Способ генерирования модулированных электрических сигналов в широком диапазоне несущих частот

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ МОДУЛИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ НЕСУЩИХ ЧАСТОТ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники(72) Авторы Ильинков Валерий Андреевич Романов Вячеслав Евгеньевич Беленкевич Наталья Ивановна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники(57) Способ генерирования модулированных электрических сигналов в широком диапазоне несущих частот, заключающийся в вычислении и запоминании-разрядных значений цифрового сигнала Ц на интервале времени длительностью, равной Р периодамповторения модулирующего сигнала , циклическом считывании упомянутых значе ний сигнала Ц с тактовой частотой, где ,- целые положительные числа и последующем преобразовании их в аналоговый сигнал , генерировании сигнала Г с перестраиваемой частотой, формировании модулированного по амплитуде и/или фазе или частоте сигнала ПМ промежуточной частоты, формировании сигнала ПП балансной амплитудной модуляцией сигналом ПМ опорного сигнала О и образовании 9563 1 2007.08.30 выходного модулированного сигнала Н на несущей частоте Н путем выделения спектральных компонент сигнала ПП, расположенных выше или ниже частоты опорного сигнала О, отличающийся тем, что делением в ,ираз частотыГ сигнала Г с перестраиваемой частотой формируют соответственно сигнал Т тактовой частоты Т,вспомогательный опорный ВО и опорный О сигналы, формируют сигнал ВП вспомогательной промежуточной частотыВП, где- целое положительное чис ло, причем аналоговый сигнал А представляет собой модулированный по амплитуде и/или фазе или частоте сигнал ВПМ вспомогательной промежуточной частотыВП , балансной амплитудной модуляцией которым вспомогательного опорного сигнала ВО формируют сигнал ВПП, который путем выделения из него спектральных компонент,расположенных выше или ниже частоты вспомогательного опорного сигнала ВО, преобразуют в модулированный сигнал ПМ промежуточной частоты, при этом во всем диапазоне несущих частот соответствующим выбором Р, , , ,иобеспечивают совпадение с необходимой точностью требуемого значения несущей частоты Н с ее фак тическим значениемН , определяемым из соотношения а также выбранного значения промежуточной частоты П с ее фактическим значениемП ,определяемым из соотношения,где , ,- целые положительные числа. Важной для радиоэлектроники, телекоммуникаций и измерительной техники является проблема генерирования модулированных электрических сигналов в широком диапазоне несущих частот. Она решается известным способом, суть которого состоит в следующем 1. Вычисляются и запоминаются -разрядные значения цифрового сигнала Ц, соответствующие отсчетным значенияммодулирующего сигналана Р периодах ТМ его повторения. Запомненные значения циклически считываются с тактовой частотой/ и преобразуются в аналоговый сигналс амплитудным спектром АМ (,- целые числа). Генерируется колебание П неизменной промежуточной частоты П. Модуляцией сигналомколебания П формируется модулированный по тому или (и) иному параметру (по амплитуде или (и) частоте (фазе сигнал ПМ промежуточной частоты с амплитудным спектром АПМ. Генерируется опорное колебание с перестраиваемой частотой . Балансной амплитудной модуляцией сигналом ПМ опорного колебанияформируется сигнал ПП с амплитудным спектром АПП. Образуется выходной модулированный сигнална несущей частотевыделением спектральных компонент сигнала ПП, расположенных выше либо ниже частотыопорного колебания (фиг. 1, а, б). Известный способ генерирования модулированных сигналов реализуется устройством, структурная схема которого приведена на фиг. 2. Она содержит вычислительное устройство 1, блок 3 счета, генератор 13 тактовой частоты, запоминающее устройство 5,цифро-аналоговый преобразователь 6, модулятор 14, генератор 15 промежуточной частоты,балансный модулятор 10, перестраиваемый генератор 2, полосовые фильтры (ПФ) 121-12. Вычислительное устройство 1 имеет две информационные шины -разрядную шину управления и -разрядную шину данных. С помощью сигналов шины управления по шине данных из него в блок 3 счета и запоминающее устройство 5 заносятся необходимые чи 2 9563 1 2007.08.30 словые данные. Блок счета, построенный на основе -разрядного двоичного счетчика с максимальным коэффициентом счета -2 и двух -разрядных параллельных регистров,является формирователем адресов данных, считываемых из запоминающего устройства(заносимых в него). Под действием непрерывной последовательности тактовых импульсов, подаваемых в блок счета, числовое значение, вырабатываемое в двоичном коде на еговыходах, циклически изменяется (через единицу) в пределах отдо ММАХ , ,1, , , ,1,. Границы счета можно устанавливать произвольно из условий, 02-2, 1 ММАХ 2-1. Это обеспечивается занесением в упомянутые параллельные регистры блока счета необходимых числовых значенийи . Запоминающее устройство 5 своимидвунаправленными выводами данных,входами управления ивходами адреса подключено к соответствующим выводам шины данных и шины управления вычислительного устройства 1 и выходам блока 3 счета. Оно имеет максимальный размер адресного пространства и максимальный объем памяти,соответственно 2 адресов и (2) бит, что обычно обеспечивает одновременное хранение отсчетных значенийнескольких модулирующих сигналов. Выбор необходимой области памяти для записи (считывания) отсчетных значений конкретного модулирующего сигналадостигается занесением в параллельные регистры блока счета адресови ММАХ. Рассматриваемое устройство имеет два режима работы режим записи режим генерирования. В режиме записи устройство 1 вычисляет-разрядных значений цифрового сигнала Ц, соответствующих отсчетным значенияммодулирующего сигнала на Р периодах ТМ его повторения (фиг. 1, а). С помощью сигналов шины управления по шине данных из вычислительного устройства передаются и записываются в два параллельных регистра блока 3 счета числовые значенияи(-1) граничные значения адресов области памяти, отводимой для хранения цифровых данных сигнала Ц. Далее с помощью серии изтактовых импульсов и других управляющих сигналов в запоминающее устройство 5 записываются-разрядных значений цифрового сигнала Ц. В процессе записи числовое значение навыходах блока 3 счета последовательно изменяется (через единицу) в пределах отдо-1. На каждом -м изтактов записи оно задает адрес группы изячеек памяти, в которые на этом же такте записывается соответствующее -разрядное значение сигнала Ц, подаваемое из вычислительного устройства по шине данных на двунаправленные выводы запоминающего устройства. В описанной последовательности осуществляется запись цифровых данных остальных модулирующих сигналов , выбирая для каждого из них свои адресные значенияи , после чего сигналами управления запоминающее устройство переводится из режима записи в режим считывания информации и режим записи всего устройства генерирования сигналов заканчивается. В режиме генерирования с помощью сигналов шины управления в параллельные регистры блока 3 счета записываются адресные значенияи ММАХ выбранного модулирующего сигнала. После этого блок счета переводится в режим непрерывного(циклического) счета импульсов , вырабатываемых генератором 13 и следующих с тактовой частотой 1/ТТ/ (последняя в соответствии с теоремой Котельникова должна удовлетворять условию 2, но обычно ее с запасом выбирают по условию(2,5-3,0), где- верхняя граничная частота модулирующего сигнала). В результате из запоминающего устройства 5 циклически считываются -разрядные значения цифрового сигнала Ц, соответствующие отсчетным значенияммодулирующего сигналана Р периодах ТМ его повторения. С помощью цифроаналогового преобразователя 6, имеющего в своем составе избирательную цепь с амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) , они преобразуются в аналоговый модулирующий сигнал с амплитудным спектром(фиг. 1, а, б). Сигналв модуляторе 14 модулирует по тому или (и) иному параметру колебание П неизменной промежуточ 3 9563 1 2007.08.30 ной частоты П, вырабатываемое генератором 15. Полезный продукт модуляции - модулированный сигнал ПМ с амплитудным спектром АПМ - выделяется избирательной цепью с АЧХ КПМ, входящей в состав модулятора. Центральная частота и ширина полосы пропускания этой цепи соответствуют промежуточной частоте П и ширине амплитудного спектра АПМ (фиг. 1, б). Сигнал ПМ в модуляторе 10 выполняет балансную амплитудную модуляцию опорного колебанияс перестраиваемой частотой, вырабатываемого генератором 2. В результате образуется сигнал ПП с амплитудным спектром АПП. Одна группа его спектральных компонент расположена выше, другая - ниже (подавленной) частотыопорного колебания. ПФ 12 с АЧХвыделяет одну из двух групп спектральных компонент сигнала ПП и тем самым образует выходной модулированный сигнална несущей частотеП либо-П (на фиг. 1, б, изображен случайП). Изменяя частоту , можно формировать модулированный сигналв некотором диапазоне - несущих частот . При этом отметим, что с учетом необходимости подавления присутствующего реально в сигнале ПП остатка колебания на частотемаксимальная ширина полосы пропускания ПФ 12 теоретически ограничена значением 2 П, а практически (с учетом реализуемой избирательности фильтра) - значением примерно П. Последнее означает, что с помощью одного ПФ можно сформировать модулированный сигналв диапазоне несущих частот шириной -П, не превышающей значения промежуточной частоты. Если диапазон - частот является более широким, то его в общем случае разбивают наотдельных поддиапазонов и в состав устройства включают не один, аПФ 121-12 (фиг. 2). Формирование модулированного сигнала в конкретном -м поддиапазоне достигается с помощью соответствующего ПФ 12. Проведенный анализ показывает, что известный способ позволяет генерировать модулированные электрические сигналы в широком диапазоне частот. Однако он обеспечивает недостаточную для многих применений стабильность несущей частоты модулированных сигналов. Суть этого существенного недостатка состоит в следующем. Каждый из генераторов 15 и 2 обладает определенной нестабильностью частоты генерируемых колебаний. Для упрощения дальнейшего рассмотрения предположим, что они обеспечивают одинаковую относительную нестабильностьП, где ПП абсолютная нестабильность частоты колебаний генератора 15 (2). Генератор 15 промежуточной частоты и перестраиваемый генератор 2 являются независимыми. Поэтому абсолютная нестабильностьнесущей частотымодулированных сигналов при формировании последней как по варианту так и по варианту является одинаковой и равнойП. Тогда относительная нестабильность Н в случае (1) имеет значение Н/(П)/(П), а в случае (2) - значение Н Из соотношения (3) вытекает, что формирование модулированных сигналов по варианту (2) ухудшает стабильность несущей частоты. При этом степень ухудшения зависит от соотношения опорнойи промежуточной П частот. На практике формирование модулированных сигналов в широком диапазоне - несущих частотпреимущественно выполняют по варианту (2), который, по сравнению с 9563 1 2007.08.30 вариантом (1), обеспечивает намного меньший уровень мешающих комбинационных продуктов. Более того, генерирование сигналов на частотах Н, примыкающих к промежуточной частоте (П), и на частотах, меньших ее (П), что характерно для случая очень широкого диапазона - - с коэффициентом КП/ перекрытия по частоте КП 10,возможно только по варианту (2). Для количественной оценки предположим, что решается задача генерирования модулированных сигналов в широком диапазоне 1-1000 МГц несущих частот (КП 1000). Дополнительно также примем, что генераторы 15 и 2 (фиг. 2) обеспечивают одинаковую относительную нестабильность 10-6 и промежуточная частота выбрана равной П 100 МГц. При этих данных оценим относительную нестабильность частоты при формировании сигналов на несущих частотах вблизи 1, 10, 100 и 1000 МГц. Численные расчеты по уравнению (3) дают длязначения соответственно 2,010-4 2,110-5 3,010-6 и 1,210-6. Проведенный качественный и количественный анализ показывает следующее. Формирование модулированных сигналов по известному способу сопровождается увеличением относительной нестабильности Н несущей частоты, которая тем выше, чем ниже значение . При этом генерирование сигналов на частотах , сравнимых с промежуточной частотой П, повышает относительную нестабильность в 3 раза, а на частотах меньших П, в десятки и сотни раз (на 1-2 порядка). Для устранения отмеченного существенного недостатка известного способа предлагается следующий способ генерирования модулированных электрических сигналов в широком диапазоне несущих частот. Задача изобретения - повышение стабильности несущей частоты модулированных электрических сигналов. Способ генерирования модулированных электрических сигналов в широком диапазоне несущих частот, заключающийся в вычислении и запоминании-разрядных значений цифрового сигнала Ц на интервале времени длительностью, равной Р периодам ТМ повторения модулирующего сигнала , циклическом считывании упомянутых значе последующем преобразовании их в аналоговый сигнал , генерировании сигнала Г с перестраиваемой частотой, формировании модулированного по амплитуде и/или фазе или частоте сигнала ПМ промежуточной частоты, формировании сигнала ПП балансной амплитудной модуляцией сигналом ПМ опорного сигналаи образовании выходного модулированного сигналана несущей частотепутем выделения спектральных компонент сигнала ПП, расположенных выше либо ниже частоты опорного сигнала , отличающийся тем, что делением в ,ираз частотыГ сигнала Г с перестраиваемой частотой формируют соответственно сигналтактовой частоты ,вспомогательный опорныйи опорныйсигналы, формируют сигнал ВП вспомогательной промежуточной частотыВП, где- целое положительное чис ло, причем аналоговый сигналпредставляет собой модулированный по амплитуде и/или фазе или частоте сигнал ВПМ вспомогательной промежуточной частотыВП , балансной амплитудной модуляцией которым вспомогательного опорного сигналаформируют сигнал ВПП, который путем выделения из него спектральных компонент,расположенных выше или ниже частоты вспомогательного опорного сигнала , преобразуют в модулированный сигнал ПМ промежуточной частоты, при этом во всем диапазоне несущих частот соответствующим выбором Р, , , ,иобеспечивают совпадение с необходимой точностью требуемого значения несущей частотыс ее фак тическим значением, определяемым из соотношения а также выбранного значения промежуточной частоты П с ее фактическим значениемП ,определяемым из соотношения,где , ,- целые положительные числа. Идея предлагаемого способа генерирования сигналов основана на следующем. На фиг. 1 приведены частотно-временное представление сигналов и АЧХ функциональных звеньев, поясняющие известный и предлагаемый способы генерирования сигналов на фиг. 2 и фиг. 3 - структурные схемы устройств, реализующих соответственно известный и предлагаемый способы. Рассмотрим диапазон 0- частот (0). Очевидно, гармоническое колебание на любой частоте в поддиапазоне 0-0,5 можно получить делением в целое количество раз частоты колебания, генерируемого на соответствующей частоте в поддиапазоне 0,5-. Учитывая это, введем в рассмотрение колебание ВП вспомогательной промежуточной частоты ВП и колебание Г с перестраиваемой в поддиапазоне 0,5- частотой Г. Делением частоты последнего в целое количество раз образуем опорноес частотойГ/ и вспомогательное опорноес частотой ПГ/ колебания. Взаимодействием частот колебанийи ВП сформируем колебание П промежуточной частоты ПВП,(4) а взаимодействием частот колебанийи П - колебание ) несущей частоты Дополнительно потребуем, чтобы при генерировании (в соответствии с уравнениями(4) и (5 колебанияс любым значением частоты в диапазоне 0 значение П промежуточной частоты (выбираемое произвольно) оставалось неизменным. Очевидно, при формировании колебания / в диапазоне 0-, несмотря на варьирование параметром , частота(как и частота ) не является постоянной. Поэтому для выполнения условия Пизменения частотыдолжны компенсироваться равными им по величине и соответствующими по знаку изменениями частоты ВП. Значит, при выбранном значении П промежуточной частоты частота П принимает значения в некотором поддиапазоне П.-ВП.(ПВП.), причем, как нетрудно установить, увеличение значения П сопровождается увеличением значений ВП., ВП. и (ВП.-ВП.). Таким образом, генерирование колебания несущей частоты (5) в диапазоне 0- при условии Пс возможно только тогда, если можно сформировать, независимо от значения Г, колебание П с любым в поддиапазоне П.-П. значением частоты П. Последнее достигается с требуемой точностью цифровым синтезом колебания П, используя при этом в качестве тактового колебание, которое образуется делением в целое количество разчастоты Г колебания Г. Вытекает, что все колебания, участвующие в формировании колебания несущей частоты, получаются делением частоты колебания Г. Именно это и обеспечивает достижение поставленной цели. На основании изложенного вытекает следующая последовательность операций, характеризующих предлагаемый способ генерирования модулированных сигналов. Вычисляются и запоминаются -разрядные значения цифрового сигнала Ц, соответствующие отсчетным значениям ПМ модулированного (периодическим сигналом с периодом повторения ТМ и амплитудным спектром АМ( по тому или (и) иному параметру (по амплитуде и/или фазе или частоте) сигнала ПМ вспомогательной проНОП межуточной частотыВП на интервале времени ТЗРТМ/ВП (Р,- целые числа). количество раз частотыГ колебания Г формируются соответственно вспомогательное опорное колебание , опорное колебаниеи колебаниетактовой частоты. Запомненные значения сигнала Ц циклически считываются тактовыми импульсами с частотой/ и преобразуются в аналоговый сигналВПМ с амплитудным спектром АВПМ ( - целое число). Балансной амплитудной модуляцией сигналом ВПМ вспомогательного опорного колебанияформируется сигнал ВПП с амплитудным спектром АВПП. Образуется модулированный сигнал ПМ промежуточной частоты выделением спектральных компонент сигнала ПП, расположенных выше либо ниже частотыВО вспомогательного опорного колебания. Балансной амплитудной модуляцией сигналом ПМ опорного колебанияформируется сигнал ПП с амплитудным спектром АПП. Образуется выходной модулированный сигнална не сущей частотеН выделением спектральных компонент сигнала ПП, расположенных выше либо ниже частотыО опорного колебания (фиг. 1, в, г). При этом во всем диапазоне - несущих частот соответствующим выбором значений параметров Р, , , ,иобеспечивается совпадение с необходимой точностью требуемого (5) и фактического значений промежуточной частоты. Таким образом, предлагаемый способ генерирования модулированных сигналов отличается от известного тем, что вводятся следующие новые операции операции деления в,ираз частоты Г колебания с перестраиваемой частотой для образования соответственно вспомогательного опорного , опорногоколебаний и колебаниятактовой частоты операция образования сигнала ПП посредством балансной амплитудной модуляции модулированным сигналом ПМ вспомогательной промежуточной частоты вспомогательного опорного колебания . Сформулированные отличия обеспечивают повышение стабильности несущей частоты модулированных сигналов. Предлагаемый способ генерирования модулированных сигналов реализуется устройством, структурная схема которого приведена на фиг. 3. Она содержит вычислительное устройство 1, перестраиваемый генератор 2, блок 3 счета, делители 4, 8 и 11 частоты, запоминающее устройство 5, цифроаналоговый преобразователь 6, балансные модуляторы 7 и 10, фильтр 9 промежуточной частоты, полосовые фильтры 121-12. Как и в устройстве, реализующем известный способ генерирования сигналов, вычислительное устройство 1 имеет -разрядную шину управления и -разрядную шину данных. С помощью сигналов шины управления по шине данных из него в блок 3 счета и запоминающие устройство 5 заносятся необходимые числовые данные. Блок счета построен на основе -разрядного двоичного счетчика с максимальным коэффициентом счета 2 и двух -разрядных параллельных регистров. Он является формирователем адресов данных, считываемых из запоминающего устройства либо заносимых в него. Под действием непрерывной последовательности тактовых импульсов числовое значение, вырабатываемое в двоичном коде навыходах блока счета, циклически изменяется (через единицу) в пределах -ММАХ, ,1, , , ,1,. Границы счета устанавливаются произвольно из условийММАХ, 02-2, 1 ММАХ 2-1,что обеспечивается занесением в упомянутые параллельные регистры блока счета необхо 7 9563 1 2007.08.30 димых числовых значенийи ММАХ. Запоминающее устройство 5 своимидвунаправленными выводами данных,входами управления ивходами адреса подключено к соответствующим выводам шины данных и шины управления вычислительного устройства 1 и выходам блока 3 счета. Оно имеет максимальный размер адресного пространства и максимальный объем памяти, соответственно 2 адресов и (2) бит, что обеспечивает одновременное хранение отсчетных значений ВПМ нескольких сигналов. Выбор необходимой области памяти для записи (считывания) отсчетных значений конкретного модулированного сигнала ВПМ вспомогательной промежуточной частоты достигается занесением в регистры блока 3 счета адресови ММАХ. Рассматриваемое устройство имеет два режима работырежим записирежим генерирования . В режиме записи устройство 1 вычисляет-разрядных значений цифрового сигнала Ц, соответствующих отсчетным значениям ВПМ модулированного сигнала ВПМ вспомогательной промежуточной частотыВП на интервале времени ТЗРТМ/ВП , где ,- целые числа, ТМ - период повторения модулирующего сигнала(фиг. 1, в). С помощью сигналов шины управления по шине данных из вычислительного устройства передаются и записываются в два параллельных регистра блока счета числовые значенияи ММАХ(-1) - граничные значения адресов области памяти, отводимой для хранения цифровых данных сигнала Ц. Далее с помощью серии изтактовых импульсов и других управляющих сигналов в запоминающее устройство 5 записываются-разрядных значений сигнала Ц. В процессе записи числовое значение навыходах блока счета последовательно изменяется (через единицу) в пределах отдо(-1). На каждом -м изтактов записи оно задает адрес группы изячеек памяти, в которые на этом же такте записывается соответствующее -разрядное значение сигнала Ц, подаваемое из вычислительного устройства по шине данных на двунаправленные выводы запоминающего устройства. В описанной последовательности записываются цифровые данные остальных модулированных сигналов ПМ, после чего сигналами управления запоминающее устройство переводится из режима записи в режим считывания информации и режим записи всего устройства генерирования сигналов заканчивается. В режиме генерирования с помощью сигналов шины управления в параллельные регистры блока 3 счета записываются адресные значенияивыбранного сигнала ВПМ. После этого блок счета переводится в режим непрерывного (циклического) счета импульсов с выхода делителя 4 частоты. Генератор 2 вырабатывает колебания Г с перестраиваемой в поддиапазоне 0,5 частотойГ . Делением в ,ицелое количество раз (делители соответственно 8, 11 и 4) частоты колебания Г образуются соответственно вспомогательное опорное колебание , опорное колебаниеи колебаниетактовой частоты/, значение которой с запасом выбирается из условия(2,5-3,0)ВПМВ, где ВПМВ - верхняя граничная частота сигнала ВПМ. В режиме непрерывного счета импульсовиз запоминающего устройства 5 циклически считываются -разрядные значения цифрового сигнала Ц, соответствующие отсчетным значениям ПМ сигнала ВПМ. С помощью цифроаналогового преобразователя 6, имеющего в своем составе избирательную цепь с АЧХ КВПМ, они преобразуются в аналоговый сигнал- модулированный по тому или (и) иному параметру (по амплитуде или (и) фазе (частоте сигнал ВПМ вспомогательной промежуточной частоты с амплитудным спектром АВПМ. Как показано при обосновании предлагаемого способа, при генерировании модулированных сигналов в диапазоне несущих частотзначениеВП вспомогательной промежуточной частоты изменяется в некотором поддиа пазонеВП. -ВП. . Соответственно ему выбирается полоса пропускания избирательной цепи блока 6 (фиг. 1, в, г). 9563 1 2007.08.30 Сигнал ВПМ в модуляторе 7 выполняет балансную амплитудную модуляцию коле бания(частотаВО в соответствии с уравнениями (7), (4) и условием Птакже изменяется в определенных пределах). В результате модуляции образуется сигнал ВПП с амплитудным спектром АВПП, одна группа спектральных компонент которого распо ложена выше, другая - ниже (подавленной) частотыВО вспомогательного опорного колебания. Фильтр 9 с АЧХ КПМ выделяет одну из двух групп спектральных компонент АВПП и тем самым образует модулированный сигнал ПМ промежуточной частоты с ее фактическим (определяемым выражением (7 значениемП . Значения параметров Р, , , ивыбираются (варьируются) так, что при всех несущих частотах из диапазоназначениевоспроизводит выбранное значение П с необходимой точностью. На выбор конкретных значений П не накладываются ограничения. С учетом этого, в отличие от избирательной цепи блока 6, центральная частота полосы пропускания фильтра 9 совпадает с выбранной промежуточной частотой (фиг. 1, г фиг. 3). Сигнал ПМ в модуляторе 10 выполняет балансную амплитудную модуляцию опорного колебания , подаваемого от делителя 11 частоты. В результате образуется сигнал ПП с амплитудным спектром АПП. ПФ 12 с АЧХ КН выделяет одну из двух групп спектральных компонент АПП и тем самым образует выходной модулированный сигнална несущей частоте с ее фактическим значениемН (6) (на фиг. 1, г изобра жен случайПОВВП иНОП ). При этом значения параметров Р, , , ,ивыбираются (варьируются) так, что при всех несущих частотах из диапазона - зна чениеН воспроизводит требуемое значениеН с необходимой точностью. Как показано применительно к устройству фиг . 2, в случае использования одного ПФ 12 значение-П, т.е. не превышает значения промежуточной частоты. Если диапазон - частот является более широким, то его в общем случае необходимо разбить наотдельных поддиапазонов и ввести в состав устройства не один, аПФ 121-12 (фиг. 3). Формирование модулированных сигналов в конкретном -м поддиапазоне достигается с помощью соответствующего ПФ 12 К. Оценим максимальную абсолютную погрешность воспроизведения в предлагаемом способе генерирования сигналов требуемого значениянесущей частоты и выбранного значения П промежуточной частоты. С этой целью для определенности предположим, что модулирующий сигналимеет период ТМ повторения, а несущая частота формируется по варианту 4), (5 ГГ Тогда для получения требуемого значенияс учетом выполняемых над сигналами операций частота колебания Г с перестраиваемой частотой должна иметь значение(9) Г(-П)/,а частоты опорного , вспомогательного опорногоколебаний и колебания П вспомогательной промежуточной частоты - значения соответственноГ//,/ и ВПП-(ПП)/(РТМ),где , , , , , П - целые числа,0,5, П 0,5. Их подстановка в выражение (8) даетП( ВОВП ) 9563 1 2007.08.30 гдеП, //П,0,5,- целое число. На интервале времени ТЗРТМ должно укладываться целое количество периодов тактовой частоты и целое количество периодов колебания вспомогательной промежуточной частоты. С учетом этого и соотношений (6) и (7) фактические значения частот колебаний Г,исоставляютГ/,О/,ВО/, что обеспечивает фактическое значение несущей частоты(11)и с учетом выражения (10) максимальную абсолютную погрешность воспроизведения требуемого значения несущей частоты-Н 1/(2). Последняя, как видно, даже в худшем случае (Р 1) имеет малое значение (например при 1/1 кГц 500 Гц) и может быть дополнительно уменьшена посредством увеличения параметра Р.//, их разность равна П-П(-/)/. Это соответствует максимальной абсолютной погрешности воспроизведения промежуточной частоты ПВП-П МАХ(1/)/(2)(1/), которая, как следует, также мала, хотя и несколько больше, чем . При оценке максимальной абсолютной погрешности воспроизведения несущей и промежуточной частот предполагалось, что при формировании модулированного сигнала повторения модулирующего сигналаравныМ . Предположим теперь, что последнее условие не соблюдается. С учетом этого представим выражение (9) в другом виде гдеМ(/). При таком подходе требуемые и фактические значения частот ко ВОХМ /, а требуемое ВП и фактическоеВП значения частоты колебания вспомогательной промежуточной частоты составляют ПП-(ПП)М / и значения несущей частоты и, как следует из выражений (13) и (14), обеспечивают одинаковую максимальную абсолютную погрешность воспроизведения несущей и промежуточ ной частотПМ /(2 Р). РеальноиМ, поэтому в обоих рассмотренных вариантах достигается одинаковая максимальная абсолютная погрешность воспроизведения несущей частоты. С учетом последнего предпочтительно использование вариантаМ . Отметим важную особенность предлагаемого способа генерирования сигналов. Как следует из соотношений (6) и (7), при неизменной частотеГ колебания Г с перестраиваемой частотой (неизменных параметрах , ,и ) посредством изменения параметравозможно генерирование модулированных сигналовна несущих частотах, 10 расположенных вокруг определяемой (6) частотыН и образующих сетку частот с шагом 1/(РТм). В большинстве случаев величинаоказывается намного меньшей шага сетки формируемых частот колебания Г с перестраиваемой частотой. В заключение оценим стабильность несущей частотыН генерируемых модулированных сигналов. Для этого, как и при анализе известного способа, предположим, что перестраиваемый генератор 2 (фиг. 3) обладает относительной нестабильностьюГ /Г , а модулированный сигнал формируется по вариантуПВОВП иНО -ПО -ВО -ВП . Колебания ,и ВП образуются из одного колебания Г, и их частоты в со некоторый момент времени частота колебаний генератора 2 приняла значениеГГ . 1 1 Ему отвечает мгновенное значение несущей частотыНН( ГГ ) и, значит, относительная нестабильность последней НН /Н. Это означает, что на любой несущей частотеГ (независимо от ее абсолютного значения) обеспечивается одинаковая относительная нестабильность, равная относительной нестабильности частоты колебаний перестраиваемого генератора и существенно меньшая, чем в известном способе генерирования модулированных сигналов. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.