1 выбираютс  таким образом, чтобы за врем  переброса фазы подстраиваемого генератора 7 на 180° напр жени  на их выходах практически не изменились . Это позвол ет сохран ть в устройстве синхронный режим работы подстраиваемого генератора 7 и, следо- вйтельно сократить врем  переходных процессов при манипул ции его фазы на 180°.The inertia of the filters 5 and I1 are chosen so that during the phase transfer time of the adjustable oscillator 7 by 180 ° the voltage at their outputs does not practically change. This allows the device to maintain a synchronous mode of operation of the adjustable oscillator 7 and, consequently, to reduce the time of transient processes during the manipulation of its phase by 180 °.

Claims (2)

1. Модул тор сигналов фазовой телеграфии, содержаний последователь- ВНШШИ Заказ 1890/561. Modulator of phase telegraphy signals, sequence contents VNSHSHI Order 1890/56 но соединенные подстраиваемый генератор , выход которого  вл етс  первым выходом модул тора сигналов фазовой телеграфии и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом опорного генератора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  скорости модул ции, точностиbut connected a tunable oscillator, the output of which is the first output of a phase telegraphy signal modulator and a phase detector, the second input of which is connected to the output of a reference oscillator, characterized in that, in order to increase the modulation speed, Q и стабильности установа дискретовQ and sampling stability фазы, введены последовательно соединенные амплитудный компаратор, коммутатор пол рности, блок поиска и фиксации фазового рассогласовани phases, serially connected amplitude comparator, polarity switch, phase mismatch search and fixing unit 5 и сумматор, а также фильтр нижних частот, блок задержки и злемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем выход фазового детектора соединен с первым входом амплитудного компаратора и втоQ рым входом коммутатора пол рности, выход которого через фильтр нижних частот соединен с вторым входом сумматора , третий вход которого соединен С выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,5 and an adder, as well as a low-pass filter, a delay unit and an EXCLUSIVE OR element, the output of the phase detector connected to the first input of the amplitude comparator and the second input of the polarity switch, the output of which through the low-pass filter is connected to the second input of the adder, the third input of which connected to the output element EXCLUSIVE OR, 5 а выход - с входом подстраиваемого генератора, второй вход амплитудного компаратора соединен с гаиной нулевого потенциала, а выход  вл етс  вторым входом модул тора сигналов5 and the output to the input of the adjustable generator, the second input of the amplitude comparator is connected to an equal potential potential, and the output is the second input of the modulator of the signals Q фазовой телеграфии и через блок задержки соединен с первым входом эле-- мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого  вл етс  входом модул тора сигналов фазовой телеграфии.Q phase telegraphy and through a delay block is connected to the first input of the EXCLUSIVE OR element, the second input of which is the input of the phase telegraphy signal modulator. 2. Модул тор по п., о тли ч а- ю Di и и с   тем, что блок поиска и фиксации фазового рассогласовани  содержит первый фильтр нижних частот , вход которого  вл етс  входом2. The modulator according to claim 12, or aphidi Di and so that the block for searching and fixing the phase mismatch contains the first low-pass filter, the input of which is the input „ блока поиска и фиксации фазового рассогласовани , амплитудный компара тор, источник опорного напр жени , генератор счетных импульсов, а также последовательно соединенные реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и второй фильтр нижних частот , выход которого  вл етс  выходом блока поиска и фиксации фазового рассогласовани , причем входы амплитудного компаратора соединены с выходами первого фильтра нижних частот и источника опорного напр жени  соответственно, управл ющий вход реверсивного счетчика соединен с выходом амплитудного компаратора, а его счетный вход подключен к выходу генератора счетных импульсов. Тираж 660 Подписное“Phase mismatch searching and fixing unit, amplitude comparator, reference voltage source, counting pulse generator, as well as a series-connected reversing counter, digital-to-analog converter and a second low-pass filter whose output is the output of the phase mismatch searching and fixing unit, the inputs the amplitude comparator is connected to the outputs of the first low-pass filter and the source of the reference voltage, respectively; the control input of the reversible counter is connected to the output m amplitude comparator and its counter input connected to the generator output countable pulses. Circulation 660 Subscription 5five 5five