[go: up one dir, main page]

RU2635278C1 - Digital frequency synthesizer with high linearity of law of frequency variation - Google Patents

Digital frequency synthesizer with high linearity of law of frequency variation Download PDF

Info

Publication number
RU2635278C1
RU2635278C1 RU2016140794A RU2016140794A RU2635278C1 RU 2635278 C1 RU2635278 C1 RU 2635278C1 RU 2016140794 A RU2016140794 A RU 2016140794A RU 2016140794 A RU2016140794 A RU 2016140794A RU 2635278 C1 RU2635278 C1 RU 2635278C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
digital
output
code
frequency
input
Prior art date
Application number
RU2016140794A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Владимирович Рябов
Николай Васильевич Дегтярев
Евгений Сергеевич Клюжев
Александра Алексеевна Лебедева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет"
Priority to RU2016140794A priority Critical patent/RU2635278C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2635278C1 publication Critical patent/RU2635278C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B19/00Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B21/00Generation of oscillations by combining unmodulated signals of different frequencies
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B23/00Generation of oscillations periodically swept over a predetermined frequency range

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: digital frequency synthesizer (DFS) with high linearity of the law of frequency variation contains (Fig. 1) the first memory register 1, the code multiplier 2, the digital storage 3, the code-to-sinus functional converter 4, the digital-to-analogue converter (DAC) 5, the bandpass filter 6, the second memory register 7, the binary counter 8, the reference generator 9, formation and delay unit 10. The digital inputs of the DFS are the inputs of the first and second memory registers, and its analogue output is the output of the bandpass filter.
EFFECT: increase in the linearity of the law of frequency variation of the synthesizer, and the synthesized frequency band is higher than the clock frequency.
2 dwg

Description

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для синтеза частотно-модулированных (ЧМ) сигналов и может быть использовано в системах радиолокации и связи.The invention relates to electronic computing and radio engineering, is intended for the synthesis of frequency-modulated (FM) signals and can be used in radar and communication systems.

Известны цифровые синтезаторы частотно- и фазомодулированных сигналов, содержащие эталонный генератор и блок задержки, первый регистр памяти, первый цифровой накопитель, второй регистр памяти, второй цифровой накопитель, сумматор, преобразователь кодов, ЦАП, ФНЧ, третий регистр памяти, делитель с переменным коэффициентом деления, четвертый регистр памяти, третий цифровой накопитель [1].Known digital synthesizers of frequency and phase-modulated signals containing a reference generator and a delay unit, a first memory register, a first digital memory, a second memory register, a second digital memory, adder, code converter, DAC, low-pass filter, a third memory register, a divider with a variable division ratio , fourth memory register, third digital storage device [1].

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является цифровой синтезатор частот, содержащий эталонный генератор, блок задержки, первый блок ПЗУ, первый цифровой накопитель, второй регистр памяти, второй цифровой накопитель, преобразователь кодов, ЦАП, ФНЧ, второй блок ПЗУ и счетчик с предварительной установкой [2].The closest technical solution (prototype) to the proposed one is a digital frequency synthesizer containing a reference generator, a delay unit, a first ROM unit, a first digital drive, a second memory register, a second digital drive, a code converter, DAC, low-pass filter, a second ROM unit and a counter with preset [2].

Однако известные ЦСЧ и ЦВС не обладают повышенным быстродействием. Изобретение позволяет повысить линейность закона изменения частоты синтезатора и формировать сложные частотно-модулированные сигналы с полосой синтезируемых частот выше тактовой частоты.However, the known DSC and DAC do not have increased speed. The invention allows to increase the linearity of the law of changing the frequency of the synthesizer and to form complex frequency-modulated signals with a band of synthesized frequencies above the clock frequency.

Положительный технический результат - повышение линейности закона изменения частоты синтезатора, и синтезированная полоса частот выше тактовой частоты - достигается за счет того, что в цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок формирования и задержки, первый и второй регистры памяти, двоичный счетчик, цифровой накопитель и ЦАП; выход второго регистра памяти подключен к входу двоичного счетчика, выходы блока формирования и задержки присоединены к тактовым входам цифрового накопителя, двоичного счетчика и ЦАП, причем новым является то, что блок формирования и задержки выполнен в виде блока формирования тактовых импульсов в форме «меандр», а также введены умножитель кодов, функциональный преобразователь код-синус, полосовой фильтр; выход первого регистра памяти подключен к первому входу умножителя кодов, второй вход умножителя кодов подключен к выходу двоичного счетчика; а выход умножителя кодов подключен к входу цифрового накопителя, выход последнего подключен к входу функционального преобразователя код-синус, его выход подсоединен к информационному входу ЦАП, выходы блока формирования и задержки подключены к трем тактовым входам умножителя кодов.A positive technical result - increasing the linearity of the law of changing the frequency of the synthesizer, and the synthesized frequency band above the clock frequency - is achieved due to the fact that the digital frequency synthesizer contains a reference generator and a block for generating and delaying in series, the first and second memory registers, a binary counter, digital drive and DAC; the output of the second memory register is connected to the input of the binary counter, the outputs of the block of formation and delay are connected to the clock inputs of a digital drive, binary counter and DAC, and new is that the block of formation and delay is made in the form of a block of formation of clock pulses in the form of a "meander", and also introduced a code multiplier, a functional code-sine converter, a bandpass filter; the output of the first memory register is connected to the first input of the code multiplier, the second input of the code multiplier is connected to the output of the binary counter; and the output of the code multiplier is connected to the input of the digital storage device, the output of the latter is connected to the input of the code-sine functional converter, its output is connected to the information input of the DAC, the outputs of the generation and delay unit are connected to the three clock inputs of the code multiplier.

Цифровой синтезатор частот с высокой линейностью закона изменения частоты содержит (фиг. 1) первый регистр памяти 1, умножитель кодов 2, цифровой накопитель 3, функциональный преобразователь код-синус 4, цифроаналоговый преобразователь 5, полосовой фильтр 6, второй регистр памяти 7, двоичный счетчик 8, эталонный генератор 9, блок формирования и задержки 10.A digital frequency synthesizer with a high linearity of the law of frequency variation contains (Fig. 1) a first memory register 1, a code multiplier 2, a digital drive 3, a code-sine function converter 4, a digital-to-analog converter 5, a band-pass filter 6, a second memory register 7, a binary counter 8, the reference generator 9, the formation and delay unit 10.

Цифровыми входами ЦСЧ являются входы первого и второго регистров памяти, а его аналоговым выходом - выход полосового фильтра (ПФ).The digital inputs of the DSC are the inputs of the first and second memory registers, and its analog output is the output of the bandpass filter (PF).

Цифровой синтезатор частот работает следующим образом.Digital frequency synthesizer operates as follows.

Эталонный генератор 9 формирует синусоидальный сигнал тактовой частоты, из которого в блоке формирования и задержки 10 формируются последовательности тактовых импульсов формы «меандр», служащие для синхронизации работы основных узлов ЦСЧ: счетчика, умножителя кодов, цифрового накопителя и ЦАП.The reference generator 9 generates a sinusoidal signal of a clock frequency, from which a sequence of clock pulses of the meander shape are formed in the generation and delay unit 10, which serve to synchronize the operation of the main units of the DSC: counter, code multiplier, digital storage device and DAC.

Пусть в момент t0 код Ci записывается в первый регистр памяти 1, а код Bj - во второй регистр памяти 7. Пусть в момент времени t1 код Ci переписывается из первого регистра памяти в регистр множимого умножителя кодов, а код Bj через счетчик частоты 8 записывается в регистр множителя умножителя кодов 2.Suppose that at time t 0 the code C i is written in the first memory register 1, and code B j - in the second memory register 7. Let at time t 1 the code C i is written from the first memory register to the register of the multiplier codes multiplier, and the code B j through the frequency counter 8 is recorded in the register of the multiplier of the code multiplier 2.

Далее, начиная со второго тактового импульса в моменты времени t2, t3, t4 … tn результат суммирования в первом цифровом накопителе будет изменяться по формуле:Further, starting from the second clock pulse at time instants t 2 , t 3 , t 4 ... t n, the summation result in the first digital storage device will change according to the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Т - номер тактового импульса.where T is the number of the clock pulse.

В цифровом накопителе 3 результат суммирования описывается выражением:In the digital storage device 3, the summation result is described by the expression:

Figure 00000002
Figure 00000002

Старший разряд цифрового накопителя является знаковым SGN, он подается на вход управления инверсией функционального преобразователя 4; остальные разряды sin (S) через функциональный преобразователь поступают на информационный вход ЦАП 5, где преобразуется в аналоговый синусоидальный сигнал. Этот сигнал подвергается фильтрации в полосовом фильтре (ПФ). ПФ имеет полосу пропускания (см. фиг. 2) от ƒm до ƒmc.The high-order bit of the digital storage device is an iconic SGN; it is fed to the inversion control input of the functional converter 4; the remaining bits of sin (S) through a functional converter are fed to the information input of the DAC 5, where it is converted into an analog sinusoidal signal. This signal is filtered in a bandpass filter (PF). PF has a bandwidth (see Fig. 2) from ƒ m to ƒ m + ƒ c .

Тогда ЧМ сигнал на выходе ЦСЧ можно описать выражением:Then the FM signal at the output of the CSC can be described by the expression:

Figure 00000003
Figure 00000003

где U0 - амплитуда сигнала.where U 0 is the signal amplitude.

Таким образом, цифровой синтезатор частот формирует сигнал в полосе частот выше тактовой частоты, что является важным для задач радиолокации и связи.Thus, a digital frequency synthesizer generates a signal in the frequency band above the clock frequency, which is important for radar and communication tasks.

ЛитератураLiterature

1. Патент РФ №2358384. МПК H03L 7/18. Цифровой синтезатор частотно- и фазомодулированных сигналов / Рябов И.В., Юрьев П.М. Заявл. 31.05.2007. Опубл. 02.12.2008. Бюл. №35. - 5 с.1. RF patent No. 2358384. IPC H03L 7/18. Digital synthesizer of frequency and phase-modulated signals / Ryabov I.V., Yuryev P.M. Claim 05/31/2007. Publ. 12/02/2008. Bull. Number 35. - 5 sec.

2. Патент РФ №2058659. МКИ Н03В 19/00. Цифровой синтезатор частот / Рябов И.В., Фищенко П.А. Заявл. 23.09.1993. Опубл. 20.04.1996. Бюл. №11. - 6 с. (прототип).2. RF patent No. 2058659. MKI Н03В 19/00. Digital frequency synthesizer / Ryabov I.V., Fishchenko P.A. Claim 09/23/1993. Publ. 04/20/1996. Bull. No. 11. - 6 p. (prototype).

Claims (1)

Цифровой синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные эталонный генератор и блок формирования и задержки, первый и второй регистры памяти, двоичный счетчик, цифровой накопитель и ЦАП;, выход второго регистра памяти подключен к входу двоичного счетчика, выходы блока формирования и задержки присоединены к тактовым входам цифрового накопителя, двоичного счетчика и ЦАП, отличающийся тем, что блок формирования и задержки выполнен в виде блока формирования тактовых импульсов в форме «меандр», а также введены умножитель кодов, функциональный преобразователь код-синус, полосовой фильтр; выход первого регистра памяти подключен к первому входу умножителя кодов, второй вход умножителя кодов подключен к выходу двоичного счетчика, а выход умножителя кодов подключен к входу цифрового накопителя, выход последнего подключен к входу функционального преобразователя код-синус, его выход подсоединен к информационному входу ЦАП, выходы блока формирования и задержки подключены к трем тактовым входам умножителя кодов.A digital frequency synthesizer containing a series-connected reference generator and a block of formation and delay, the first and second memory registers, a binary counter, a digital storage device and a DAC ;, the output of the second memory register is connected to the input of a binary counter, the outputs of the formation and delay unit are connected to the clock inputs of a digital drive, binary counter and DAC, characterized in that the block of formation and delay is made in the form of a block of formation of clock pulses in the form of a "meander", and also introduced a code multiplier, fu National code-sine converter, bandpass filter; the output of the first memory register is connected to the first input of the code multiplier, the second input of the code multiplier is connected to the output of the binary counter, and the output of the code multiplier is connected to the input of the digital storage device, the output of the last one is connected to the input of the code-sine functional converter, its output is connected to the information input of the DAC, the outputs of the formation and delay unit are connected to the three clock inputs of the code multiplier.
RU2016140794A 2016-10-17 2016-10-17 Digital frequency synthesizer with high linearity of law of frequency variation RU2635278C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016140794A RU2635278C1 (en) 2016-10-17 2016-10-17 Digital frequency synthesizer with high linearity of law of frequency variation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016140794A RU2635278C1 (en) 2016-10-17 2016-10-17 Digital frequency synthesizer with high linearity of law of frequency variation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2635278C1 true RU2635278C1 (en) 2017-11-09

Family

ID=60263813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016140794A RU2635278C1 (en) 2016-10-17 2016-10-17 Digital frequency synthesizer with high linearity of law of frequency variation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2635278C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2701050C1 (en) * 2019-05-30 2019-09-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital synthesizer of phase-shift keyed signals
RU2718461C1 (en) * 2019-09-12 2020-04-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital computing synthesizer of frequency-modulated signals
RU2721408C1 (en) * 2019-11-19 2020-05-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital computer synthesizer with fast frequency tuning
RU2726833C1 (en) * 2019-10-17 2020-07-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital computer synthesizer with suppression of crosstalk
RU2756971C1 (en) * 2021-02-08 2021-10-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital computing synthesizer for information transmission

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4904956A (en) * 1988-10-05 1990-02-27 Mobil Oil Corporation Linear digital frequency sweep synthesizer
RU2058659C1 (en) * 1993-09-23 1996-04-20 Игорь Владимирович Рябов Digital oscillator
RU2143173C1 (en) * 1999-02-04 1999-12-20 Марийский государственный технический университет Digital frequency synthesizer
WO2000072446A1 (en) * 1999-05-26 2000-11-30 Broadcom Corporation Integrated vco
US20080260071A1 (en) * 2005-12-07 2008-10-23 Stefanos Sidiropoulos Methods and Apparatus for Frequency Synthesis with Feedback Interpolation
RU2358384C2 (en) * 2007-05-31 2009-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет Digital synthesiser of frequency and phase modulated signals

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4904956A (en) * 1988-10-05 1990-02-27 Mobil Oil Corporation Linear digital frequency sweep synthesizer
RU2058659C1 (en) * 1993-09-23 1996-04-20 Игорь Владимирович Рябов Digital oscillator
RU2143173C1 (en) * 1999-02-04 1999-12-20 Марийский государственный технический университет Digital frequency synthesizer
WO2000072446A1 (en) * 1999-05-26 2000-11-30 Broadcom Corporation Integrated vco
US20080260071A1 (en) * 2005-12-07 2008-10-23 Stefanos Sidiropoulos Methods and Apparatus for Frequency Synthesis with Feedback Interpolation
RU2358384C2 (en) * 2007-05-31 2009-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет Digital synthesiser of frequency and phase modulated signals

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2701050C1 (en) * 2019-05-30 2019-09-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital synthesizer of phase-shift keyed signals
RU2718461C1 (en) * 2019-09-12 2020-04-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital computing synthesizer of frequency-modulated signals
RU2726833C1 (en) * 2019-10-17 2020-07-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital computer synthesizer with suppression of crosstalk
RU2721408C1 (en) * 2019-11-19 2020-05-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital computer synthesizer with fast frequency tuning
RU2756971C1 (en) * 2021-02-08 2021-10-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Digital computing synthesizer for information transmission

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2635278C1 (en) Digital frequency synthesizer with high linearity of law of frequency variation
RU2682847C1 (en) Digital synthesizer with m-shape law of frequency changes
RU2358384C2 (en) Digital synthesiser of frequency and phase modulated signals
CN105137401A (en) A fast and fine stepping frequency conversion radar signal generator
RU2628216C1 (en) Direct digital synthesizer with frequency modulation
RU2058659C1 (en) Digital oscillator
Strelnikov et al. Direct digital synthesizer of phase-manipulated signals, based on the direct digital synthesis method
RU2566962C1 (en) Digital computational synthesiser of frequency-modulated signals
CN106817082B (en) Digital frequency synthesis circuit
RU2726833C1 (en) Digital computer synthesizer with suppression of crosstalk
CN105871339B (en) Flexible signal generator capable of modulating in segmented mode
RU2536385C1 (en) Digital synthesiser for generating multi-frequency telegraphy signals
RU2452085C1 (en) Digital computing synthesizer for multifrequency telegraphy
RU2491710C1 (en) Frequency agile digital computational synthesiser
RU2721408C1 (en) Digital computer synthesizer with fast frequency tuning
RU2423782C1 (en) Digital synthesiser of multiphase signals
RU2718461C1 (en) Digital computing synthesizer of frequency-modulated signals
RU2580444C1 (en) Digital computational synthesiser of frequency-modulated signals
RU2701050C1 (en) Digital synthesizer of phase-shift keyed signals
RU2710280C1 (en) Digital computing synthesizer for double-frequency signals
RU181855U1 (en) Digital synthesis device for a multi-frequency linear-frequency-modulated phase-coded signal in the mode of full-polarization sounding of space
CN201813398U (en) Digital circuit for implementing binary frequency shift keying modulation
RU2568391C1 (en) Generator of sinusoidal signal
RU2756971C1 (en) Digital computing synthesizer for information transmission
RU2757413C1 (en) Digital computational synthesizer for adaptive communication systems with pprf

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181018