автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.04, диссертация на тему:Разработка квадратурных формирователей радиосигналов с угловой модуляцией с компенсацией паразитной амплитудной модуляции и нелинейных искажений

На правах рукописи

НИКУЛИН СЕРГЕЙ СЕРГЕЕВИЧ

РАЗРАБОТКА КВАДРАТУРНЫХ ФОРМИРОВАТЕЛЕЙ РАДИОСИГНАЛОВ С УГЛОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ С КОМПЕНСАЦИЕЙ ПАРАЗИТНОЙ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ И НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ

Специальность 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства радионавигации, радиолокации и телевидения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж 2004

Работа выполнена на кафедре р.1цнотс;;;гичес!<их систем

Воронежского института МВД России

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Попов Павел Александрович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор

Нечаев Юрий Борисович

кандидат технических наук Булгаков Олег Митрофанович

Ведущая организация: Федеральное унитарное

государственное предприятие Воронежский НИИ «Вега»

Защита состоится 23 ноября 2004 г. В 15.00 часов на заседании диссертационного совета К 203.004.01 при Воронежском институте МВД России по адресу: 394065, г. Воронеж, пр. Патриотов, 53, ауд.№329.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского института МВД России.

Автореферат разослан 22 октября 2004 г.

Общая характеристика работы

Актуальносгь темы: Совершенствование радиотехнических систем различною назначения неразрывно связано с развитием техники угловой модуляции, позволяющей проектировать радиотехнические системы с высокой помехоустойчивостью.

Для формирования ФМ-сигналов, или косвенным методом ЧМ-сигналов, как известно, используются устройства различных типов, в частности усилители с варикапом в резонансном контуре, управляемые фазосдви-гающие цепи, а также квадратурные фазовые модуляторы (КФМ), использующие метод преобразования амплитудной модуляции в фазовую, основанный на сложении синфазного немодулированного опорного колебания с квадратурным опорным колебанием, который подвержен балансной модуляции.

Достоинством таких КФМ является отсутствие в них управляемых реактивных элементов и частотно-избирательных цепей, что позволяет с их помощью осуществлять угловую модуляцию без перестройки схемы в широкой полосе частот несущего колебания. В научно-технической литературе указано,что в таких КФМ возможно получение максимальной девиации фазы выходного сигнала то есть при тональном модулирующем сигнале возможно сформировать ФМ-сигнал с максимальным индексом фазовой модуляции Следует подчеркнуть, что при гармоническом модулирующем сигнале

В то же время, как будет показано ниже, при рад в выход-

ном сигнале имеется значительная паразитная амплитудная модуляция (ПАМ) с четными гармониками модулирующего сигнала, а также нелинейные искажения (НИ) с нечетными гармониками модулирующего сигнала.

Для того, чтобы ослабить возникшую ПАМ, приходится использовать усилитель-ограничитель, который является избирательным устройством, что существенно ограничивает диапазонные свойства самого КФМ.

Что касается возникших НИ, то их устранить принципиально невозможно. Уменьшить НИ можно, только, уменьшая максимальный индекс фазовой модуляции

В связи с этим актуальной является задача формирования таких компенсационных управляющих сигналов синфазного и квадратурного каналов КФМ, при которых в выходном сигнале была бы полностью подавлена ПАМ, значительно ослаблены НИ и обеспечен указанный в литературе максимальный индекс фазовой модуляции

Актуальность решения этой задачи подчеркивается также тем, что при отсутствии ПАМ и значительно ослабленных НИ создаются благоприятные условия не только для увеличения девиации фазы или частоты путем умножения частоты сформированного в КФМ ей, но также для использования КФМ в

турных сумматоров девиации фазы (КСДФ) с компенсацией ПАМ и НИ, так как в этом случае при управлении сформированными компенсационными сигналами последовательно включенных КФМ девиация фазы или частоты сигнала Л-каскадного КСДФ в (1+Л)раз больше девиации фазы или частоты сигнала отдельного КФМ, при этом в выходном сигнале Л-каскадного КСДФ отсутствует ПАМ, а НИ не увеличиваются.

Исходя из вышесказанного, можно констатировать, что КФМ совместно с КСДФ, в которых предусмотрена компенсация ПАМ и НИ, можно трактовать как квадратурные формирователи сигналов с угловой модуляцией, в которых имеется возможность эффективного увеличения девиации фазы или частоты сигнала при отсутствии ПАМ и значительно ослабленных НИ.

Исследования, проведенные в диссертационной работе, являются частью НИР «Исследование радиотехнических систем передачи информации», выполненной Воронежским институтом МВД России в 2002г, а также НИР «Исследование помехозащищенности систем подвижной радиосвязи органов внутренних дел Воронежской области в условиях реальной электромагнитной обстановки», выполненной Воронежским институтом МВД России в 2ООЗг по заявке отдела спецтехники, автоматизации и связи ГУВД Воронежской области.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является разработка КФМ и КСДФ с компенсацией ПАМ и НИ и создание на их основе диапазонных формирователей ФМ- или ЧМ-сигналов с увеличенной девиацией фазы или частоты, в которых полностью отсутствует ПАМ и ослаблены НИ.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

1. Провести анализ статических фазовой и амплитудной модуляционных характеристик, рассчитать коэффициенты ПАМ и НИ, рассчитать спектры выходных сигналов КФМ, использующего метод преобразования амплитудной модуляции в фазовую и в котором не предусмотрена компенсация ПАМиНИ.

2. Разработать структурные схемы и описать алгоритмы работы КФМ и КСДФ с компенсацией ПАМ и НИ.

3. Построить и провести сравнительный анализ основных характеристик квадратурных формирователей сигналов с угловой модуляцией, включающих предложенные схемы КФМ и КСДФ с компенсацией ПАМ и НИ.

4. Провести методом схемотехнического моделирования проектирование КФМ, в котором для компенсации ПАМ и НИ используются устройства формирования управляющих сигналов квадратурного и синфазного каналов.

Методы исследования. В работе использованы методы функционального анализа, трансцендентных функций, функций Бесселя, формула Тейлора для многочлена, а также имитационное компьютерное моделирование с помощью математической системы MathCAD 2001 Professional Edition (PRO), и схемотехническое моделирование с помощью системы OrCAD 9.1.

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

1. Разработаны алгоритмы компенсации ПАМ и НИ в КФМ и предложены варианты структурных схем КФМ, реализующих эти алгоритмы.

2. Предложены варианты КСДФ на основе КФМ с компенсацией ПАМ

и НИ.

3. Построены статические фазовые и амплитудные модуляционные характеристики, рассчитаны коэффициенты ПАМ, НИ, спектральные характеристики предложенных схем КФМ и КСДФ, и проведен сравнительный анализ указанных характеристик с подобными для схемы КФМ, использующего метод преобразования амплитудной модуляции в фазовую, в котором не предусмотрена компенсация ПАМ и НИ.

4. Осуществлено схемотехническое моделирование на уровне реальных принципиальных схем функциональных узлов предложенного КФМ, в котором для компенсации ПАМ и НИ используются устройства формирования управляющих сигналов квадратурного и синфазного каналов и проведено сравнение результатов схемотехнического моделирования с результатами имитационного компьютерного моделирования с учетом идеальных функциональных узлов этой схемы КФМ с компенсацией ПАМ и НИ, а также схемы КФМ, в которой не предусмотрена компенсация ПАМ и НИ.

Практическая ценность работы. Результаты, полученные в диссертационной работе по разработке и исследованию квадратурных формирователей сигналов с угловой модуляцией, включающих КФМ и КСДФ с компенсацией ПАМ и НИ, а также результаты схемотехнического моделирования предложенных схем КФМ с компенсацией ПАМ и НИ, защищенных двумя патентами на полезные модели, позволяют осуществить практическую реализацию квадратурных формирователей сигналов с угловой модуляцией в интегральном исполнении и успешно использовать их в различных радиотехнических устройствах, в том числе в системах радиосвязи с частотной и фазовой модуляцией.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты диссертационного исследования внедрены в опытно-конструкторские работы Воронежского НИИ связи по проектированию систем подвижной радиосвязи, а также в учебный процесс Воронежского института МВД России в курсе "Устройства генерирования и формирования сигналов".

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции "Актуальные вопросы проектирования и эксплуатации средств охраны и защищенных коммуникационных систем" (г. Воронеж, 2000г.); Всероссийской научно-практической конференции "Охрана и безопасность" (г. Воронеж, 2001г.); Всероссийской научно-практической конференции "Актуальные вопросы эксплуатации систем охраны и защищенных телекоммуникационных систем" (г. Воронеж, 2002г.); Всероссийской научно-практической конференции "Охрана, безопасность и связь" (г. Воронеж, 2003г.); Всероссийской научно-практической конференции "Современные

проблемы борьбы с преступностью" (г. Воронеж, 2002, 2003, 2004г.г.); Научных семинарах кафедры радиотехнических систем Воронежского института МВД России (2000,2001,2002,2003г.г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе 5 статей, 6 работ, опубликованных в материалах Всероссийских научных конференций, получено свидетельство и два патента на полезные модели.

Структура работы. Диссертационная работа изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 74 иллюстрации, 2 таблицы, и состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 98 наименований и приложения.

Краткое содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, намечены основные направления работ по повышению эффективности квадратурных формирователей сигналов с угловой модуляцией, сформулированы цель и задачи исследований. Указаны научные результаты, выносимые на защиту, а также практическая реализация результатов работы. Представлены сведения о степени опубликования основных положений. Дается краткое содержание глав диссертации.

В первой главе проведен обзор литературы, посвященной вопросам теории и практической реализации КФМ, рассмотрены принципы работы и основные структурные схемы КФМ, использующих метод преобразования амплитудной модуляции в фазовую.

Структурная схема КФМ, реализованного по методу преобразования амплитудной модуляции в фазовую, показана на рис.1.

На этом рисунке Г - генератор высокочастотного (несущего) колебания, ИМС - источник модулирующего сигнала, ФВ - фазовращатель на , БМ - балансный модулятор, С - линейный сумматор. Необходимо отметить, что при формировании ЧМ - сигнала схемой, изображенной на рис 1, под ИМС понимается устройство, состоящее из источника информационного сигнала, последовательно с КОГО-Рис. 1 рым включен интегратор.

Считается, что с помощью подобных модуляторов возможно формирование ФМ - сигнала с максимальной девиацией фазы Од-

в них имеет место значи-

нако, как показывают расчёты при А<ршх =0.5 рад

тельная ПАМ и НИ.

Сигнал на выходе КФМ, изображенного на рис. 1 при напряжении модулирующего сигнала ем(0» нормированном к единичному напряжению, имеет вид:

На рис.2.а,б изображены, соответственно фазовая <р = аг^еи и амплитудная 1} = ^1 + е2и статические модуляционные характеристики этого КФМ.

Рис.2.

Анализ модуляционных характеристик этой схемы показывает, что при девиации фазы идеального фазового модулятора <ршу = 0,5 рад (точечные линии) коэффициент нелинейности фазовой модуляционной характеристики (сплошные линии) рассматриваемой схемы Кр — — составляет 7,2 %, а коэффициент неравномерности амплитудной модуляционной характеристики Кц = [([/ —1)/1|-100% составляет 11,8%.

Воспользовавшись представлением + е2м (?) и двучле-

нами по формуле Тейлора для многочлена, выражение (1) можно записать в виде:

сю[а>г + еи(0-в]и*)/з],

«с(0 =

1 .2

1+2

(2)

или при гармоническом модулирующем сигнале еи (/) = Ем sinQ/: ис (í) = Uсо (1 + та sin 2Qí) cos(<yí + тф[ sin Qt + mfJ sin 3fíí), где Uco = 1 + 0,254; = 0,25Егм /(1 + 0,25£¿);

Следовательно, коэффициент ПАМ при Еи = 0,5 тй = 5,6%, а коэффициент НИ Кп = mfi /mfí = 2,0%.

Как видно, в выходном ФМ-сигнале имеет место значительная ПАМ, а также НИ.

Кроме того, был рассчитан спектр выходного сигнала КФМ, использующего метод преобразования амплитудной модуляции в фазовую при Ем — 0,5, а также с использованием функций Бесселя спектр неискаженного ФМ-сигнала с индексом фазовой модуляции ttlfMAX = 0,5 рад. Сравнительный анализ этих спектров показал их значительное расхождение, что под-твердает наличие значительной ПАМ и НИ.

Структурную схему КФМ (рис.1) можно представить в виде, изображенном на рис.3.

В таком КФМ управление возможно осуществлять не только в квадратурном (Quadrature) но и в синфазном (In phase) каналах, что дает возможность производить более гибкое управление процессом формирования ФМ —сигналов.

Исследования показывают, что в КФМ возможна полная компенсация ПАМ, а также уменьшение уровня НИ по сравнению с КФМ, изображенным на рис.1. Рассмотрим алгоритмы компенсации ПАМ и НИ. Предложенная схема КФМ для формирования ФМ - сигнала с полно -стью подавленной ПАМ и уменьшенным уровнем НИ, в котором предусмотрено формирование

управляющего компенсационного сигнала синфазного канала КФМ, изображена на рис.4.

На этом рисунке ИПН - источ-' ник постоянного напряжения, KB -схема возведения в квадрат, ВКК -вычислитель квадратного корня, ИНВ1-инвертор.

Сигнал на выходе КФМ, изображенного на рис.4, при нормированном напряжении eu(t) имеет вид:

"с i (0 = cos[arf + arcsin ем (/)]. (3)

Воспользовавшись представлением двучленом по форму-

ле Тейлора для многочлена, выражение (3) можно записать в виде:

иа (0 = cos[ürf + еи (0 + el (t) / б]. (4)

Из (4) видно, что в выходном ФМ-сигнале КФМ полностью скомпенсирована ПАМ. Кроме того, из сравнения (4) с (2) видно, что НИ ослаблены в 2 раза.

Из (4) следует, что для дополнительной компенсации НИ напряжение управляющего сигнала квадратурного канала должно быть сформиро-

вано таким образом, чтобы в нем кубический член был с обратным знаком:

при этом напряжение управляющего сигнала синфазного канала будет изменяться по закону:

В этом случае предложенная структурная схема КФМ, в котором полностью скомпенсирована ПАМ и дополнительно ослаблены НИ, примет вид, изображенный на рис.5. На этом рисунке АТ- аттенюатор, КБ - кубатор.

Сигнал на выходе КФМ, изображенного на рис.4 имеет вид:

или после представления агС8ш[ем(?) —б] двучленом по формуле Тейлора для многочлена

Из сравнения (8) с (2) и (4) видно, что в выходном ФМ-сигнале полностью скомпенсирована ПАМ и при Iеи (0 — значительно ослаблены НИ по сравнению со схемами на рис. 1 и рис.4.

Таким образом, полное отсутствие ПАМ в предложенных схемах КФМ позволяет использовать их в качестве базовых узлов для построения КСДФ.

На рис.6 представлен КСДФ, в котором предусмотрено формирование управляющих компенсационных сигналов квадратурного и Рис.5 синфазного каналов.

Сигнал на выходе КСДФ, изображенного на рис.6 при АН, имеет вид:

^(0 = со8Ц + 2[ви(0-4(0/12||. (9)

Из (9) видно, что в выходном ФМ-сигнале полностью скомпенсирована ПАМ и значительно ослаблены НИ при увеличении девиации фазы в два раза. При использовании Ы- каскадного КСДФ в выходном сигнале также

отсутствует ПАМ, а девиация фазы сигнала увеличивается в (N+1) раз, то есть

Из (10) следует, что в N - каскадном КСДФ по схеме (рис.6) относительный уровень нелинейных искажений остается такой же, как в однокас-кадном КФМ по схеме (рис.5).

Во второй главе рассматриваются статические фазовые и амплитудные модуляционные характеристики, коэффициенты ПАМ и НИ, спектральные характеристики предложенных схем КФМ и КСДФ с компенсацией ПАМ и НИ и проводится сравнение указанных характеристик с подобными для существующих схем КФМ, использующих метод преобразования амплитудной модуляции в фазовую, в которых не предусмотрена компенсация ПАМ и НИ.

В связи с тем, что в схемах КФМ (рис.4 и рис.5), а также в схеме КСДФ (рис.6) полностью скомпенсирована ПАМ, их статические амплитудные модуляционные характеристики равномерны во всем динамическом диапазоне модулирующего сигнала.

На рис.7.а,б изображены статические фазовые модуляционные характеристики КФМ соответственно изображенных на рис.4 и рис.5, а на рис.7.в - статическая фазоая модуляционная характеритсика КСДФ (рис.6) при N=1, при этом сплошными линиями представлены фазовые модуляционные характеристикиэттих схем, а точечными линиями - фазовые модуляционные характеристики идеальных схем КФМ и КСДФ.

Анализ модуляционных характеристик схемы КФМ, изображенного на рис.4 показывает, что при девиации фазы идеального фазового модулятора рад коэффициент нелинейности фазовой модуляционной характеристики этой схемы составляет 4,8%.

Анализ модуляционных характеристик схемы КФМ, изображенного на рис.5 показывает, что при девиации фазы идеального КФМ рад коэффициент

нелинейности фазовой модуляционной характеристики этой схемы составляет 0,1 %.

Следует отметить, что значение коэффициента

нелинейности фазовой

модуляционной характеристики КФМ, изображенного на рис.5 в 50 раз меньше коэффициента нелинейности фазовой

модуляционной характеристики КФМ, изображенного на рис.4 и в 70 раз меньше коэффициента нелинейности фазовой

модуляционной характеристики КФМ, изображенного на рис. 1.

Схема КСДФ, изображенная на рис.6 при N=1 формирует ФМ-сигнал с девиацией фазы рад, при этом коэффициент нелинейности

фазовой модуляционной характеристики этой схемы при формировании ФМ-сигнала с девиацией фазы &fUAX = 1,0 рад такой же, как схемы КФМ, изображенного на рис.5 при формировании ФМ-сигнала с девиацией фазы = 0.5 рад.

Для анализа коэффициентов НИ рассмотрим выходные сигналы в КФМ при тональном модулирующем сигнале.

Для схемы, изображенной на рис.4 при гармоническом модулирующем сигнале eM(t) = Ем sinQí выражение (3) после преобразований примет вид ис (t) = eos(Ш + mfX sin Ш - mfi sin 3Í2/),

где mfl = Еи; mf¡ = Е\, /24.

При = 0,5 mfl = 0,5, mf) - 0,005 и коэффициент НИ по третьей гармонике

Кп = т, з / mfl = 0,01 = 1,0%. (11)

Сравнение численного значения коэффициента НИ по третьей гармонике для схемы КФМ, реализованного по методу преобразования амплитудной модуляции в фазовую (рис.1) при формировании ФМ-сигнала с девиацией фазы Др = 0,5рад с соответствующем значением для схемы КФМ (рис.4), формирующий ФМ-сигнал с той же девиацией фазы, в котором используется устройство формирования управляющего компенсационного сигнала синфазного канала КФМ для компенсации ПАМ, показывает, что при этом коэффициент НИ по третьей гармонике уменьшается в 2 раза.

Для схемы, изображенной на рис.5 при гармоническом модулирующем сигнале ®= Ем sinQf выражение (7) после преобразований примет вид

uc (/) = cos(©f + mfl sinQ/ + mf 3 sin 3Q/), гдети,, = E„; mfJ = 5E3U /192.

При Eu = 0,5 mfX = 0,5, mfJ - 0,0008 и коэффициент НИ по третьей гармонике

*„=«„/«„= 0,001 = 0Д%. (12)

Таким образом, наиболее эффективной с точки зрения ослабления НИ является схема КФМ (рис.5). В этой схеме кроме полной компенсации ПАМ, происходит ослабление НИ по третьей гармонике модулирующего сигнала по сравнению со схемой КФМ, реализованного по методу преобразования амплитудной модуляции в фазовую (рис.1), в 20 раз, то есть на 30 дБ, а по сравнению со схемой КФМ, в которой происходит формирование управляющего компенсационного сигнала синфазного канала, в 10 раз, то есть на 20 дБ.

Сравнение численного значения коэффициента НИ по третьей гармонике для схемы КФМ, формирующего сигнал с девиацией фазы рад (рис.5), с соответствующим значением для схемы КСДФ (рис.6), формирующего сигнал с девиацией фазы рад, показывает, что при этом коэффициент НИ по третьей гармонике модулирующего сигнала остается неизменным, следовательно, можно сделать вывод о том, что при внесении в схему N каскадов КФМ на выходе получается сигнал с девиацией фазы Д<ршх = (N +1) • 0,5рад с неизменным значением коэффициента НИ, равного 0,1%.

Кроме того, во второй главе был проведен сравнительный анализ спектров ФМ-сигналов, рассматриваемых КФМ, а также КСДФ.

На рис.8.а,б изображены спектры ФМ-сигналов с индексом фазовой модуляции т^ = 0,5рад, сформированные КФМ, изображенными соответственно на рис.1 и рис.5, а на рис.8.в - спектр неискаженного ФМ-сигнала с

индексом фазовой модуляции тг = 0,5 рад, рассчитанный с использованием функций Бесселя.

-20 + б)

Рис.8

Из сравнения этих спектров видно, что в отличие от спектра ФМ-сигнала, сформированного схемой КФМ без компенсации ПАМ и НИ (рис.1), спектр ФМ-сигнала, сформированного предложенной схемой КФМ с компенсацией ПАМ и НИ (рис.5) практически полностью совпадает со спектром неискаженного ФМ-сигнала с индексом фазовой модуляции тг = 0,5 рад.

На рис.9.а,б изображены соответственно спектр ФМ-сигнала с индексом фазовой модуляции тф =1,0 рад, сформированного КСДФ по схеме рис.6 и спектр неискаженного ФМ-сигнала с индексом фазовой модуляции

т.

рассчитанный с использованием функций Бесселя.

а) б)

Рис.9

Как видно из рис.9.а,б, имеет место практически полное совпадение этих спектров.

Таким образом, спектральный анализ еще раз подтверждает, что при формировании ФМ-сигналов по изложенным алгоритмам удалось полностью подавить ПАМ и значительно скомпенсировать НИ.

В третьей главе с использованием системы OrCAD 9.1, которая отличается высоким уровнем точности моделирования и приближения параметров элементов, получаемых этой системой, к реальным, проведено схемотехническое моделирование на уровне реальных принципиальных схем функциональных узлов предложенного КФМ, в котором для компенсации ПАМ и НИ используются устройства формирования управляющих сигналов квадратурного и синфазного каналов и проведено сравнение результатов схемотехнического моделирования с результатами имитационного компьютерного моделирования с помощью математической системы MathCAD 2001 с учетом идеальных функциональных узлов этой схемы КФМ с компенсацией ПАМ и НИ, а также схемы КФМ, в которой не предусмотрена компенсация ПАМ и НИ.

Показано, что максимальное расхождение теоретических и экспериментальных результатов, то есть имитационного и схемотехнического моделирования не превышает 5%, что подтверждает правильность теоретических предпосылок и результатов теоретического анализа.

Результаты схемотехнического моделирования позволяют утверждать, что при использовании нескольких каскадов КФМ с компенсацией ПАМ и НИ имеется возможность суммирования девиации фазы с помощью КСДФ, при этом возможно формирование ФМ-сигналов с индексами фазовой модуляции, значительно превышающими индекс фазовой модуляции отдельного КФМ.

В заключении изложены основные результаты исследования и рекомендации по их использованию.

В приложении приведены Акты внедрения результатов работы.

Основные результаты работы

Выполненные теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать эффективные квадратурные формирователи сигналов с угловой модуляцией на базе КФМ.

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. В соответствии с поставленной целью и решаемыми задачами в диссертационной работе разработаны алгоритмы компенсации ПАМ и НИ в КФМ и КСДФ и предложены варианты структурных схем КФМ и КСДФ с компенсацией ПАМ и НИ, с помощью которых возможно формирование сигналов с угловой модуляцией с заданной девиацией фазы.

2. Рассчитаны статические фазовые и амплитудные модуляционные характеристики, коэффициенты ПАМ и НИ, спектральные характеристики предложенных схем КФМ и КСДФ, и проведен сравнительный анализ указанных характеристик с подобными для схемы КФМ, использующего метод преобразования амплитудной модуляции в фазовую, в котором не предусмотрена компенсация ПАМ и НИ, которые подтверждают эффективность используемых алгоритмов и устройств компенсации ПАМ и НИ.

3. Осуществлено с использованием схемотехнического моделирования на уровне реальных принципиальных схем функциональных узлов проектирование предложенного КФМ, в котором для компенсации ПАМ и НИ используются устройства формирования управляющих сигналов квадратурного и синфазного каналов и проведено сравнение результатов схемотехнического моделирования с результатами имитационного компьютерного моделирования с учетом идеальных функциональных узлов этой схемы КФМ с компенсацией ПАМ и НИ, а также схемы КФМ, в которой не предусмотрена компенсация ПАМ и НИ, при этом результаты схемотехнического и имитационного моделирования различаются не более чем на 5%, что свидетельствует о возможностях практического использования предложенных схем КФМ и КСДФ, в том числе в интегральном исполнении.

4. Результаты работы внедрены в опьпно-конструкторскую работу предприятия, занимающегося разработкой и производством радиоаппаратуры.

Основные результаты диссертации изложены в следующих публикациях.

Научные статьи:

1. Шерстюков С.А. Об увеличении индекса модуляции в схеме Армстронга/ С.А. Шерстюков, С.С. Никулин, М.В. Боев // Вестник Воронежского института МВД России. Вып.2(9). - Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2001. -С.87-90.

2. Никулин С.С. Численный анализ процесса формирования ФМ- сигналов квадратурными фазовыми модуляторами // Вестник Воронежского института МВД России. Вып. 1(10). - Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2002.-С.52-56.

3. Никулин С.С. Анализ нелинейных искажений и помех в квадратурных фазовых модуляторах / С.С. Никулин, П.А. Попов // Вестник Воронежского института МВД России. Вып.3(15). - Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2ООЗ.-С.134-138.

4. Никулин С.С. Модуляционные характеристики фазовых модуляторов, использующих метод преобразования амплитудной модуляции в фазовую // Вестник Воронежского института МВД России. Вып.3(15). - Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2003.-С.138-141.

5. Никулин С.С. Компенсация паразитной амплитудной модуляции и нелинейных искажений в квадратурных фазовых модуляторах / С.С. Никулин, Н.М. Тихомиров, С. А. Шерстюков// Теория и техника радиосвязи: На-уч.-техн. сб./ ВНИИС - Воронеж, 2004. Вып. 1.- С. 131 -136.

Работы, опубликованные в материалах Всероссийских научных конференций:

6. Никулин С.С Компьютерное моделирование квадратурных модуляторов, используемых для формирования сигналов с амплитудной и угловой

модуляцией/ С.С. Никулин, С.А. Шерстюков // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции "Актуальные вопросы проектирования и эксплуатации средств охраны и защищенных коммуникационных систем".- Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2000.-С.40.

7. Никулин С.С. Исследование формирования сигналов квадратурными фазовыми модуляторами при аналоговом и цифровом модулирующих сигналах // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции "Охрана и безопасность - 2001". -Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2001.-С.59.

8. Никулин С.С. Численный анализ процесса формирования ФМ- сигналов квадратурными фазовыми модуляторами при цифровом модулирующем сигнале // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции " Актуальные вопросы эксплуатации систем охраны и защищенных телекоммуникационных систем".- Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2002.- С.23.

9. Никулин С.С. Моделирование процедуры формирования радиосигналов с угловой модуляцией квадратурными балансными смесителями // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции "Современные проблемы борьбы с преступностью". - Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2003.- С.107.

10. Никулин С.С. Формирование синфазного и квадратурного ФМ-сигналов с помощью квадратурных фазовых модуляторов с компенсацией ПАМ в синфазной и квадратурной ветвях // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции "Охрана, безопасность и связь".-Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2003.-С.50-52.

11. Никулин С.С. Проектирование КФМ с компенсацией ПАМ и НИ методом схемотехнического моделирования с использованием системы OrCAD 9.1 // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции "Современные проблемы борьбы с преступностью".- Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2004.-С.132-133.

Свидетельство и патенты на полезные модели РФ:

12. Свид. на ПМ № 18030 РФ, 7 Н 03 С 3/38, Н 03 L 7/18, Фазовый модулятор/ С.А. Шерстюков, С.С. Никулин, М.В. Боев, П.А. Попов - № 2000132056; Заявл. 22.12.2000; Опубл. 10 05.2001.-Бюл. № 13.

13. Патент на ПМ № 29632 РФ, 7 Н 03 С 3/38, Н 03 L 7/18, Фазовый модулятор/ С.С. Никулин, С.А. Шерстюков, П.А. Попов - № 2002134205; Заявл. 20.12 2002; Опубл. 20.05.2003.-Бюл. № 14.

14. Патент на ПМ № 37894 РФ, 7Н 03 С 3/38, Н 03 L 7/18, Фазовый модулятор/ С.С. Никулин, П.А. Попов - № 2003136542; Заявл. 22.12 2003; Опубл. 10.05.2004.-Бюл.№ 13.

Подписано в печать 20.10.2004 г. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 0,93 Уч.-изд. л. 1,00 Заказ аж 100 экз.

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

»21 0 93

ВВЕДЕНИЕ.

1. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ И АЛГОРИТМЫ РАБОТЫ КВАДРАТУРНЫХ ФОРМИРОВАТЕЛЕЙ СИГНАЛОВ С УГЛОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ С КОМПЕНСАЦИЕЙ ПАРАЗИТНОЙ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ И НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ. п

1.1. Характеристики квадратурного фазового модулятора, реализованного по методу преобразования амплитудной модуляции в фазовую. j

1.2. Структурная схема и алгоритм работы квадратурного фазового модулятора с устройством формирования управляющего сигнала синфазного канала для компенсации паразитной амплитудной модуляции и нелинейных искажений.

1.3. Структурная схема и алгоритм работы квадратурного фазового модулятора с устройствами формирования управляющих сигналов квадратурного и синфазного каналов для дополнительной компенсации нелинейных искажений.

1.4. Структурные схемы и алгоритмы работы квадратурных сумматоров девиации фазы с компенсацией паразитной амплитудной модуляции и нелинейных искажений. 4g

1.5. Выводы, цель и задачи дальнейшего исследования. ^

2. АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК КВАДРАТУРНЫХ ФАЗОВЫХ МОДУЛЯТОРОВ И СУММАТОРОВ ДЕВИАЦИИ ФАЗЫ С КОМПЕНСАЦИЕЙ ПАРАЗИТНОЙ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ И НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ.

2.1. Анализ статических модуляционных характеристик.

2.2. Анализ нелинейных искажений.

2.3. Анализ спектральных характеристик.

2.4. Выводы

3. СХЕМОТЕХНИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КВАДРАТУРНОГО ФАЗОВОГО МОДУЛЯТОРА С КОМПЕНСАЦИЕЙ ПАРАЗИТНОЙ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ И НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ С УСТРОЙСТВОМ ФОРМИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ СИГНАЛОВ КВАДРАТУРНОГО И СИНФАЗНОГО КАНАЛОВ.

3.1. Имитационное моделирование процесса формирования ФМ-сигналов квадратурным фазовым модулятором, реализованным по методу преобразования амплитудной модуляции в фазовую.

3.2. Моделирование узлов устройства формирования управляющего сигнала квадратурного канала. д^

3.3. Моделирование узлов устройства формирования управляющего сигнала синфазного канала.

3.4. Моделирование балансных модуляторов квадратурного и синфазного каналов и линейного сумматора.

3.5. Схемотехника квадратурного фазового модулятора в ОВЧ-диапазоне.

3.6. Выводы.

Актуальность темы: Совершенствование радиотехнических систем различного назначения неразрывно связано с развитием техники угловой модуляции, позволяющей проектировать радиотехнические системы с высокой помехоустойчивостью.

Для формирования ФМ-сигналов, или косвенным методом ЧМ-сигналов, как известно, используются устройства различных типов, в частности усилители с варикапом в резонансном контуре, управляемые фазосдвигающие цепи, а также квадратурные фазовые модуляторы (КФМ), использующие метод преобразования амплитудной модуляции в фазовую, основанный на сложении синфазного немодулированного опорного колебания с квадратурным опорным колебанием, который подвержен балансной модуляции.

Достоинством таких КФМ является отсутствие в них управляемых реактивных элементов и частотно-избирательных цепей, что позволяет с их помощью осуществлять угловую модуляцию без перестройки схемы в широкой полосе частот несущего колебания. В научно-технической литературе указано, что в таких КФМ возможно получение максимальной девиации фазы выходного сигнала А<ршх = 0.5 рад, то есть при тональном модулирующем сигнале возможно сформировать ФМ-сигнал с максимальным индексом фазовой модуляции mvMAX = 0.5 рад. Следует подчеркнуть, что при гармоническом

В то же время, как будет показано ниже, при т^х = 0.5 рад в выходном сигнале имеется значительная паразитная амплитудная модуляция (ПАМ) с четными гармониками модулирующего сигнала, а также нелинейные искажения (НИ) с нечетными гармониками модулирующего сигнала.

Для того, чтобы ослабить возникшую ПАМ, приходится использовать усилитель-ограничитель, который является избирательным устройством, что существенно ограничивает диапазонные свойства самого КФМ.

Что касается возникших НИ, то их устранить принципиально невозможно. Уменьшить НИ можно, только, уменьшая максимальный индекс фазовой модуляции mvMAX

В связи с этим актуальной является задача формирования таких компенсационных управляющих сигналов синфазного и квадратурного каналов КФМ, при которых в выходном сигнале была бы полностью подавлена ПАМ, значительно ослаблены НИ и обеспечен указанный в литературе максимальный индекс фазовой модуляции т^^ = 0.5 рад.

Актуальность решения этой задачи подчеркивается также тем, что при отсутствии ПАМ и значительно ослабленных НИ создаются благоприятные условия не только для увеличения девиации фазы или частоты путем умножения частоты сформированного в КФМ радиосигнала с угловой модуляцией, но также для использования КФМ в качестве базовых каскадов квадратурных сумматоров девиации фазы (КСДФ) с компенсацией ПАМ и НИ, так как в этом случае при управлении сформированными компенсационными сигналами последовательно включенных КФМ девиация фазы или частоты сигнала TV-каскадного КСДФ в (1+N)раз больше девиации фазы или частоты сигнала отдельного КФМ, при этом в выходном сигнале iV-каскадного КСДФ отсутствует ПАМ, а НИ не увеличиваются.

Исходя из вышесказанного, можно констатировать, что КФМ совместно с КСДФ, в которых предусмотрена компенсация ПАМ и НИ, можно трактовать как квадратурные формирователи сигналов с угловой модуляцией, в которых имеется возможность эффективного увеличения девиации фазы или частоты сигнала при отсутствии ПАМ и значительно ослабленных НИ.

Исследования, проведенные в диссертационной работе, являются частью НИР «Исследование радиотехнических систем передачи информации», выполненной Воронежским институтом МВД России в 2002г, а также НИР «Исследование помехозащищенности систем подвижной радиосвязи органов внутренних дел Воронежской области в условиях реальной электромагнитной обстановки», выполненной Воронежским институтом МВД России в 2003г по заявке отдела спецтехники, автоматизации и связи ГУВД Воронежской области.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка КФМ и КСДФ с компенсацией ПАМ и НИ и создание на их основе диапазонных формирователей ФМ или ЧМ-сигналов с увеличенной девиацией фазы или частоты, в которых полностью отсутствует ПАМ и ослаблены НИ.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

1. Провести анализ статических фазовой и амплитудной модуляционных характеристик, рассчитать коэффициенты ПАМ и НИ, рассчитать спектры выходных сигналов КФМ, использующего метод преобразования амплитудной модуляции в фазовую и в котором не предусмотрена компенсация ПАМ и НИ.

2. Разработать структурные схемы и описать алгоритмы работы КФМ и КСДФ с компенсацией ПАМ и НИ.

3. Построить и провести сравнительный анализ основных характеристик квадратурных формирователей сигналов с угловой модуляцией, включающих предложенные схемы КФМ и КСДФ с компенсацией ПАМ и НИ.

4. Провести методом схемотехнического моделирования проектирование КФМ, в котором для компенсации ПАМ и НИ используются устройства формирования управляющих сигналов квадратурного и синфазного каналов.

Методы исследования. В работе использованы методы функционального анализа, трансцендентных функций, функций Бесселя, формула Тейлора для многочлена, а также имитационное компьютерное моделирование с помощью математической системы MathCAD 2001 Professional Edition (PRO), и схемотехническое моделирование с помощью системы OrCAD 9.1.

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

1. Предложены варианты структурных схем и описаны алгоритмы работы КФМ с компенсацией ПАМ и НИ.

2. Предложены варианты структурных схем и описаны алгоритмы работы КСДФ с компенсацией ПАМ и НИ.

3. Получены статические фазовые и амплитудные модуляционные характеристики, коэффициенты ПАМ и НИ, спектральные характеристики предложенных схем КФМ и КСДФ, и проведен сравнительный анализ указанных характеристик с подобными для схемы КФМ, использующего метод преобразования амплитудной модуляции в фазовую, в котором не предусмотрена компенсация ПАМ и НИ.

4. Осуществлено с использованием схемотехнического моделирования на уровне реальных принципиальных схем функциональных узлов проектирование предложенного КФМ, в котором для компенсации ПАМ и НИ используются устройства формирования управляющих сигналов квадратурного и синфазного каналов и проведено сравнение результатов схемотехнического моделирования с результатами имитационного компьютерного моделирования с учетом идеальных функциональных узлов этой схемы КФМ с компенсацией ПАМ и НИ, а также схемы КФМ, в которой не предусмотрена компенсация ПАМ и НИ.

Практическая значимость работы. Результаты, полученные в диссертационной работе по разработке и исследованию квадратурных формирователей сигналов с угловой модуляцией, включающих КФМ и КСДФ с компенсацией ПАМ и НИ, а также результаты схемотехнического моделирования предложенных схем КФМ с компенсацией ПАМ и НИ, защищенных двумя патентами на полезные модели, позволяют осуществить практическую реализацию квадратурных формирователей сигналов с угловой модуляцией в интегральном исполнении и успешно использовать их в различных радиотехнических устройствах, в том числе в системах радиосвязи с частотной и фазовой модуляцией.

Результаты диссертационного исследования внедрены в опытно-конструкторские работы «Воронежского НИИ связи» по проектированию систем подвижной радиосвязи, а также в учебный процесс Воронежского института МВД России в курсе "Устройства генерирования и формирования сигналов".

Внедрение результатов диссертационного исследования подтверждается соответствующими актами.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции "Актуальные вопросы проектирования и эксплуатации средств охраны и защищенных коммуникационных систем" (г. Воронеж, 2000г.); Всероссийской научно-практической конференции "Охрана и безопасность" (г. Воронеж, 2001г.); Всероссийской научно-практической конференции "Актуальные вопросы эксплуатации систем охраны и защищенных телекоммуникационных систем" (г. Воронеж, 2002г.); Всероссийской научно-практической конференции "Охрана, безопасность и связь" (г. Воронеж, 2003г.); Всероссийской научно-практической конференции "Современные проблемы борьбы с преступностью" (г. Воронеж, 2002, 2003, 2004г.г.); Научных семинарах кафедры радиотехнических систем Воронежского института МВД России (2000, 2001, 2002, 2003г.г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе 5 статей, 6 работ, опубликованных в материалах Всероссийских научных конференций, получено свидетельство и два патента на полезные модели.

Объем и содержание диссертации. Диссертационная работа изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 74 иллюстрации, 2 таблицы, и состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 98 наименований и приложения.

4. Результаты работы внедрены в опытно-конструкторскую работу предприятия, занимающегося разработкой и производством радиоаппаратуры.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе решена актуальная задача - формирования таких компенсационных управляющих сигналов синфазного и квадратурного каналов КФМ, при которых в выходном сигнале была бы полностью подавлена ПАМ, значительно ослаблены НИ и обеспечен максимальный индекс фазовой модуляции тфМАХ >0.5 рад.

Выполненные теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать эффективные квадратурные формирователи сигналов с угловой модуляцией на базе КФМ.

1. Латхи Б.П. Системы передачи информации: Пер. с англ./ Б.П. Латхи; Под общей редакцией Б.И. Кувшинова.-М.: Связь, 1971.-324 с.

2. Радиопередающие устройства / Под ред. Б.П. Терентьева. М.: Связь, 1972.- 456 с.

3. Соколинский В.Г. Частотные и фазовые модуляторы и манипуляторы/ В.Г Соколинский, В.Г. Шейнкман.-М.: Радио и связь, 1983.191 с.

4. Андреев B.C. Теория нелинейных электрических цепей/ B.C. Андреев. М.: Радио и связь, 1982.-280с.

5. Armstrong Е.М. A Method of Reducing Disfurbance in Radio-Sigualing by a System of Frequency Modulation/ E.M. Armstrong. Proe. IRE, 1936.- v.24.- № 5.- 689 c.

6. Куликовский А.А. Частотная модуляция в радиовещании и радиосвязи/ А.А. Куликовский. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1947. - 164 с.

7. Гоноровский И.С. Частотная модуляция и её применение/ И.С. Гоноровский.-М.: Государственное издательство литературы по вопросам связи и радио, 1948.-284 с.

8. Новаковский С.В. Техника частотной модуляции в радиовещании/ С.В. Новаковский, Г.П. Самойлов.- М.-Л.: Госэнергоиздат, 1952304 с.

9. Асеев Б.П. Фазовые соотношения в радиотехнике/ Б.П. Асеев.-М.: Связьиздат, 1959.-304 с.

10. Артым А.Д. Теория и методы частотной модуляции/ А.Д. Ар-тым.-М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961.-244 с.

11. Картьяну Г. Частотная модуляция/ Г. Картьяну.- Изд.2-е, дополненное. -Бухарест: Меридиане, 1964.-621 с.

12. Дробов С.А. Радиопередающие устройства. / С.А. Дробов, С.И. Бычков. Изд.4-е.-М.: Сов.радио, 1969.-720 с.

13. Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники/ Е.И. Манаев.- М.: Радио и связь, 1985.-488 с.

14. Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь: Пер. с англ. / Дж. Спилкер; Под ред. В.В. Маркова. М.: Связь, 1979.-592 с.

15. Беллами Дж. Цифровая телефония: Пер. с англ./ Дж. Беллами.-М.: Радио и связь, 1986.-544 с.

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

17. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г Корн, Т. Корн.-5-е изд.- М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1984.-632 с.

18. Бронштейн И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев.-13-е изд., исправленное.-М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986.-544 с.

19. Бойс Дж. Осваиваем Mathcad: Пер. с англ./ Дж. Бойс; Под ред. И.П. Лейко.- М.: Восточная Книжная Компания, 1997.-400с.

20. Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков: Учеб. пособие для вузов/ В.В. Шахгильдян, М.С. Шумилин, В.Б.

21. Козырев и др.; Под ред. В.В. Шахгильдяна.-4-е изд., перераб. и доп.-М.: Радио и связь, 2000.-656с.

22. Фазовый модулятор с переменной максимальной фазовой девиацией = A phase modulator with variable maximum phase deviation / Kim Janghan // IEEE Trans. Commun. 1993. - 41, № 10. - C. 1425 - 1428. - Англ.

23. Пат. 85201 Финляндия, МКИ5 Н 03 С 3/00. Yhdistetty analogia ldigitaalitaajuusmodulaattori = Комбинированный аналого-цифровой частотный модулятор / Kuisma Erkki Juhani; Nokia-Mobira Oy. № 883790; Заявл. 16.8.88; Опубл. 10.3.92.

24. Пат. 5077757 США, МКИ5 Н 04 271/2. System for synthesizing a modulated signal = Способ синтеза модулированного сигнала / Cabiti Stephen V., Motorola, Inc. 111. № 559774; Заявл. 3.07.90; Опубл. 31.12.91, НКИ 375/59.

25. Разработка дифференциального квадратурного фазового модулятора = Design of differential OPSK modulator / Bokulic R.S. // Electron. Lett. 1991. - 27. № 13. - C. 1 185 - 1186. -Англ.

26. Свид. на ПМ № 9555 РФ, 6 Н 03 С 3/38. Квадратурный фазовый модулятор / С.А. Шерстюков, В.В. Ромашов. № 9810592/20; Заявл. 26.03.98; Опубл. 16.03.99. - Бюл. № 3.

27. Шерстюков С.А. Анализ синусно-косинусного формирования управляющих сигналов для квадратурных частотных модуляторов в зависимости от индекса модуляции/ С.А. Шерстюков // Сборник научных трудов Воронежской высшей школы

28. МВД России.- № 4.-Воронеж: Воронежская высшая школа МВД России, 1997.-С. 134-140.

29. Свид. на ПМ № 7782 РФ, 6 Н 03 С 3/38. Фазовый модулятор / С.А. Шерстюков. № 97118837/20; Заявл. 12.11.97; Опубл. 16.09.98. - Бюл. № 9.

30. Свид. на ПМ № 8185 РФ, 6 Н 03 С 3/38. Фазовый модулятор / С.А. Шерстюков. № 98100998/20; Заявл. 16.01.98; Опубл. 16.10.98. - Бюл. № 10.

31. Свид. на ПМ № 8184 РФ, 6 Н 03 С 3/38. Фазовый модулятор / С.А. Шерстюков. № 98100996/20; Заявл. 16.01.98; Опубл. 16.10.98. - Бюл. № 10.

32. Попов П.А. Квадратурные формирователи радиосигналов: Монография/ П.А. Попов, С.А. Шерстюков, Д.А. Жайворо-нок и др.; Под ред. П.А. Попова.-Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2001.-176с.

33. Никулин С.С. Численный анализ процесса формирования ФМ-сигналов квадратурными фазовыми модуляторами/ С.С. Никулин // Вестник Воронежского института МВД России.-2002.- №.1(10).-С.52-56.

34. Патент на ПМ № 29632 РФ, 7 Н 03 С 3/38, Н 03 L 7/18, Фазовый модулятор/ С.С. Никулин, С.А. Шерстюков, П.А. Попов. № 2002134205; Заявл. 20.12.2002; Опубл. 20.05.2003.-Бюл. № 14.

35. Никулин С.С. Анализ нелинейных искажений и помех в квадратурных фазовых модуляторах / С.С. Никулин, П.А. Попов // Вестник Воронежского института МВД России.-2003.-№ 3(15).-С.134-138.

36. Никулин С.С. Модуляционные характеристики фазовых модуляторов, использующих метод преобразования амплитудной модуляции в фазовую / С.С. Никулин // Вестник Воронежского института МВД России.-2003.-№ 3(15).-С.138-141.

37. Никулин С.С. Компенсация паразитной амплитудной модуляции и нелинейных искажений в квадратурных фазовых модуляторах / С.С. Никулин, Н.М. Тихомиров, С.А. Шерстюков// Теория и техника радиосвязи: Науч.-техн. сб. Воронеж: ВНИ-ИС,2004.-Вып.1.- С.131-136.

38. Патент на ПМ № 37894 РФ, 7Н 03 С 3/38, Н 03 L 7/18, Фазовый модулятор/ С.С. Никулин, П.А. Попов № 2003136542; Заявл. 22.12.2003; Опубл. 10.05.2004.-Бюл. № 13.

39. Плис А.И. MathCAD 2000. Математический практикум: Учебное пособие/ А. И. Плис, Н. А. Сливина.- М.: Финансы и статистика, 2003.- 656с.

40. Глушаков С.Н. Математическое моделирование. MathCAD 2000. Matlab 5/ С.Н. Глушаков.-М.:АСТ, 2001.-528с.

41. Кирьянов Д.И. Самоучитель MathCAD 2001/ Д.И. Кирьянов.-СПб.: BHV- Санкт-Петербург, 2001.-544с.

42. Кирьянов Д.И. Самоучитель MathCAD 11/ Д.И. Кирьянов.-СПб.: BHV-Санкт-Петербург, 2003.- 560с.

43. Черняк А.В. Математика для экономистов на базе MathCAD/ А.В. Черняк.-СПб.: BHV-Санкт-Петербург, 2003.-496с.

44. Гурский Д.А. Вычисления в MathCAD/ А.В. Гурский.-М.: Новое знание, 2003.- 814с.

45. Семененко М.Г. Математическое моделирование в MathCAD/ М.Г. Семененко.-М.: Альтекс-А, 2003.- 208с.

46. Каганов В.И. Компьютерные вычисления в средах Excel и MathCAD/ В.И. Каганов.- М.: Горячая Линия Телеком, 2003.-328с.

47. Очков В.Ф. Физические и экономические величины в MathCAD и Maple (с CD-ROM)/ В.Ф. Очков.-М.: Финансы и статистика, 2002.-192с.

48. Макаров Е. Г. Инженерные расчеты в MathCAD/ Е.Г. Макаров.-СПб.: Питер, 2003.-448 с.

49. Тарасевич Ю.Ю. Математическое и компьютерное моделирование. Вводный курс / Ю.Ю. Тарасевич.-2-е изд.-М.: Эди-ториал УРСС, 2002.-144 с.

50. Дьяконов В.П. Mathcad 2001. Специальный справочник/ В.П. Дьяконов.-СПб.: Питер, 2002.- 832с.

51. Грошев Д. Е. Применение пакета OrCAD для компьютерного проектирования электронных схем: Уч. пособие Ч. 1./ Д.Е. Грошев, В.К. Макуха. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1999.

52. Поляков А. К. Язык VHDL в САПР цифровых систем/

53. A.К. Поляков.-М.: Изд-во МЭИ, 1999.

54. Разевиг В. Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ: В 4 выпусках/

55. B.Д. Разевиг.-М.: Радио и связь, 1992.

56. Разевиг В. Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.0/ В.Д. Разевиг.-М.: Солон, 1999.

57. Разевиг В. Д. OrCAD 9 и другие программы/ В.Д. Разевиг // PC Week/RE. 1999. - № 9.-с.25.

58. Navabi Z. VHDL: Analysis and Modeling of Digital Systems/ Z. Navabi.-New York: McGraw-Hill, 1993.

59. OrCAD Capture for Windows: User's Guide. Oregon: OrCAD, Inc., 1998.

60. SPECCTRA 8.0: User's Guide. San Jose: Cadence Design Systems, Inc., 1998.

61. Xilinx. The Programmable Logic. Data Book. San Jose: Xilinx, Inc., 1999.

62. Разевиг В.Д. Система проектирования цифровых устройств OrCAD/ В.Д. Разевиг.-М.: Солон Р, 2000.- 160с.

63. MicroSim Schematics: User's Guide. MicroSim Corporation, 1996.

64. MicroSim PSpice A/D & Basics+: User's Guide. MicroSim Corporation, 1996.

65. MicroSim PSpice A/D. Reference Manual. MicroSim Corporation, 1996.

66. Roy W. Goody. PSpice for WINDOWS. A Circuit Simulation Primer/ W. Goody Roy.- Prentice Hall, 1995.

67. Roy W Goody. PSpice for WINDOWS. Volume II. Operational Amplifiers & Digital Circuits/ W. Goody Roy.-Prentice Hall, 1996.

68. Kuhnel Claus. Schaltungsdesign unter WINDOWS/ C. Kuhnel.- Franzis, 1994.

69. Ehrhardt Dietmar. Jiirgen Schulte Simulieren mit PSPICE. Eine Einfbhrung in dieanaloge Schaltkreissimulation/ D. Ehrhardt.-Vieweg, 1995.

70. Lutz v. Wangenheim. PC-Simulation elektronischer Grund-schaltungen/ W. Lutz.- Huthig, 1993.

71. Justus Otto. Berechnung linearer und nichtlinearer Netz-werke. Mit PSPICE-Beispielen/ O. Justus.- Leipzig: Fachbuchver-lag, 1994.

72. Justus Otto. Dynamisches Verhalten elektrischer Maschi-nen. Eine Einfuhrung in die numerische Modellierung mit PSpice/ O. Justus.-Vieweg, 1993.

73. Bursian Andreas. PSPICE fur Einsteiger/ A. Bursian.-Franzis, 1996.

74. Ludtke Royd. Design Center PSpice unter WINDOWS/ R. Ludtke, S. Stratmann.- Vieweg, 1996.

75. Santen Martin. PSpice. Design Center Arbeitsbuch/ M. Santen.- Faecher, 1994.

76. MicroSim Application Notes.- Vieweg: MicroSim Corporation,- 1996.

77. Хайнеман P. PSPICE. Моделирование работы электронных схем: Пер. с нем/ Р. Хайнеман.- М.: ДМК Пресс, 2002.-336с.

78. Найдеров В.З. Функциональные устройства на микросхемах / В.З. Найдеров, А.И. Голованов, З.Ф. Юсупов и др.; Под ред. В.З. Найдерова. М.: Радио и связь, 1985. - 200с.

79. Коломбет Е.А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов/ Е.А. Коломбет. М.: Радио и связь, 1991. - 376с.

80. Якубовский С.В. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / С.В. Якубовский, Л.И. Ниссельсон, В.И. Кулешова и др.; Под ред. С.В. Якубовского. М.; Радио и связь, 1989. - 496с.

81. Новаченко И.В. Интегральные схемы для бытовой радиоаппаратуры. Дополнение четвёртое: Справочник / И.В. Новаченко, В.А. Телец, Ю.А. Краснодубец.- М.; Радио и связь, 1995. -320с.

82. Хоровиц П., Искусство схемотехники: Пер. с англ. Том I/ П. Хоровиц, У. Хилл. М.: Мир, 1983. - 598с.

83. Хоровиц П., Искусство схемотехники: Пер. с англ. Том II/ П. Хоровиц, У. Хилл. М.: Мир, 1983. - 590с.

84. Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах/ B.C. Гутников. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат, 1988.-230с.

85. Воробьёв Е.П. Интегральные микросхемы производства СССР и их зарубежные аналоги: Справочник/ Е.П. Воробьёв, К.В. Сенин.-М.: Радио и связь, 1990.-352с.

86. Тимонтеев В.Н. Аналоговые перемножители в радиоэлектронной аппаратуре/ В.Н. Тимонтеев, JI.M. Величко, В.А. Ткаченко.- М.: Радио и связь, 1982.-270с.

87. Тарабрин Б.В. Интегральные микросхемы: Справочник/ Б.В. Тарабрин, Л.Ф. Лукин, Ю.Н. Смирнов и др.; Под ред. Б.В. Тарабрина.-М.: Энергоатомиздат, 1985.-325 с.

88. Алексенко А.Г.Применение прецизионных аналоговых микросхем/ А.Г. Алексенко, Е.А. Коломбет, Г.И. Стародуб -М.: Радио и связь, 1985.-256 с.

89. Достал И. Операционные усилители: Пер. с англ/ И. Достал. М.: Мир, 1982.-512с.

90. Справочник по нелинейным схемам: Пер. с англ/ Под ред. Д. Шейнголда.- М.: Мир, 1977. 518с.

91. Полонников Д.Е. Операционные усилители. Принципы построения, теория, схемотехника/ Д.Е. Полонников,- М.: Энергоатомиздат, 1983.-15с.

92. Титце У. Полупроводниковая схемотехника: Пер. с нем/ У. Титце, К. Шенк.-М.: Мир, 1982.-673 с.

93. Перебаскин А.В. Интегральные схемы: Операционные усилители. Том 1/ А.В. Перебаскин, А.А. Бахметьев, С.О. Колосков и др.-М.: Физматлит, 1993.-240с.

94. Бадулин С.С. Автоматизированное проектирование цифровых устройств / С. С. Бадулин, Ю. М. Барнаулов, В. А. Бердышев и др.; Под ред. С. С. Бадулина.-М.: Радио и связь, 1981.