Анализ динамического режима угловой модуляции цифровых синтезаторов частот

• Автор: Ююкин, Николай Алексеевич
• Шифр специальности: 05.12.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 159 с. : ил.

1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА УГЛОВОЙ МОДУЛЯЦИИ В ЦИФРОВЫХ СИНТЕЗАТОРАХ ЧАСТОТ
ЕЕ Принципы построения цифровых синтезаторов частот с
угловой модуляцией
Е2. Возможность использования и границы применимости операторного метода для исследования процесса угловой
модуляции в синтезаторе частот
ЕЗ. Алгоритм анализа динамических модуляционных
характеристик цифровых синтезаторов частот
1.4. Постановка задач исследования
1.5. Выводы
2. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УЗЛЫ СИНТЕЗАТОРОВ ЧАСТОТ С УГЛОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ И ИХ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
2.1. Генераторы, управляемые напряжением
2.2. Импульсно-фазовые детекторы
2.3. Импульсно-фазовый модулятор
2.4. Цифровые делители частоты
2.5. Фильтры нижних частот...>
2.6. Выводы
3. ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ АНАЛИЗА 62 ДИНАМИЧЕСКИХ МОДУЛЯЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
3.1. Передаточные модуляционные функции и условия
устойчивости синтезаторов
3.2. Амплитудно-частотные и фазо-частотные модуляционные 72 характеристики ;
3.3. Переходные и импульсные модуляционные характеристики
3.4. Выводы
4. ИСКАЖЕНИЯ МОДУЛИРУЮЩЕГО СИГНАЛА
И ЧАСТОТНЫЕ МОДУЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ФИЛЬТРАХ ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ
4.1. Линейные искажения модулирующего сигнала в синтезаторах частот с частотной модуляцией
4.2. Характеристики синтезаторов с идеализированными трактами управления
4.3. Характеристики синтезаторов с реальными трактами управления
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПРОТОКОЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ПРОВЕРКИ РАСЧЕТА АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИОННОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВОГО
СИНТЕЗАТОРА ЧАСТОТ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Актуальность темы. Важная роль в развитии систем передачи информации, в частности радиосистем связи и охранной сигнализации, отводится разработке и совершенствованию методов формирования сигналов с угловой модуляцией. В настоящее время, в связи с необходимостью уменьшения веса, габаритов и стоимости используемой аппаратуры, не ослабевает интерес к цифровым синтезаторам частот, в которых угловая модуляция сигнала осуществляется непосредственно в кольце импульсно-фазовой автоматической подстройки частоты. В большинстве случаев, в частности, в системах подвижной УКВ радиосвязи, используется одна из разновидностей угловой модуляции - модуляция по частоте. В связи с этим, проектированию однокольцевых частотно-модулированных цифровых синтезаторов частот (ЧМЦСЧ) посвящено достаточное количество работ отечественных и зарубежных авторов, предлагающих многочисленные варианты схем их построения. При этом разработчик аппаратуры связи должен из всего многообразия выбрать наиболее подходящий для конкретных условий задачи способ построения синтезатора. Сложность выбора и объективной оценки сравнения частных схемных решений заключается в отсутствии общего теоретического подхода к анализу динамических модуляционных процессов в цифровых синтезаторах частот. Разработка метода исследования, адекватно отражающего динамические модуляционные процессы, дала бы возможность анализировать и объективно оценивать количественные показатели как существующих, так и новых схемных решений синтезаторов.
В настоящее время в теории ЧМЦСЧ отсутствуют единые методы расчета амплитудно-частотных (АЧМХ), фазочастотных (ФЧМХ), переходных (ПМХ) и импульсных (ИМХ) модуляционных характери-

момент на двухпозиционный счетчик от счетчика младшего разряда поступает команда низкого уровня для осуществления деления входной частоты на Р. Когда счетчик младшего разряда заполнится, то есть, достигнет "нулевого” состояния, он вырабатывает команду управления высокого уровня, которая переключает коэффициент пересчета с Р на Р+1 и запрещает дальнейший счет в счетчике младшего разряда. Счетчики старших разрядов продолжают работать, пока не достигнут "нулевого" состояния, после чего вырабатывается выходной импульс сброса, возвращающий все счетчики в первоначальное состояние, и цикл повторяется. Такое построение делителя частоты дает возможность разбить его на высокочастотную и низкочастотную части, обеспечивая тем самым оптимальную работу этих частей с минимальным потреблением энергии. Функция передачи ДПКД по отношению к переменным "частота-частота" представляется в виде:
(2-20)
где Гдг - временная задержка, вносимая делителем частоты. В синхронизированном цифровом делителе частоты задержка во времени меньше периода входной частоты. Отсюда, при больших значениях N можно пренебречь влиянием делителя частоты на набег фазы модулирующего сигнала и считать, что делитель не вносит временной задержки, а лишь уменьшает индекс модуляции в N раз. Таким образом, делитель частоты считается безынерционным по отношению к переменным "фаза-фаза" и "частота-частота". Однако в наших задачах в качестве выходной переменной делителя частоты используется фаза импульсного сигнала, а входной переменной является циклическая частота сигнала ГУН или ОКГ (при анализе работы ДФКД). Ввиду того, что фаза сигнала выражается интегралом от циклической частоты, поэтому передаточная функция цифрового делителя, частоты для интересующих нас переменных может быть записана в виде: