автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.04, диссертация на тему:Исследование двухкольцевых синтезаторов частот в режиме угловой модуляции

¡¿с

АНИСИМОВ СЕРГЕЙ ЛЕОНИДОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХКОЛЬЦЕВЫХ СИНТЕЗАТОРОВ ЧАСТОТ В РЕЖИМЕ УГЛОВОЙ МОДУЛЯЦИИ

Специальность 05Л2.04- Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж 2009

003468106

Работа выполнена на кафедре телекоммуникационных систем Воронежского института МВД России.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Попов Павел Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Питолин Владимир Михайлович

кандидат технических наук Бабкин Александр Николаевич

Ведущая организация:

ОАО „Концерн „Созвездие'

Защита диссертации состоится 15 мая 2009 года в 13.00 часов в аудитории № 213 на заседании диссертационного совета Д 203.004.01 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Воронежском институте МВД России по адресу: 394065, г. Воронеж, пр. Патриотов, 53.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского института МВД России.

С текстом автореферата можно ознакомиться на официальном сайте Воронежского института МВД России: www.vimvd.ru в разделе "Научная работа" -"Диссертационные советы" -'\Д 203.004.01''.

Автореферат разослан 14 апреля 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

к.ф.-м.н., доцент

С. В. Белокуров

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В настоящее время в радиотехнических системах передачи информации, в частности в цифровых системах подвижной радиосвязи в качестве диапазонных возбудителей передатчиков и гетеродинов приемников используются цифровые синтезаторы частот (ЦСЧ) на основе системы импульсно-фазовой автоподстройки частоты (ИФАПЧ), причем в диапазонных возбудителях передатчиков ЧМ-сигналов используются частотно-модулированные ЦСЧ (ЧМЦСЧ). Основными характеристиками ЦСЧ являются динамическая и спектральная характеристики, а в ЧМЦСЧ к этим характеристикам добавляется еще амплитудно-частотная модуляционная характеристика.

Следует отметить, что обеспечение одновременно высокого быстродействия, малого уровня шумов и паразитной частотной модуляции, а также равномерной амплитудно-частотной модуляционной характеристики является противоречивой задачей. Результаты исследовательских работ по синтезу частот, направленные на обеспечение заданных динамических и спектральных характеристик ЦСЧ, показали, что наряду с однокольцевыми перспективными являются двухкольцевые ЦСЧ, построенные по ''тандемной" схеме с дробным делителем частоты с переменным коэффициентом деления (ДЦПКД) во втором кольце, в которых первое и второе кольца ИФАПЧ включены последовательно.

В то же время работы по исследованию режима угловой модуляции в двухкольцевых ЧМЦСЧ отсутствуют, что затрудняет разработчикам создавать двухкольцевые ЧМЦСЧ, в которых наряду с высоким быстродействием и чистым спектром выходного сигнала обеспечивалась бы равномерная ам* плитудно-частотная модуляционная характеристика (АЧМХ) во всем диапазоне частот цифрового модулирующего сигнала при перестройке рабочих частот ЧМЦСЧ. В связи с этим исследование двухкольцевых синтезаторов частот в режиме угловой модуляции является актуальной научно-технической задачей.

Объектом исследования являются двухкольцевые частотно-модулированные цифровые синтезаторы частот.

Предметом исследования выступают методы и устройства ослабления частотных искажений и помех в ЧМ-сигнале на выходе синтезаторов.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является разработка схем двухкольцевых ЧМЦСЧ и исследование модуляционных свойств разработанных схем.

Достижение указанной цели предполагает решение следующих задач:

1. Сравнительный анализ одноколъцевых и двухкольцевых ЦСЧ с точки зрения обеспечения заданных динамических и спектральных характеристик.

2. Разработка и описание схем двухкольцевых ЧМЦСЧ.

3. Получение передаточных модуляционных функций и теоретический анализ амплитудно-частотных модуляционных характеристик предложенных схем.

4. Схемотехническое макетирование и экспериментальное исследование характеристик двухкольцевых ЧМЦСЧ.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использованы методы теории автоматического управления, теории устойчивости, математического анализа радиотехнических систем, в частности операторный метод Лапласа, а также компьютерные методы расчета с использованием программы Ма^САЭ 7.0. Основные теоретические результаты проверены путем схемотехнического макетирования и экспериментального исследования.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

1. Предложены схемы двухкольцевого ЧМЦСЧ с частотной модуляцией управляемого генератора первого кольца ИФАПЧ, а также двухкольцевого ЧМЦСЧ с частотной модуляцией управляемого генератора первого кольца ИФАПЧ и автоматической компенсацией частотных искажений.

2. Получены передаточные модуляционные функции предложенных схем и определены условия устойчивости режима угловой модуляции.

3. Проведен анализ амплитудно-частотных модуляционных характеристик предложенных схем в функции от их параметров, а также анализ реакции предложенных схем на паразитное приращение фазы опорного колебания.

4. Проведено макетирование схем двухкольцевых ЧМЦСЧ на современной элементной базе и экспериментальное исследование частотных модуляционных характеристик.

Практическая ценность работы. Практическая ценность диссертационной работы состоит в возможности разработчикам использовать результаты исследований для расчета АЧМХ проектируемых двухкольцевых ЧМЦСЧ, так как в работе получены в явном виде выражения для АЧМХ. Используя эти выражения, при проектировании и настройке, возможно варьирование параметров с целью получения оптимальных характеристик синтезаторов, как с точки зрения частотных искажений, так и с точки зрения быстродействия и чистоты спектра. Кроме того, результаты экспериментального исследования и схемотехнического макетирования могут быть непосредственно использованы при выборе оптимальных схемотехнических решений двухкольцевых ЧМЦСЧ.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты работы использованы при разработке аппаратуры подвижной радиосвязи, в том числе для единой информационно-телекоммуникационной системы органов внутренних дел, а также в учебном процессе по дисциплине "Устройства генерирования и формирования сигналов'', о чем имеются акты внедрения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 2-х международных и 3-х Всероссийских научных конференциях, в том числе на IV Всероссийской научно-практической конференции "Охрана, безопасность и связь" в 2007 году (г. Воронеж); на международных научно-практических конференциях "Обеспечение безопасности в центральном федеральном округе Российской федера-

ции" в 2007, 2008 годах (г. Воронеж); на Всероссийских научно-практических конференциях "Актуальные вопросы эксплуатации систем охраны и защищенных телекоммуникационных систем" в 2007, 2008 годах (г. Воронеж). Кроме того, результаты работы обсуждались на научных семинарах кафедры телекоммуникационных систем Воронежского института МВД России в 2006 ... 2008 годах.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 10 печатных работах, в том числе в 5 научных статьях, 4 материалах научных конференций, а также в патенте на полезную модель Российской Федерации, причем 4 работы выполнены без соавторов.

В работах, выполненных в соавторстве, автором лично выполнено: в работе [1] предложен вариант двухкольцевого ЧМЦСЧ с дополнительным каналом авторегулирования; в работе [3] получено выражение для передаточной модуляционной функции двухкольцевого ЧМЦСЧ при модуляции управляемого генератора первого кольца ИФАПЧ; в работе [5] получено выражение для передаточной модуляционной функции двухкольцевого ЧМЦСЧ с дополнительным каналом авторегулирования фазы; в работе [7] проведен анализ влияния дополнительного канала авторегулирования фазы в двух-кольцевых ЧМЦСЧ на частотные искажения выходного ЧМ-сигнала; в работе [8] обосновано использование делителя частоты с дробным коэффициентом деления во втором кольце ИФАПЧ двухкольцевого ЧМЦСЧ в системах подвижной радиосвязи; в работе [10] предложено использование дополнительного делителя частоты в опорном канале для получения оптимального режима импульсно-фазового модулятора канала авторегулирования фазы.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 109 наименований, изложена на 156 страницах машинописного текста, в котором приведены 56 рисунков и 11 таблиц.

Содержание работы.

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы. Отмечается, что с точки зрения обеспечения заданных динамических и спектральных характеристик перспективными являются двухкольцевые ЦСЧ, построенные по "тандемной" схеме с ДДПКД во втором кольце. Однако работы по исследованию в них режима угловой модуляции отсутствуют, что затрудняет обеспечить в таких синтезаторах равномерную АЧМХ в диапазоне частот модулирующего сигнала.

Формулируется цель и ставятся задачи, решаемые в работе для достижения поставленной цели, при этом указываются методы исследования.

Указываются результаты работы, характеризующиеся научной новизной, а также практическая ценность работы, в частности перечисляются акты внедрения результатов диссертационной работы на производстве и в учебный процесс.

Перечисляются международные и Всероссийские научные конференции и другие научные семинары, на которых прошла апробация работы, а

также отмечены научные публикации по теме диссертационного исследования. Кроме того, описана структура диссертационной работы.

В первой главе описаны общие вопросы построения и анализа двух-кольцевых ЦСЧ, в том числе ЧМЦСЧ. На основании изучения научно-технической литературы проведен сравнительный анализ динамических и спектральных характеристик однокольцевых и двухкольцевых ЦСЧ и делается вывод, что в двухкольцевых синтезаторах за счет некоторого усложнения схем возможно обеспечение высоких динамических и спектральных характеристик.

В связи с этим в работе предлагается использовать двухкольцевые ЦСЧ в режиме частотной модуляции, т.е. создавать двухкольцевые ЧМЦСЧ.

Предложены две схемы двухкольцевых ЧМЦСЧ с ДДПКД во втором кольце ИФАПЧ2 с частотной модуляцией ГУН1 первого кольца ИФАПЧ! с управляемыми усилителями в цепях управления обоих колец для поддержания неизменности постоянных времени обоих колец ИФАПЧ при перестройке рабочих частот, что обеспечивает возможность получения равномерных АЧМХ в диапазоне рабочих частот, при этом в схеме изображенной на рис. 1, осуществляется частотная модуляция ГУН1 методом ЧМ1, а во второй схеме, изображенной на рис. 2, вводится дополнительная цепь автоматической компенсации частотных искажений, т.е. осуществляется модуляция методом ЧМ1АК.

ФНЧ1

окг

, ............ .4.

ДФКД1 Н ЧФД1 I*—! ДПКД1

МИКРОСХЕМ А ЦСЧ I ........1 БУЧ Н"

ДФКД2

-МИКРОСХЕМА ЦСЧ2_

У. ОШ—1 ¡Д-Н ГУН

ЧФД2 ^«-HДДПKД2^

ФНЧ2

ГУН1

"X"

. УА I ИМС

3

кч:

УУ2

Рис.

УПТ

инв

-Н уу 1

ФНЧ1

J1ФM_^^-Ч~ДФKДI Н"ЧФД1~ Н—| ДПКД1 к|-н ГУН! I , : МИКРОСХЕМА ЦСЧ! + : ^

А

окг

, _МИКРОСХЕМА ЦСЧ2

^ЧЧ ДФКД2 Н ЧФД2 Н»-{ДДГЖД2

ФНЧ2

УА |

ИМС

ГУН2

Рис. 2.

УУ2

Кроме того, в первой главе обосновывается возможность и определены границы применимости операторного метода Лапласа для анализа АЧМХ предложенных схем синтезаторов, при этом оценку динамических модулирующих свойств двухкольцевых ЧМЦСЧ предлагается производить по передаточным модуляционным функциям (ПМФ), дающих метод сжатого описания поведения двухкольцевых ЧМЦСЧ в р-области.

В выводах по первой главе ставятся цель и задачи, решаемые в диссертации.

Во второй главе проводится теоретическое исследование режима угловой модуляции в предложенных схемах двухкольцевых ЧМЦСЧ.

Для нахождения ПМФ (р) схемы синтезатора, изображенного на

рис. 1, составлена эквивалентная схема (рис. 3), отражающая режим угловой модуляции.

т>)

2л-/.Я,

■SVmi Srvl 2* pN,

|/„<р

Filp)

Кг

Sry2

4№)

2» R

pN

Рис. 3.

На этом рисунке приняты следующие обозначения: Кд = R2 / N2 = R2 R / N - коэффициент передачи УА; Ni - коэффициент деления ДПКД1; R2 - коэффициент деления ДФКД2; N2 = N / R - коэффициент деления ДДПКД2, причем N и R целые числа (N > R); Sr„i - крутизна управления по модулирующему входу ГУН1; Sryi - крутизна управления по управляющему входу ГУН]; Sry2 - крутизна управления по управляющему входу ГУН2; Fi(p) - передаточная функция ФНЧ1; F2(p) - передаточная функция ФНЧ2; К.| - коэффициент усиления УУ1; К2 - коэффициент усиления УУ2; Sai - крутизна детекторной характеристики ЧФД1; S0j - крутизна детекторной характеристики ЧФД2; U„(p) - операторное изображение модулирующего напряжения; Afj(p) - операторное изображение девиации частоты ГУН1 на выходе первого кольца ИФАПЧ; Af2(p) - операторное изображение девиации частоты ГУН2 на выходе второго кольца ИФАПЧ.

На основании эквивалентной схемы, изображенной на рис. 3, нормированная ПМФ синтезатора с модуляцией методом ЧМ1 равна

w:,(p)=W;,(P).W2»:

1

рТ, + р2т,т„,___

1 + рТ, + р2Т,Т„, 1 + рТ2 + р2Т2Тн2

(1)

где - нормированная ПМФ первого кольца ИФАПЧ при модуля-

ции методом ЧМ1, \У21(р) - нормированная ПМФ второго кольца ИФАПЧ при модуляции методом ЧМ1, Т| = N¡/271 • 5д1- 8гу1-К1 - постоянная времени первого кольца ИФАПЧ, Т2 = Ы2 / 2л ■ 8д2 • в^з ■ К2 - постоянная времени второго кольца ИФАПЧ, Т„|, Тн2 - постоянные времени соответственно ФНЧ1 и ФНЧ2.

Преобразованная эквивалентная схема второго синтезатора, изображенного на рис. 2, отражающая режим угловой модуляции ЧМ1АК, изобра-

Рис. 4.

На этой схеме

У^дк(р)= 1/[1(2) - передаточная функция автокомпенсатора, Ыр= К-Бд^,, / - коэффициент регулировки в цепи автокомпенсации, К - коэффициент усиления усилителя в цепи автокомпенсации, 8М- крутизна модуляционной характеристики ИФМ в цепи автокомпенсации, Я] - коэффициент деления ДФКД1.

Нормированная ПМФ синтезатора с модуляцией методом ЧМ1АК с учетом (2)

1 + рТ, • (1 + ) + р Т,Т„, 1 + РТ2 + р2Т2Т„2

где \^"(р) - нормированная ПМФ первого кольца ИФАПЧ при модуляции методом ЧМ1АК, нормированная ПМФ второго кольца ИФАПЧ

при модуляции методом ЧМ1АК.

Проверка устойчивости режима частотной модуляции в синтезаторах при использовании методов модуляции ЧМ1 и ЧМ1АК, показала, что в обоих синтезаторах эти режимы устойчивы.

Для анализа АЧМХ предложенных синтезаторов воспользуемся найденными выражениями ПМФ.

Как видно из выражений (1) и (3), ПМФ обоих синтезаторов представляют собой произведение ПМФ первого и второго колец ИФАПЧ, причем характерными свойствами ПМФ обоих синтезаторов являются следующие:

- ПМФ первых колец ИФАПЧ обоих синтезаторов различные, причем первые кольца ИФАПЧ представляют из себя для модулирующего сигнала эквивалентные ФВЧ;

- ПМФ вторых колец ИФАПЧ обоих синтезаторов одинаковы, причем вторые кольца ИФАПЧ представляют из себя для модулирующего сигнала эквивалентные ФНЧ.

В связи с этим очевидно, что анализ частотных искажений в области нижних модулирующих частот следует производить по АЧМХ первых колец синтезаторов, а анализ частотных искажений в области верхних модулирующих частот следует производить по АЧМХ вторых колец синтезаторов.

В общем случае предложенные схемы двухкольцевых ЧМЦСЧ могут работать в широком диапазоне частот ОВЧ или УВЧ диапазонов. Однако при анализе режима частотной модуляции будем считать, что синтезаторы имеют следующие фиксированные параметры: частота ОКГ f0 = 10 МГц; частота ГУН 1 f] = 60 МГц; частота ГУН2 f2 = 150 МГц; частота сравнения ЧФД1 первого кольца ИФАПЧ1 fcpi = 80 кГц; частота сравнения ЧФД2 второго кольца ИФАПЧ2 fcp2 = 4 МГц; крутизны управления ГУН1 и ГУН2 соответственно равны S^i = 4-104 Гц/В, Sry2 = 5-Ю6 Гц/В; крутизны детекторных характеристик ЧФД1 и ЧФД2 равны Sai = S^ = 0,6 В/рад; коэффициенты усиления УУ1 и УУ2 на одной частоте К] = Кг = 1.

В этом случаи в соответствии с выражениями для Т| и Т2 имеем: Т] = 5-Ю"3 с: Т2 = 2-10"6 с. Проанализируем АЧМХ первого (4; 5) и второго (6) колец ИФАПЧ в зависимости от постоянных времени интегрирующих фильтров ФНЧ1 - Тн, и ФНЧ2 - Тн2, при этом приведенные выше АЧМХ с использованием программы MathCAD 7.0 рассчитаем по формулам:

(4)

(I+Np)2+(2^FT;,)2

I []-(2rf^T,THlf +(2tiFT;)2(1 +Np)2'

(5)

A2,(F) = A^(F) =

(6)

На рис. 5 изображены нормированные АЧМХ первого кольца ИФАПЧ1 первого синтезатора при модуляции методом ЧМ1 для различных постоянных времени ФНЧ1, причем сплошная линия построена при Тн1 = 16-Ю"3 с, что соответствует частоте среза ФНЧ1 РС| = 10 Гц, а точечная линия построена при Т„|= 8-10° с, что соответствует частоте среза ФНЧ1 РС|= 20 Гц.

Рис. 5.

На рис. 6 а,б, изображены нормированные АЧМХ первого кольца ИФАГ1Ч второго синтезатора при модуляции методом ЧМ1АК для различных постоянных времени ФНЧ1. Кривые, изображенные на рис. 6 а, построены при Т„| = 16-10"3 с (FC| = 10 Гц). На этом рисунке сплошная линия соответствует NP = 0, точечная - Np = 10, а пунктирная - Np = 100. Кривые, изображенные на рис. 6 б, построены при Тн] = 8-10"3 с (Fc! = 20 Гц). На этом рисунке, так же. как и на предыдущем, сплошная линия соответствует Np = 0, точечная - Np = 10, а пунктирная - Np = 100.

а) б)

Рис. 6.

На рис. 7 изображены нормированные АЧМХ вторых колец ИФАПЧ2 обоих синтезаторов при модуляции методом ЧМ1 и ЧМ1АК для различных постоянных времени ФНЧ2, причем сплошная линия построена при Тн2 = 8-Ю"6 с, что соответствует частоте среза Рс2 = 20 кГц, а точечная линия построена при Тн2 = 4-10'6 с. что соответствует частоте среза Рс2 = 40 кГц.

Рис. 7.

Анализ АЧМХ, изображенных на рис. 5, показывает, что для уменьшения частотных искажений в области нижних модулирующих частот необходимо в схеме синтезатора, в котором модуляция осуществляется методом ЧМ1, уменьшать полосу пропускания ФНЧ1. В этом случае, очевидно, необходимо предусмотреть меры по обеспечиванию заданного быстродействия.

Анализ АЧМХ, изображенных на рис. 6 а,б, показывает, что в синтезаторе, в котором модуляция осуществляется методом ЧМ1АК, т.е. в котором введено дополнительное кольцо авторегулирования фазы, форма АЧМХ в области нижних модулирующих частот определяется не полосой пропускания ФНЧ1, а коэффициентом регулировки в цепи автокомпенсации частотных искажений. Из этого следует, что в таком синтезаторе можно получить равномерную АЧМХ в области нижних модулирующих устройств при высоком быстродействии первого кольца ИФАПЧ1.

Анализ АЧМХ, изображенных на рис. 7, показывает, что широкая полоса пропускания ФНЧ2 обоих синтезаторов обеспечивает практическое отсутствие частотных искажений в области верхних модулирующих частот при модуляции как аналоговым, так и цифровым сигналом с ограниченным спектром, при этом, как следует из рис. 7, полоса пропускания ФНЧ2 должна быть на порядок больше верхней модулирующей частоты.

Исследование реакции предложенных схем синтезаторов на паразитное приращение фазы опорного колебания необходимо по двум причинам. Во-первых, необходима проверка стабилизирующих свойств синтезаторов при включении в них цепи автокомпенсации частотных искажений, во-вторых, представляет интерес вопрос о том, каким образом использование цепи автокомпенсации влияет на ПФМ синтезатора, являющуюся следствием действия дестабилизирующих факторов на опорное колебание.

Следует отметить, что в связи с тем, что цепь автокомпенсации используется только в первом кольце ИФАПЧ1, исследование этой реакции можно провести только для первого кольца ИФАГ7Ч1, при этом сравнение реакции на паразитное приращение фазы опорного колебания следует провести для первого кольца ИФАПЧ1 схемы синтезатора с модуляцией по методу ЧМ1, а

также для первого кольца ИФАПЧ1 схемы синтезатора с модуляцией по методу ЧМ1АК.

Для анализа АЧХ первого кольца ИФАПЧ, которая отражает реакцию рассматриваемых схем на паразитные приращения фазы сигнала на выходе ОКГ, определена нормированная передаточная функция

ш" Гп^ Д(Р|(Р)__|___т

Дф0(р) ' + рТ|(1 + Мр) + р2Т,Тн' (/>

при этом нормированная АЧХ колец ИФАПЧ 1 имеет вид

А^,(р> = , ! (8) - (2яР)2Т,Тн1 ]2 + [гяРТД! + Кр)]2

На рис. 8 а, приведены АЧХ при Т„1 = 16-Ю'3 с, а на рис. 8 б, - при ТН| = 8-10"3 с, при этом на обоих рисунках приведены графики, рассчитанные при Т| = 5-10"' с. Кроме того, на обоих рисунках сплошные линии соответствуют

а) б)

Рис. 8.

Из сравнения графиков, приведенных на этих рисунках, видно, что введение дополнительной цепи автокомпенсации частотных искажений приводит также к сужению полосы пропускания эквивалентного ФНЧ, каковым являются кольца ИФАПЧ 1 обоих синтезаторов для паразитных отклонений фазы опорног о колебания, являющихся следствием влияния различных дестабилизирующих факторов. Кроме того, анализ этих рисунков показывает, что при использовании цепи автокомпенсации полоса пропускания эквивалентного ФНЧ не зависит от полосы пропускания ФНЧ1 в цепи управления, а определяется только значением коэффициента регулировки Это благоприятно сказывается на спектральной чистоте выходного сигнала синтезатора, так как при этом уменьшается ПФМ.

В третьей главе проведено макетирование двухкольцевых синтезаторов на современной цифровой элементной базе и проведено экспериментальное исследование АЧМХ.

Особенности проектирования двухкольцевых ЧМЦСЧ с использованием современных микросхем ИФАПЧ-синтезаторов можно видеть на примере разработанного синтезатора с последовательным включением двух колец и с введением частотной модуляции ЧМ1АК (рис. 9.).

окг *

пд IE

инв

УПТ

R, f»i

ФНЧ1

Гш

И31

мк

имс

V,

ТкмГЬ-}»! ДФКД НЧФД1ННДГЖДТЬМ ГУН I

I | 24-битовый входной регистр -I—t t

УА

ИФАПЧ1

f«s

ФНЧ2

<ю N2 1 _

выход

24-биговый входной регистр _t t ADF4252

I ИФАПЧ2

Рис. 9.

Первое кольцо ИФАПЧ1 выполнено на микросхеме ADF4001 с целочисленным ДПКД1 и предназначено для формирования колебания с низким уровнем шума, используемого в качестве опорного ЧМ сигнала для второго кольца. Второе кольцо ИФАПЧ2 на микросхеме ADF4252 с ДДПКД2 быстродействующее, работает в заданном диапазоне 150...175 МГц.

Первое кольцо ИФАПЧ1 узкополосное, содержит делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления R| ДФКД1, цифровой частотно-фазовый детектор ЧФД1, целочисленный делитель частоты с переменным коэффициентом деления N, ДПКД1, 24-битовый входной сдвиговый регистр, на который поступают внешние управляющие сигналы от микроконтроллера МК, а также опорный кварцевый генератор ОКГ, петлевой фильтр нижних частот ФНЧ1, генератор, управляемый напряжением ГУН1 и управляемый аттенюатор УА. Кроме того в первом кольце ИФАПЧ1 используется цепь авторегулирования фазы, состоящая из УПТ, ИНВ и ИФМ. Первые четыре элемента (ДФКД1, ЧФД1, ДПКД1 и 24-битовый приёмный регистр) являются составной частью микросхемы ADF4001. Остальные узлы, содержащие частотно-зависимые и габаритные элементы, расположены вне микросхемы. Здесь делитель ДФКД1 называется фиксированным по традиционной терминологии, хотя в микросхеме коэффициент деления Ri может быть переменный. Через управляемый аттенюатор УА проходит модулирующий информационный сигнал на модулирующий вход ГУН1 от внешнего источника модулирующего сигнала ИМС. Управляющий сигнал поступает от микроконтроллера МК на соответствующий управляющий вход УА и изменяет его коэффициент передачи при изменении выходной частоты второго кольца. Тем самым автоматически стабилизируется заданный уровень девиации выходной частоты синтезатора в широком диапазоне перестраиваемых частот при определённом постоянном уровне модулирующего сигнала от ИМС.

Второе кольцо ИФАПЧ2 выполнено на микросхеме АОР4252 и построено аналогично, за исключением того, что здесь вместо ДПКД применяется дробный ДПКД (ДДПКД2). Управление обоими синтезаторами происходит от одного микроконтроллера по четырём каналам: С - тактовые импульсы, О - информационные импульсы, а также импульсы разрешения И31 и И32 поступают по отдельным проводам в соответствующие 24-битовые входные сдвиговые регистры каждого кольца. Тем самым осуществляется независимое управление двумя микросхемами от одного МК. Это управление в эксперименте осуществлялось от микроконтроллера АТ89С52 фирмы А1те1 по специально разработанной программе.

Для измерения неравномерности девиации частоты в полосе модулирующих частот Рмн...Рмв (неравномерности АЧМХ) приборы подключают к ЧМЦСЧ согласно рис. 10.

Рис. 10.

Определение АЧМХ проводилось путем подачи на модулирующий вход синтезатора сигнала от низкочастотного генератора ГЗ-112 и измерения уровня демодулированного сигнала с помощью девиометра СКЗ-45. Для визуального контроля искажений с выхода девиометра сигнал поступал на вход осциллографа С1-65А.

Экспериментально снятые АЧМХ при модуляции методами ЧМ1 и ЧМ1АК совпадают с теоретическими, что подтверждает правильность полученных результатов.

В заключение на основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований, проведенных в диссертации, сделаны наиболее общие выводы.

1. Наряду с однокольцевыми ЦСЧ хорошие перспективы для их использования имеют двухкольцевые схемы ЦСЧ, включенные по "тандемной" схеме колец ИФАПЧ, так как в них возможно обеспечить заданные динамические и спектральные характеристики.

2. Двухкольцевые ЦСЧ с успехом могут использоваться в режиме угловой модуляции, что позволяет применять их в диапазонных возбудителях передатчиков с частотной модуляцией.

3. В работе предложены два варианта схем двухкольцевых ЧМЦСЧ и впервые проведено исследование режима угловой модуляции.

4. Исследование режима угловой модуляции в предложенных схемах показало, что с точки зрения получения равномерной АЧМХ во всей полосе модулирующих частот значительный эффект дает включение дополнительной цепи автокомпенсации частотных искажений в первом кольце ИФАПЧ1.

5. Метод автоматической коррекции АЧМХ позволяет также успешно ослаблять ПФМ двухкольцевых синтезаторов, являющуюся следствием воздействия помеховой модуляции ОКГ, так как при этом сужается полоса пропускания обоих колец ИФАПЧ для данного вида помех и в то же время не изменяется полоса синхронизма системы.

6. Теоретические исследования АЧМХ двухкольцевых синтезаторов, а также АЧХ системы ИФАПЧ, проведенные на основе использования операторного метода Лапласа, подтвердили эффективность их использования в качестве частотно-модулированных диапазонных возбудителей передатчиков.

7. Схемотехническое макетирование показало возможность практической реализации предложенных схем двухкольцевых ЧМЦСЧ без значительного ухудшения массогабаритных и стоимостных показателей.

8. Экспериментальное исследование АЧМХ и АЧХ подтвердило правильность теоретических результатов по расчету этих характеристик, тем самым доказало правомочность как предложенных схемотехнических решений, так и использование теоретических методов исследования.

9. Результаты работы использованы при разработке аппаратуры подвижной радиосвязи, в том числе для единой информационно-телекоммуникационной системы органов внутренних дел, а также в учебном процессе по дисциплине "Устройства генерирования и формирования сигналов", о чем имеются акты внедрения.

Основные результаты диссертации изложены в следующих публикациях.

Научные статьи

1. Анисимов, C.J1. Построение двухкольцевых частотно-модулированных синтезаторов частот на современной цифровой элементной базе [Текст] / С.Л. Анисимов, П.А Попов// Вестник Воронежского института МВД России. - 2007. -№1. - С. 174-177.

2. Анисимов, С.Л. Экспериментальное исследование амплитудно-частотных модуляционных характеристик двухкольцевых синтезаторов частот с угловой модуляцией [Текст] / С.Л. Анисимов // Вестник Воронежского института МВД России. - 2007. - №2. - С. 130-134.

3. Анисимов, С.Л. Частотные модуляционные характеристики двухкольцевых синтезаторов частот с угловой модуляцией [Текст] / С.Л. Анисимов, О.С. Авсентьев // Вестник Воронежского института МВД России. -2007. -№3. - С. 91-95.

4. Анисимов, С.Л. Автоматическая компенсация помех в двухкольцевых синтезаторах частот с угловой модуляцией [Текст] / С.Л. Анисимов // Вестник Воронежского института МВД России. - 2008. -№2. - С. 125-130.

5. Анисимов, С.Л. Автоматическая компенсация частотных искажений в двухкольцевых частотно-модулированных цифровых синтезаторах частот [Текст] / И.А. Курилов, С.Л. Анисимов// Радиотехника,-2008. -№9. - С. 91-93.

Материалы научно-праетических конференций

6. Анисимов, С.Л. Тандемные цифровые синтезаторы частот с дробно-кратным делителем частоты второго кольца [Текст] / С.Л. Анисимов // Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные вопросы эксплуатации систем охраны и защищенных телекоммуникационных систем»: сборник материалов. - Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2007. - С. 8-9.

7. Анисимов, С.Л. Использование дополнительного кольца автокомпенсации искажений в двухкольцевых синтезаторах частот с угловой модуляцией для систем подвижной радиосвязи [Текст] / С.Л. Анисимов, П.А. Попов // Международная научно-практическая конференция «Обеспечение общественной безопасности в Центральном федеральном округе Российской Федерации»: сборник материалов. - ч.4. - Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2007. - С. 53-54.

8. Анисимов, С.Л. Применение двухкольцевых синтезаторов частот с частотной модуляцией в системах радиосвязи [Текст] / С.Л. Анисимов, П.А. Попов // Всероссийская научно-практическая конференция «Охрана, безопасность и связь»: сборник материалов. - ч. 1. - Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2008. - С. 6-7.

9. Анисимов, С.Л. Применение метода Лапласа для анализа режима угловой модуляции в тандемных цифровых синтезаторах частот [Текст] / С.Л. Анисимов // Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные вопросы эксплуатации систем охраны и -защищенных телекоммуникационных систем»: сборник материалов. - Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2008. - С. 7-8.

Патент на полезную модель

10. Патент на ПМ № 62310 РФ, НОЗС 3/10. НОЗЬ 7/18. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией [Текст] / С.Л. Анисимов, Е.А. Печении, ПЛ. Попов. -№ 2006143175/22; Заявл. 07.12.2006; Опубл. 27.03.2007. Бюл. № 9.

Подписано в печать "¡2 " 2009 г.

Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 0,93 Уч.-изд. л. 1,00 Заказ №^Тираж 100 экз.

Типография Воронежского института МВД России 394065, Воронеж, проспект Патриотов, 53

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПОСТРОЕНИЯ ДВУХКОЛЬЦЕВЫХ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ ЦИФРОВЫХ СИНТЕЗАТОРОВ ЧАСТОТ.

1.1. Сравнительный анализ динамических и спектральных характеристик однокольцевых и двухкольцевых синтезаторов.

1.2. Описание методов частотной модуляции в цифровых синтезаторах частот и разработка структурных схем двухкольцевых частотно-модулированных синтезаторов.

1.3. Обоснование и границы применимости операторного метода Лапласа для анализа режима угловой модуляции в двухкольцевых синтезаторах.

1.4. Выводы. Постановка задач исследования.

2. АНАЛИЗ РЕЖИМА УГЛОВОЙ МОДУЛЯЦИИ СИНТЕЗАТОРОВ.

2.1. Передаточные функции и эквивалентные схемы узлов.

2.2. Передаточные модуляционные функции и условия устойчивости режима угловой модуляции.

2.3. Амплитудно-частотные модуляционные характеристики.

2.4. Реакция синтезаторов на паразитное приращение фазы опорного колебания.

2.5. Выводы.

3. СХЕМОТЕХНИКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СИНТЕЗАТОРОВ ЧАСТОТ.

3.1. Построение двухкольцевых синтезаторов частот на современной цифровой элементной базе.

3.2. Схемотехника аналоговых узлов синтезатора.

3.2.1. Генераторы, управляемые напряжением.

3.2.2. Петлевые фильтры нижних частот.

3.2.3. Управляемый аттенюатор.

3.2.4. Импульсно-фазовый модулятор.

3.3. Экспериментальное исследование характеристик синтезаторов.

3.4. Выводы.

Актуальность темы. В настоящее время в радиотехнических системах передачи информации, в частности в цифровых системах подвижной радиосвязи в качестве диапазонных возбудителей передатчиков и гетеродинов приемников используются цифровые синтезаторы частот (ЦСЧ) на основе системы импульсно-фазовой автоподстройки частоты (ИФАПЧ), причем в диапазонных возбудителях передатчиков ЧМ-сигналов используются частотно-модулированные ЦСЧ (ЧМЦСЧ). Основными характеристиками ЦСЧ являются динамическая и спектральная характеристики, а в ЧМЦСЧ к этим характеристикам добавляется еще амплитудно-частотная модуляционная характеристика.

Следует отметить, что обеспечение одновременно высокого быстродействия, малого уровня шумов и паразитной частотной модуляции, а также равномерной амплитудно-частотной модуляционной характеристики является противоречивой задачей. Результаты исследовательских работ по синтезу частот, направленные на обеспечение заданных динамических и спектральных характеристик ЦСЧ, показали, что наряду с однокольцевыми перспективными являются двухкольцевые ЦСЧ, построенные по "тандемной" схеме с дробным делителем частоты с переменным коэффициентом деления (ДДПКД) во втором кольце, в которых первое и второе кольца ИФАПЧ включены последовательно.

В то же время работы по исследованию режима угловой модуляции в двухкольцевых ЧМЦСЧ отсутствуют, что мешает разработчикам создавать двухкольцевые ЧМЦСЧ, в которых наряду с высоким быстродействием и чистым спектром выходного сигнала обеспечивалась бы равномерная амплитудно-частотная модуляционная характеристика (АЧМХ) во всем диапазоне частот цифрового модулирующего сигнала при перестройке рабочих частот ЧМЦСЧ. В связи с этим исследование двухкольцевых синтезаторов частот в режиме угловой модуляции является актуальной научно-технической задачей.

Цель и задачи работы. Целыо диссертационной работы является разработка схем двухкольцевых ЧМЦСЧ и исследование модуляционных свойств разработанных схем.

Достижение указанной цели предполагает решение следующих задач:

1. Сравнительный анализ однокольцевых и двухкольцевых ЦСЧ с точки зрения обеспечения заданных динамических и спектральных характеристик.

2. Разработка и описание схем двухкольцевых ЧМЦСЧ.

3. Получение передаточных модуляционных функций и теоретический анализ амплитудно-частотных модуляционных характеристик предложенных схем.

4. Схемотехническое макетирование и экспериментальное исследование характеристик двухкольцевых ЧМЦСЧ.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использованы методы теории автоматического управления, теории устойчивости, математического анализа радиотехнических систем, в частности операторный метод Лапласа, а также компьютерные методы расчета с использованием программы MathCAD 7.0. Основные теоретические результаты проверены путем схемотехнического макетирования и экспериментального исследования.

Научная новизна. В диссертационной работе получены елеt дующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

1. Предложена схема двухкольцевого ЧМЦСЧ с частотной модуляцией управляемого генератора первого кольца ИФАПЧ.

2. Предложена схема двухкольцевого ЧМЦСЧ с частотной, модуляцией; управляемого генератора; первого кольца ИФА1ТЧ и; автоматической компенсацией частотных: искажений.

3. Получены передаточные модуляционные функции предложенных схем и определены условия- устоичивост'и* режима угловой, модуляции.

4. Проведен анализ амплитудно-частотных модуляционных характеристик предложенных схем в функции от их параметров.

5. Проведен анализ реакции предложенных схем на паразитное приращение фазы опорного колебания. , ; :

6. Проведено макетирование схем двухкольцевых ЧМЦСЧ на современной элементной базе н экспериментальное исследование частотных модуляционных характеристик.

Практическая ценность работы. Практическая ценность диссертационной работы состоит в, возможности разработчикам использовать, результаты исследований для расчета АЧМХ проектируемых двухкольцевых ЧМЦСЧ, так как в работе получены в явном виде* выражения; длян АЧМХ. Используя эти выражения,: при; проектировании и. настройке, возможно варьирование параметров с целью получения оптимальных характеристик синтезаторов, как с точки зрения частотных искажений, так и с точки зрения быстродействия и; чистоты спектра. Кроме того, результаты экспериментального? исследования и схемотехнического макетирования могут быть непосредственно использованы при выборе оптимальных схемотехнических решений двухкольцевых ЧМЦСЧ.

Реализация и- внедрение результатов работы. Результаты работы использованы при разработке аппаратуры подвижной радиосвя- . зи, в том числе для единой информационно-телекоммуникационной системы органов внутренних дел, а также в учебном процессе по дисциплине "Устройства генерирования и формирования; сигналов", о чем имеются акты внедрения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 2-х международных, и 3-х; Всероссийских научных конференциях, в том: числе на IV Всероссийской' научно-практической конференции "Охрана, безопасность и связь" в 2007 году (г. Воронеж); на международных, научно-практических конференциях; "Обеспечение безопасности в центральном федеральном округе Российской федерации" в 2007, 2008 годах- (г. Воронеж); на Всероссийских- научно-практических конференциях "Актуальные, вопросы эксплуатации систем охраны, и защищенных телекоммуникационных систем" в 2007, 2008' годах (г. Воронеж).,Кроме того;'.результаты работы обсуждались на научных семинарах кафедры телекоммуникационных систем Воронежского института МВД России в 2006, 2007 и 2008 годах.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 10 печатных работах, в том числе в 5; научных статьях, 4 материалах научных конференций, а также, в* патенте на полезную модель Российской; Федерации; /••'

Структура работы. Диссертационная работа; состоит из введет иия, трех глав, заключения;, списка литературы из 109 наименований, изложена на 156', страницах машинописного текста; в; котором приведены 56 рисунков и 1 1 таблиц. '

Краткое содержание, работы. Во введении обосновывается; актуальность темы диссертационной работы. Отмечается, что с точки зрения обеспечения;заданных, динамических и спектральных характеристик перспективными являются двухкольцевые ЦСЧ, построенные по; "тандемной" схеме с ДДПКД во втором кольце. Однако работы по исследованию в них режима угловой модуляции отсутст ; 8. .'Л • ■' . . ' вуют, что затрудняет обеспечить в таких синтезаторах равномерную Л Ч MX в диапазоне: частот, модулирующего сигнала.,

Формулируется цель и ставятся задачи, решаемые в работе для достижения поставленной цели, при; этом указываются методы исследования. . •

Указываются результаты работы, характеризующиеся; научной новизной, а также практическая? ценность работы, в частности: перечисляются акты внедрения; результатов, диссертационной? работы на производстве и в учебный процесс. Перечисляются международные и; Всероссийские научные; конференции и другие научные; семинары, на которых прошла апробация;; работы, а- также отмечены: научные: публикации по теме диссертационного исследования'. Кроме того, описана, структура . диссертационной* работы-.' , , .

В;; первой;главе; описаны общие вопросы; построения и анализа двухкольцевых ЦСЧ, в том числе ЧМЦСЧ. На основании изучения научно-технической^ литературы; проведен;: сравнительный анализ динамических и спектральных характеристик однокольцевых и двухкольцевых ЦСЧ, на основании которого делается вывод, что в двухкольцевых синтезаторах за счет некоторого усложнения схем возможно обеспечение, высоких динамических и спектральных характеристик. , .

В связи с этим в работе предлагается использовать двухколь-цевые ЦСЧ в режиме частотной модуляции, т.е. создавать двух-кольцевые ЧМЦСЧ.

Предложены две схемы, двухкольцевых ЧМЦСЧ с ДДПКД во втором кольце ИФАПЧ2 с частотной модуляцией ГУ HI первого кольца ИФАПЧ1 с управляемыми усилителями в цепях управления обоих колец- для, поддержания^ неизменности постоянных времени обоих колец ИФАПЧ при перестройки рабочих частот, что обеспечивает возможность получения равномерных АЧМХ в диапазоне рабочих частот, при этом во второй схеме вводится дополнительная цепь автоматической компенсации частотных искажений.

Кроме того, в первой главе обосновывается возможность о определены границы применимости операторного метода Лапласа для анализа АЧМХ предложенных схем синтезаторов, при этом оценку динамических модулирующих свойств двухкольцевых ЧМЦСЧ предлагается производить по передаточным модуляционным функциям (ПМФ), которые являются специфической записью линейных дифференциальных уравнений и дающих метод сжатого описания поведения двухкольцевых ЧМЦСЧ в р-области.

В выводах по первой главе ставятся цель и задачи, решаемые в диссертации.

Во второй главе проводится теоретическое исследование режима угловой модуляции в предложенных схемах двухкольцевых ЧМЦСЧ. На основании описанных эквивалентных схем и передаточных функций узлов синтезаторов составлены эквивалентные операторные схемы ЧМЦСЧ, отражающие режим частотной модуляции, получены ПМФ и определены условия устойчивости режима частотной модуляции. Проведен анализ АЧМХ предложенных схем при вариации параметров схем.

Далее во второй главе исследована реакция двухкольцевых ЧМЦСЧ на паразитное приращение фазы опорного колебания.

Третья глава посвящена макетированию узлов синтезаторов, таких, как управляемые генераторы, петлевые ФНЧ, импульсно-фазовые модуляторы. При этом в процессе схемотехнического макетирования использованы современные микросхемы ЦСЧ. С использованием полученного макета синтезатора экспериментально исследуются АЧМХ предложенных схем двухкольцевых ЧМЦСЧ как с автокомпенсацией частотных искажений, так и без цепи автокомпенсации. Проводится сравнение экспериментальных результатов с теоретическими, полученными во второй главе, при этом отличие теоретических результатов от экспериментальных находится в пределах инженерной погрешности.

На основании результатов макетирования и экспериментального исследования делаются выводы по использованию разработанных синтезаторов.

В заключении изложены основные научные результаты диссертационной работы и рекомендации по их использованию.

3.4. Выводы.

1. Особенности проектирования двухкольцевых ЧМЦСЧ с использованием современных микросхем ЦСЧ проявляются при разработке синтезаторов с последовательным включением двух колец ИФАПЧ и с введением частотной модуляции либо методом ЧМ1, либо методом ЧМ1АК первого кольца.

2. Проведено макетирование аналоговых устройств двухкольцевых ЧМЦСЧ, таких, как ГУН1 и ГУН2, управляемых аттенюаторов, а также ИФМ.

3. Разработка макетов двухкольцевых ЧМЦСЧ позволило разработать методику экспериментальных исследований АЧМХ при указанных методах введения модулирующего сигнала.

4. Показано, что введение цепи автокомпенсации выравнивает экспериментально снятые АЧМХ синтезаторов в сторону нижних модулирующих частот.

5. Экспериментальные исследования АЧХ системы ИФАПЧ при паразитной частотной модуляции ОКГ показывает, что при введение цепи автокомпенсации происходит значительное подавление паразитной частотной модуляции в полосе пропускания системы ИФАПЧ, т.е. улучшаются спектральные характеристики синтезатора.

142

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований, изложенных в диссертации, можно сделать ряд наиболее общих выводов.

1. Наряду с однокольцевыми ЦСЧ хорошие перспективы для их использования имеют двухкольцевые схемы ЦСЧ, включенные по "таидемной" схеме колец ИФАПЧ, так как в них, возможно, обеспечить заданные динамические и спектральные характеристики.

2. Двухкольцевые ЦСЧ с успехом могут использоваться в режиме угловой модуляции, что позволяет применять их в диапазонных возбудителях передатчиков с частотной модуляцией.

3. В работе предложены два варианта схем двухкольцевых ЧМЦСЧ и впервые проведено исследование режима угловой модуляции.

4. Исследование режима угловой модуляции в предложенных схемах показало, что с точки зрения получения равномерной АЧМХ во всей полосе модулирующих частот значительный эффект дает включение дополнительной цепи автокомпенсации частотных искажений в первом кольце ИФАПЧ 1.

5. Метод автоматической коррекции АЧМХ позволяет также успешно ослаблять ПФМ двухкольцевых синтезаторов, являющуюся следствием воздействия помеховой модуляции ОКГ, так как при этом сужается полоса пропускания обоих колец ИФАПЧ для данного вида помех и в то же время не изменяется полоса синхронизма системы.

6. Теоретические исследования АЧМХ двухкольцевых синтезаторов, а также АЧХ системы ИФАПЧ, проведенные на основе использования операторного метода Лапласа, подтвердили эффективность их использования в качестве частотно-модулированных диапазонных возбудителей передатчиков.

7. Схемотехническое макетирование показало возможность практической реализации предложенных схем двухкольцевых ЧМЦСЧ без значительного ухудшения массогабаритных и стоимостных показателей.

8. Экспериментальное исследование АЧМХ и АЧХ подтвердило правильность теоретических результатов по расчету этих характеристик, тем самым доказало правомочность как предложенных схемотехнических решений, так и использование теоретических методов исследования.

9. Научно-технические результаты диссертационной работы использованы как в проектных организациях при разработке аппаратуры подвижной радиосвязи, так и в учебном процессе Воронежского института МВД России на кафедре телекоммуникационных систем в курсе "Устройства генерирования и формирования сигналов".

144

1. Амплитудно-фазовая конференция Текст. / Под ред. Г.М. Крылова.- М.: Связь, 1979.- 256 с.

2. Андрющенко, В.А. Теория систем автоматического управления Текст. / В.А. Андрющенко. Л.: Изд-во ЛГУ, 1990.251 с.

3. Анисимов, С.Л. Построение двухкольцевых частотно-модулированных синтезаторов частот на современной цифровой элементной базе Текст. / С.Л. Анисимов, П.А. Попов // Вестник Воронежского института МВД России. 2007. - №1. - С. 174-177.

4. Анисимов, С.Л. Экспериментальное исследование амплитудно-частотных модуляционных характеристик двухкольцевых синтезаторов частот с угловой модуляцией Текст. / С.Л. Анисимов // Вестник Воронежского института МВД России. 2007. - №2. — С. 130-134.

5. Анисимов, С.JT. Частотные модуляционные характеристики двухкольцевых синтезаторов частот с угловой модуляцией Текст. / С.Л. Анисимов, О.С. Авсентьев // Вестник Воронежского института МВД России. 2007. - №3. - С. 91-95.

6. Анисимов, С.Л. Автомагическая компенсация помех в двухкольцевых синтезаторах частот с угловой модуляцией Текст. / С.Л. Анисимов // Вестник Воронежского института МВД России. -2008. №2. - С. 125-130.

7. Артым, Л.Д. Применение фазовой автоподстройки частоты Текст. / А.Д. Артым // Радиотехника. 1958. - №8. - С. 76-79.

8. Артым, Л.Д. Частотные методы анализа и синтеза систем ФАПЧ Текст. / Л.Д. Артым, С.В. Трифонов. -М.: Связь, 1976.- 160 с.

9. А.с. 1293840 СССР, МКИ H03L 7/10. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Текст. / П.П. Филимонов (СССР) // Б.И.- 1987.- №8,- 225 с.

10. А.с. 1707765 СССР, МКИ H03L 7/16. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Текст. / И.П. Усачев, П.А. Попов (СССР) // Б.И.- 1992.- №3.- 235 с.

11. Белов, JI.А. Синтезаторы частот и сигналов Текст.: учебное пособие / Л.А. Белов. М.: САЙНС-ПРЕСС, 2002.- 80 с.

12. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического регулирования Текст. / В.А. Бесекерский, Е.ГТ. Попов. М.: Наука, 1972. - 767 с.

13. Борисов, В.И. Помехозащищенность систем радиосвязи. Вероятностно-временной подход Текст. / В.И. Борисов, В.М. Зин-чук. М.: Радио и связь, 1999. - 252 с.

14. Борисов, В.И. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью Текст. / В.И. Борисов, В.М. Зинчук и др.- М.: Радио и связь,2003. 640 с.

15. Верещагин, Е.М. Частотная и фазовая модуляция в технике связи Текст. / Е.М. Верещагин, Ю.Г. Никитенко. М.: Связь, 1974.- 224 с.

16. Галин, А.С. Диапазонно-кварцевая стабилизация СВЧ Текст. / А.С. Галин. М.: Связь, 1976. - 255 с.

17. ГОСТ 4.208.012-77, 1979. Аппаратура синтеза частот для радиосвязи. Термины и определения Текст. М.; 1977.

18. ГОСТ 12252-86. Радиостанции с угловой модуляцией сухопутной подвижной службы. Типы. Основные параметры. Технические требования. Методы измерений Текст. М.; 1986.

19. ГОСТ 19896-84. Синтезаторы частот для радиосвязи и радиовещаиия. Типы. Основные параметры. Технические требования. Методы измерений Текст. М.; 1984.

20. ГОСТ 24375-80. Радиосвязь. Термины и определения Текст. -М.; 1986.

21. Губернаторов, О.И. Цифровые синтезаторы частот радиотехнических систем Текст. / О.И. Губернаторов, Ю.Н. Соколов. -М.: Энергия, 1973. 175 с.

22. Зарецкий, М.М. Синтезаторы частот с кольцом фазовой автоподстройки Текст. / М.М. Зарецкий, М.Е. Мовшович. — М.: Энергия, 1973. 175 с.

23. Зародин, С.Г. Построение малошумящих синтезаторов частот для быстродействующих систем АРМ Текст. / С.Г. Зародин // Труды 60-ой Научной сессии, посвященной Дню радио. Том 2. -2005г. - С. 392-395.

24. Зародин, С.Г. Тандемный синтезатор частот для гетеродинов приемников быстродействующей аппаратуры автоматизированного радиомониторинга Текст. Дис— канд. техн. наук. — Воронеж, 2006.- 192 с.

25. Курилов, И.А. Передаточные характеристики автокомпенсаторов фазовых помех на основе комбинированной системы АПЧ Текст. / И.А. Курилов, П.А. Попов, А.И. Юров // Техника средств связи. Сер. ТРС.- 1987.- Вып. 7,- С. 28-35.

26. Курилов, И.А. Автоматическая компенсация частотных искажении в двухкольцевых частотно-модулированных цифровых синтезаторах частот Текст. / И.А. Курилов, C.JI. Анисимов // Радиотехника.- 2008. №9. - С. 91-93.

27. Левин, В.А. Синтезаторы частот с системой импульсно-фазовой автоподстройки Текст. / В.А. Левин, В.Н. Малиновский, С.К. Романов. М.: Радио и связь, 1989. - 232 с.

28. Левин, В.А. Стабилизация дискретного множества частот Текст. / В.А. Левин. М.: Энергия, 1970. - 328 с.

29. Лотош, М.М. Основы теории автоматического управления Текст. / М.М. Лотош, А.Л. Шуситер. М.: Наука, 1992,- 288 с.

30. Манасевич, В. Синтезаторы частот. Теория и проектирование Текст.: Пер. с англ. / В. Манасевич. М.: Связь,1979.-384 с.

31. Михайлишин, В.В. Разработка и исследование цифровых синтезаторов частот с частотно-модулированными управляемым иопорным генераторами Текст. Дис канд. техн. наук. Воронеж, 2005. - 143 с.

32. Панкратов, В.П. Фазовые искажения и их компенсация Текст. / В.П. Панкратов М.: Связь, 1974. - 344 с.

33. Патент на ПМ № 29628 (РФ) М. Кл4.- 7H03L 7/18, Н03С 3/70. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Текст. / О.И. Бокова, В.В. Михайлишин, П.А. Попов, И.П. Усачев.-№200234203.20; Заявл. 20.12.2002; Опубл. 20.05.2003. Бюл. №14.

34. Патент на ПМ № 29629 (РФ) М. Кл4.- 7H03L 7/18, НОЗС 3/10. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Текст. / О.И. Бокова, В.В. Михайлишин, П.А. Попов, Н.А. Ююкин-№2002134204.20; Заявл. 20.12.2002; Опубл. 20.05.2003.- Бюл. №14.

35. Патент на ПМ № 31080 РФ, 7Н03С 3/10, H03L 7/18. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Текст. / Е.А. Печенин, П.А.Попов, С.А. Шерстюков- № 2002134209; Заявл. 20.12.2002; Опубл. 10.07.2003.Бюл. №19.

36. Патент на ПМ № 41556 РФ, НОЗС 3/10, H03L 7/18. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Текст. / А.В. Се-резевский, Н.С. Хохлов. -№ 2004120973; Заявл. 16.07.2004; Опубл. 27.10.2004. Бюл. № 30.

37. Патент на ПМ № 62310 РФ, НОЗС 3/10, H03L 7/18. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Текст. / C.JI. Анисимов, Е.А. Печенин, П.А. Попов. № 2006143175/22; Заявл. 07.12.2006; Опубл. 27.03.2007. Бюл. № 9.

38. Пестряков, А.В. Проектирование синтезаторов частот Текст.: учебное пособие. М.: МТУСИ, 1988. - 44 с.

39. Печенин, Е.А. Разработка цифровых синтезаторов частот с двухточечной угловой модуляцией с дополнительным делителем частоты в опорном канале Текст. Дис канд. техн. наук. — Воронеж, 2004. 161 с.

40. Печенин, Е.А. Частотные характеристики цифрового синтезатора частот с угловой модуляцией с дополнительным контуром авторегулирования в опорном канале Текст. / Е.А. Печенин // Вестник Воронежского института МВД России.- 2003.- № 1.— С. 145-150.

41. Попов, Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления Текст. / Е.П. Попов. М.: Наука, 1989. - 301 с.

42. Попов, П.А. Автоматические компенсаторы амплитудно-фазовых искажений Текст. / П.А. Попова, Д.А. Жайворонок, В.В. Ромашов и др. Воронеж: Воронежская высшая школа МВД России, 1998. - 200 с.

43. Попов, П.А. Автоматическая компенсация искажений и помех в цифровых синтезаторов частот с угловой модуляцией Текст. /П.А. Попов, Е.А. Печенин//Радиотехника-2002-№ 11.-С. 61-64.

44. Попов, П.А. Динамические модуляционные характеристики однокольцевых синтезаторов частот с угловой модуляцией Текст. / П.А. Попов, А.В. Леньшин, Н.А. Ююкин // Радиотехника.-1998.-№ 6.- С. 76-79.

45. Попов, П.А. Методы частотной модуляции в синтезаторах частот систем подвижной радиосвязи Текст.: Обзор / П.А. Попов, И.П. Усачев // Средства связи.- 1991.- Вып. 2.- С . 11-18.

46. Попов, П.А. Частотно-модулированные синтезаторы частот для систем подвижной радиосвязи Текст.: учебное пособие / П.А. Попов, И.П. Усачев Воронеж: ВПИ, 1991. - 89 с.

47. Попов, П.А. Частотные характеристики цифровых синтезаторов частот с угловой модуляцией управляемого и опорного генераторов Текст. / П.А. Попов, Е.А. Печенин, В.В. Михайлишин, Н.С. Хохлов // Наука производству. № 6.- 2005.- С. 63-65.

48. Проектирование радиопередатчиков Текст.: учебное пособие для ВУЗов / В.В. Шахгильдян, М.С. Шумилин, В.Б. Козырев и др.; Под ред. В.В. Шахгильдяна. — 4-е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь, 2000. - 656 с.

49. Ред, Э. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике Текст.: схемы, блоки, 50-омная техника: Пер. с нем. М.: 1990. - 256 с.

50. Романов, С.К. Быстродействие синтезаторов частот с частотной модуляцией Текст. / С.К. Романов, Н.М. Тихомиров // Техника средств связи. Сер. ТРС- 1984.- Вып. 7.- С. 86-91.

51. Романов, С.К. Искажения сигнала при частотной модуляции в цифровых синтезаторах частот Текст. / С.К. Романов, Н.М. Тихомиров // Техника средств связи. Сер. ТРС. 1982.— Вып. 7.- С. 68-76.

52. Рыжков, А.В. Синтезаторы частот в технике радиосвязи Текст. / А.В. Рыжков, В.Н. Попов. М.: Радио и связь, 1991.-264 с.

53. Саликов, А.А. Автоматическая коррекция модуляционных характеристик частотно-модулированных цифровых синтезаторов частот Текст. Дис . канд. техн. наук. Воронеж, 2000. - 153 с.

54. Свидетельство на ПМ №8182 РФ МКИ НОЗС 3/10. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Текст. / А.А. Саликов, И.А. Курилов, Ю.Г. Крюков (РФ) // Б.И. 1998. - №10.

55. Свидетельство на ПМ №8183 РФ МКИ НОЗС 3/10. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Текст. / А.А. Саликов, И.А. Курилов, Н.А. Ююкин (РФ) // Б.И,- 1998. №10.

56. Свидетельство на ПМ № 13279 (РФ) М. Кл4.- 7H03L 7/18, НОЗС 3/10. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Текст. / Е.В. Шаталов, П.А. Попов. №99125599.20; Заявл. 10.12.1999; Опубл. 27.03.2000. Бюл. № 9.

57. Свидетельство на ПМ № 18032 (РФ) М. Кл4.- 7H03L 7/18, НОЗС 3/10. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Текст. / Е.В. Шаталов.- №2000132066.20; Заявл. 22.12.2000; Опубл. 10.05.2001. Бюл. №13.

58. Свидетельство на ПМ №9554 РФ МКИ НОЗС 3/10. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Текст. / А.А. Са-ликов, И.А. Курилов, Е.В. Шаталов (РФ) // Б.И. 1999. - №3.

59. Свидетельство на ПМ № 18029 РФ, 7Н03С 3/10, H03L 7/18. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Текст. / Е.А. Печенин.-№ 2000132065; Заявл. 22.12.2000; Опубл. 10.05.2001. Бюл. № 13.

60. Свидетельство на ПМ № 22729 РФ, 7Н03С 3/10, H03L 7/18. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Текст. / П.А. Попов, Е.А. Печенин. № 2001128994; Заявл. 31.10.2001; Опубл. 20.04.2002. Бюл. № 11.

61. Свидетельство на ПМ № 41558 RU 7H03L 7/16. Быстродействующий синтезатор частот с низким уровнем шума Текст. / С.Г. Зародин; Заявл. 17.06.04., опубл. 27.10.04, бюл. № 30.

62. Свидетельство на ПМ № 29813 РФ, 7Н03С 3/10, H03L 7/18. Цифровой синтезатор частот с частотной модуляцией Текст. / Е.А. Печенин, П.А.Попов, С.А. Шерстюков № 2002134208; Заявл. 20.12.2002; Опубл. 27.05.2003. Бюл. № 15.

63. Серезевский, А.В. Разработка частотно-модулированных синтезаторов с дополнительными каналами авторегулирования фазы и исследование частотных модуляционных характеристик Текст. Дис . канд. техн. наук. Воронеж, 2005. - 141 с.

64. Соколинский, В.А. Частотные и фазовые модуляторы и манипуляторы Текст. / В.А. Соколинский, В.Г. Шейнкман. М.: Радио и связь, 1983. - 191 с.

65. Справочник по теории автоматического управления Текст. М.: Наука, 1987. - 524 с.

66. Тихомиров, М.Н. Улучшение спектральных характеристик и повышение быстродействия синтезаторов частот с использованием метода частотно-фазового регулирования Текст. Дисканд. техн. наук. — Воронеж, 2006. — 148 с.

67. Тихомиров, Н.М. Анализ быстродействия автокомпенсаторов регулярных помех цифровых синтезаторов частот Текст. / Н.М. Тихомиров, А.В. Леныпин, С.Г. Зародин // Теория и техника специальной радиосвязи: Научн.-техн. Сб./ ВНИИС. Воронеж.-2004.- С. 98-102.

68. Тихомиров, Н.М. Построение быстродействующих синтезаторов частот на основе квазиоптималных систем ИФАПЧ Текст.

69. Н.М. Тихомиров, М.Н. Тихомиров // Труды 56-й Научной сессии, посвященной Дню радио. Том 2.- 2001.- С. 369-371.

70. Тихомиров, Н.М. Формирование ЧМ сигналов в синтезаторах с автоподстройкой Текст. / Н.М. Тихомиров, С.К. Романов, А.В. Леньшин. М.: Радио и связь, 2004. - 210 с.

71. Угловая модуляция цифровых синтезаторов частот Текст. / П.А. Попов, Н.А. Ююкин и др.; под ред. П.А. Попова: Монография.- Воронеж: Воронежский институт МВД России,2001.-262с.

72. Уидроу. Адаптивные компенсаторы помех, принципы построения и применения Текст. / Уидроу // ТИИЭР.- 1975.- Т.55.-№12,- С. 69-90.

73. Усачев, И.П. Автоматическая компенсация реакции кольца ИФАПЧ на модулирующее возмущение в частотно- модулированных цифровых синтезаторах частот Текст. / И.П. Усачев, П.А. Попов // Техника средств связи.Сер. ТРС.- 1990.- Вып.7 С. 25-29.

74. Филимонов, Н.Н. Угловая модуляция в синтезаторах частот Текст. / Н.Н. Филимонов // Радиотехнические системы и устройства: Труды учебных институтов связи. М., 1984. - С. 53-60.

75. Фолкенберри, Л. Применения операционных усилителей и линейных ИС Текст. Пер. с англ. М.: Мир, 1985. - 572 с.

76. Шапиро, Д.Н. Основы теории синтеза частот Текст. / Д.Н. Шапиро, А.А. Паин. М.: Радио и связь, 1981. - 264 с.

77. Шаталов, Е.В. Автоматическая компенсация регулярных помех цифровых синтезаторов частот с двухточечной угловой модуляцией Текст. Дис .канд. техн. наук.- Воронеж, 2003. 153 с.

78. Шахгильдян, В.В. Системы фазовой автоподстройки с элементами дискретизации Текст. / В.В. Шахгильдян, А.А. Ляхов-кин.- М.: Связь, 1979. 224с.

79. Шахгильдян, В.В. Системы фазовой автоподстройки частоты Текст. / В.В. Шахгильдян, А.А. Ляховкин. М.: Связь, 1972. - 448 с.

80. Шахгильдян, В.В. Системы фазовой синхронизации с элементами дискретизации Текст. 2-изд., доп. и перераб./ В.В. Шахгильдян. М.: Связь, 1989. - 320 с.

81. Шитиков, Г.Т. Стабильные автогенераторы метровых и дециметровых волн Текст. / Г.Т. Шитиков. М.: Радио и связь, 1983. - 256 с.

82. Шумилин, М.С. Проектирование транзисторных каскадов передатчиков Текст.: учеб. пособие / М.С. Шумилин, В.Б. Козырев, В.А. Власов. М.: Радио и связь, 1987. - 320 с.

83. Ююкин, Н.А. Анализ динамического режима угловой модуляции цифровых синтезаторов частот Текст. Дис . канд. техн. наук. Воронеж, 1999. - 159 с.

84. Пат. 4119925 США, МКИ. Н03 СЗ/04. Frequency synthesizer with frequency modulated output Текст. / Bosselaers Robert Jan. (США).- Заявл. 16.05.77; Опубл. 10.10.78.

85. Пат. 4189689 США, МКИ. НОЗ СЗ/04. Automatic leveling stabilized VHF-FM frequency synthesizer Текст. / Triplett Gregory L. (США).-Заявл. 13.11.78; Опубл. 19.02.80.

86. Пат. 4866404 США. Phase locked frequency synthesizer with single input wideband modulation system Текст. / Johannes J. Vandergraaf (США).- №244498; Заявл. 15.09.88; Опубл. 12.09.89.

87. Пат. 4864257 США. Phase locked frequency synthesizer with single input gain compensated wideband modulation system Текст. / Johannes J. Vandergraaf (США).- №244399; Заявл. 15.09.88; Опубл. 05.09.89.

88. Пат. 4313209 США. Phase locked loop frequency synthesizer including compensated phase and frequency modulation Текст. / Erik R. Drucker США).- №168170; Заявл. 14.07.80; Опубл. 26.01.89.

89. Пат. 5414391 (США), МКИ6 H03L 7/08. Frequency synthesizer with frequency-division induced phase variation canceler Текст. / Hori H. (Япония): NEC Corp. № 251785; Заявл. 31.05.94;

90. Пат. 5892407 ЕПВ, МПК6 H03L 7/18/ PLL frequency synthesizer Текст.: Iiiroshi Suzuki; Denki K. Misubishi. № 979330107; Заявл. 24.07.97; Опубл. 14.07.99.

91. Пат. 5872486 США, МПК6 H03L 7/081 Wide-range fine-step vector modulator frequency synthesizer Текст. / Gary L. Wagner, Louis J. Dietz; Trimble Navigation Ltd. № 829977; Заявл. 01.04.97; Опубл. 16.02.99.

92. Пат. 5892407 США, МПК6 H03L 7/08/ Phase-locked loop synthesizer Текст.: Katsuhiro. Ishil, NEC Corp. № 816417; Заявл. 14.03.97; Опубл. 06.04.99.

93. Стариков, О. ФАПЧ-синтезаторы частоты типа Integer-N / Fractional-N и двойные Integer-N / Fractional-N синтезаторы частоты Текст. / О. Стариков // Chip News.- 2001.-№ 8.- С. 32 38; № 10.- С. 6-13.

94. Analog Devices' Data Sheets: ADF4001 Text. Rev. 0. 2001; ADF4110 /11 /12/13. Rev. A. 2001; ADF4252. Rev. PrM. 03/02 ( www. analog, com ).

95. Frequency synthesizers using LSI devices Text. // Electronics Application News.- 1981.-Vol. 18.-№6.- P. 25-40.

96. Underbill, M.J. Wideband frequency modulation of frequency synthesizers Text. / M.J. Underbill, R.J.H. Scott // Electronics Letters. 1979. - №13. - P. 393-394.

97. Underbill, M.J. Wide range frequency synthesizers With improved dynamic performance Text. / M.J. Underbill // The radio and Electronic Engineer. -1980 Vol. 50.- №6. - P. 291-296.

98. Предложенная автором схема частотно-модулированного тандемного цифрового синтезатора частот с автоматической коррекцией амплитудно-частотных модуляционных характеристик (АЧМХ), защищенная патентом на ПМ РФ.

99. Метод расчета АЧМХ предложенной схемы синтезатора, в зависимости от параметров узлов синтезатора.1. Председатель комиссии1. Члены комиссии:1. В.В. Кисленко1. Г.В. Степанов

100. УТВЕРЖДАЮ Начальник Воронежского института1. МВД РоеШйдоктор юридотескихс'наук, доцент

101. Члены комиссии: профессор кафедры телекоммуникационных систем к.т.н., доцент подполковник милициидоцент кафедры телекоммуникационных систем к.т.н., доцент подполковник милиции1. Н.С. ХохловуС.А. Шерстюков1. Д.А. Жайворонок