Методы и средства цифрового синтеза прецизионных сигналов для аппаратуры дистанционного зондирования ионосферы

• Автор: Рябов, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 291 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Список принятых сокращений
1. Теоретический анализ методов формирования
прецизионных частот и сигналов
1.1. Синтез частот в радиотехнике и электронике
1.1.1. Классификация методов синтеза частот
1.1.2. Параметры систем синтеза частот
1.2. Цифровые методы синтеза частот
1.2.1. Принцип работы устройств прямого цифрового
синтеза частот
1.2.2. Цифровые синтезаторы частот прямого синтеза
на основе цифровых накопителей фазы
1.3. БОБ: прямой цифровой синтез частоты
Выводы по первой главе
2. Теория и проектирование цифровых синтезаторов
2.1. Цифровые синтезаторы многоуровневых колебаний
2.1.1. Особенности структурных схем цифровых синтезаторов
2.1.2. Формирование сигналов с ЛЧМ
2.1.3. Фазовые отклонения в синтезаторах ЛЧМ сигналов
2.1.4. Цифровые методы формирования ЛЧМ сигналов
2.1.5. Методы улучшения качества спектра
выходного сигнала ЦСЧ
2.2. Проектирование цифровых синтезаторов
2.2.1. Математические модели сигналов, синтезируемых ЦВС
2.2.2. Оптимизация параметров структуры цифровых вычислительных синтезаторов многоуровневых сигналов
2.2.3. Способы повышения быстродействия ЦВС
2.2.4. Цифровые синтезаторы сложных сигналов
Выводы по второй главе
3. Разработка новых алгоритмов работы и схемотехнических
структур цифровых вычислительных синтезаторов
3.1. Цифровой синтезатор частот на основе цифровых накопителей
3.2. Цифровой синтезатор частот на основе умножителя кодов
3.3. Цифровой синтезатор частот с быстрой перестройкой
рабочей частоты
3.4. Цифровой синтезатор частот с полиномиальным законом изменения фазы (частоты)
3.5. Рекурсивный цифровой синтезатор частот ;
3.6. Цифровой синтезатор частотно-модулированных сигналов
с коррекцией частоты и фазы
3.7. Цифровой синтезатор фазомодулированных сигналов
3.8. Цифровой синтезатор частотно-модулированных сигналов
3.9. Цифровой синтезатор частот с расширенным
частотным диапазоном
3.10. Цифровой вычислительный синтезатор
3.11. Анализ спектральных характеристик выходных колебаний цифровых синтезаторов частот
Выводы по третьей главе
4. Аппаратно-программный радиокомплекс с непрерывным
линейно-частотно-модулированным сигналом
. 4.1. Теория зондирования ионосферы непрерывными
ЛЧМ сигналами
4.2. Состав и принцип работы радиокомплекса
с непрерывным ЛЧМ сигналом
4.2.1. Принцип работы радиокомплекса
• 4.2.2. Построение АЧХ и ионограмм (ДЧХ)
4.3. Синхронизация аппаратуры
4.4. Способ измерения абсолютного времени распространения коротких радиоволн в ионосфере с помощью радиосигналов
с линейно-частотной модуляцией
Выводы по четвертой главе
5. Применение цифровых синтезаторов прецизионных частот и сигналов в задачах радиосвязи, телевизионной и
измерительной технике
5.1. Оперативное прогнозирование распространения коротких радиоволн и применение ЛЧМ ионозонда
в адаптивной системе связи
5.2. Цифровые синтезаторы частот как узлы
адаптивной системы связи
5.3. Применение цифровых синтезаторов частот
в телевизионной и измерительной технике
Выводы по пятой главе
6. Применение ЛЧМ радиокомплекса в исследованиях естественной
и модифицированной ионосферы
6.1. Сверхдальнее зондирование ионосферного КВ канала непрерывным ЛЧМ сигналом
6.2. Дальняя КВ локация искусственных мелкомасштабных ионосферных неоднородностей
6.3. Влияние ВЧ нагрева ионосферы на дистанционно-частотные характеристики односкачковой трассы
Йошкар-Ола-Нижний Новгород
6.4. Авроральное распространение радиоволн
на трассе Хабаровск - Мурманск
6.5. Возвратно-наклонное зондирование среднеширотной ионосферы
Выводы по шестой главе
Заключение
Литература
Приложения
1.3. DDS: прямой цифровой синтез частоты

Еще несколько лет назад прямые цифровые синтезаторы частоты (Direct Digital Synthesizers, DDS) имели ограниченную область применения. Их широкое использование сдерживалось сложностью реализации, а также недостаточно широким диапазоном рабочих частот. Несмотря на то, что в настоящее время наиболее популярны синтезаторы на основе фазовой автоподстройки частоты (PLL), все чаще применяются прямые цифровые синтезаторы, имеющие ряд уникальных возможностей. Под термином «синтезатор частоты» понимают электронное устройство, способное формировать из опорной частоты на выходе требуемую частоту или набор частот, согласно управляющим сигналам. Наиболее распространенными являются следующие методы синтеза частот:
1) прямой аналоговый синтез (Direct Analog Synthesis, DAS) на основе структуры смеситель/фильтр/делитель, при котором выходная частота получается непосредственно из опорной частоты посредством операций смешения, фильтрации, умножения и деления;
2) косвенный (indirect) синтез на основе фазовой автоматической подстройки частоты (Phase Locked Loop, PLL), при котором выходная частота формируется с помощью дополнительного генератора (чаще всего это генератор, управляемый напряжением — Voltage Controlled Oscillator, VCO), охваченного петлей ФАПЧ;
3) прямой цифровой синтез (Direct Digital Synthesis, DDS), при котором выходной сигнал синтезируется цифровыми методами;
4) гибридный синтез, представляющий собой комбинацию нескольких методов, описанных выше.
Каждый из этих методов синтеза частот имеет преимущества и недостатки, следовательно, для каждого конкретного приложения нужно делать выбор, основанный на наиболее приемлемой комбинации компромиссов.