Синтезатор ЛЧМ сигналов с системой импульсно-фазовой автоподстройки частоты и сигма-дельта модулятором

• Автор: Черкашин, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 180 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ СИНТЕЗАТОРОВ ЛИНЕЙНО-ЧАСТОТНО МОДУЛИРОВАННЫХ (ЛЧМ) СИГНАЛОВ
1.1. ЛЧМ сигнал и основные критерии оценки качества
его формирования
1.2. Общие сведения о формировании ЛЧМ сигналов
1.3. Цифровые вычислительные синтезаторы ЛЧМС
1.4. Комбинированные вычислительные синтезаторы ЛЧМ сигналов
1.4.1. Синтезаторы на основе ЦВС и кольца ФАПЧ
1.4.2. Синтезаторы ЛЧМС с ДДПКД и аналоговой компенсацией помех дробности
1.4.3. Синтезаторы частот и сигналов с ДДПКД и сигма-дельта модулятором
1.4.3.1. Краткие теоретические сведения о сигма-дельта модуляторах
1.4.3.2. Компенсация помех дробности с помощью сигма-дельта модулятора
1.4.3.3. Синтезатор ЛЧМС с ДДПКД и СДМ
1.5. Выводы
2. ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИНТЕЗАТОРА ЛЧМ СИГНАЛОВ С ИФАПЧ И СИГМА-ДЕЛЬТА МОДУЛЯТОРОМ
2.1. Особенности работы импульсного частотно-фазового детектора
2.2. Режим установки начальной частоты ЛЧМС
2.2.1. Переходный процесс по частоте
2.2.2. Переходный процесс по фазе
2.3. Режим формирования ЛЧМ сигнала
2.4. Моделирование динамических характеристик синтезатора ЛЧМС
2.5. Выводы

3. СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА СИГМА-ДЕЛЬТА ФОРМИРОВАТЕЛЯ ЛЧМС
3.1. Способы обработки сигналов с линейной частотной модуляцией
3.2. Математическая модель фазовых ошибок синтезатора ЛЧМ сигнала
3.3. Компьютерное моделирование спектральных характеристик синтезатора ЛЧМС и оценка его показателей качества
3.4. Влияние различия зарядного и разрядного токов подкачки заряда в аналоговой части ИЧФД на показатели качества выходного сигнала ЛЧМС
3.4.1. Расчет СПМ фазовых флуктуаций на выходе синтезатора при различии токов на выходе A4 ИЧФД
3.4.2. Влияние различия токов на выходе A4 ИЧФД и типа СДМ на фазовую ошибку выходного сигнала синтезатора
3.5. Оценка качества формирования сигналов на основе результатов обработки ЛЧМС
3.5.1. Оценка качества формируемого сигнала при обработке
ЛЧМ сигнала с помощью сжатия спектра
3.5.2. Корреляционная обработка ЛЧМ сигнала
3.5.3. Влияние отклонений частоты и фазы от идеального закона на показатели качества выходного сигнала синтезатора ЛЧМС
3.6. Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СИНТЕЗАТОРОВ ЧАСТОТ И СИГНАЛОВ С ИФАПЧ
4.1. Методика проектирования формирователя ЛЧМС с сигма-дельта модулятором
4.2. Программа расчета характеристик синтезатора ЛЧМ сигнала
4.3. Макет синтезатора ЛЧМ сигнала с ИФАПЧ и СДМ
4.4. Пример расчета характеристик формирователя ЛЧМС и их сравнение
с экспериментальными данными
4.5. СБИС синтезатора частот с ИФАПЧ 1508ПЛ9Т
4.5.1. Отладочная плата для СБИС 1508ПЛ9Т
4.6. Структурная схема ИМС синтезатора частот и ЛЧМ сигналов
4.7. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Программа и функция вычисления динамических
характеристик формирователя ЛЧМС в пакете МАТЬАВ
Приложение 2. Схемы и листинги моделей узлов формирователя ЛЧМ сигналов с системой ИФАПЧ и СДМ в программе моделирования Срр8шП64 Приложение 3. Листинг программы обработки ЛЧМ сигнала в пакете
МАТЬАВ
Приложение 4. Листинг функции, выполняющейся при нажатии кнопки
“расчет” программы расчета характеристик формирователя ЛЧМС
Приложение 5. Акты о внедрении результатов работы

При формировании ЛЧМ сигналов в кольце ИФАПЧ устанавливается некоторая постоянная фазовая ошибка, зависящая от скорости модуляции и параметров кольца. Как будет показано далее, эта ошибка может стать причиной срыва синхронизации в кольце автоподстройки. Для устранения или значительного уменьшения этой ошибки в схему может быть дополнительно включен модулятор, состоящий из генератора пилообразного напряжения (ГПН), ключа и сумматора [5], (рис. 1.11), аналогично тому, как это сделано в схеме рис. 1.6.
ГПН может быть выполнен на ЦАП, на который подается код некоторого постоянного уровня с УУ, соответствующего определенной скорости ЛЧМ, и аналогового интегратора. Также, ГПН может быть реализован на основе счетчика и ЦАП. В этом случае необходимость в интеграторе отпадает, однако выходной сигнал ГПН оказывается ступенчатым, что может ухудшить качество формируемого ЛЧМ сигнала. Управление ключом Кл должно быть точно синхронизировано с моментом запуска ЛЧМ сигнала для предотвращения расхождения между сигналом с выхода ГПН и началом модуляции в кольце, в противном случае полной компенсации постоянной фазовой ошибки не достигается.
Как было указано выше, большое влияние на качество выходного ЛЧМ сигнала с системой фазовой автоподстройки оказывает нелинейность модуляционной характеристики ГУН. Возможна цифровая коррекция нелинейности ГУН на основе записанной в память УУ информации о нелинейности характеристики ГУН и последующим суммированием этой информации, преобразованной в аналоговую форму с помощью ЦАП, с сигналами ФНЧ и ГПН. Кроме того, существуют автоматические
от УУ

от ФНЧ
Рис.1.11. Структурная схема модулятора в кольце ФАПЧ