СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ МНОГОЧАСТОТНОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для улучшения линейности усиления многочастотных сигналов.

Известны способы формирования сигналов. Например: Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1985; Гуменюк А.Д, Журавлев В.И., Мартюшев Ю.Ю., Петрухин Г.Д., Струков А.З., Цветков С.И. Основы электроники, радиотехники и связи. М.: Горячая линия - Телеком, 2008; Васин В.А., Калмыков В.В, Себекин Ю.Н., Сенин А.И., Федоров И.Б. Радиосистемы передачи информации. М.: Горячая линия - Телеком, 2005.

К недостаткам известных способов формирования многочастотных сигналов может быть отнесено то, что они не учитывают изменение динамического диапазона огибающей сигналов этого типа за период повторения колебаний суммы гармонических составляющих этого сигнала. В то же время динамический диапазон и пик-фактор таких сигналов может меняться существенным образом и, как отмечено в последнем приведенном выше источнике, является плохим (стр. 207). В свою очередь, динамический диапазон сигнала и пик-фактор, при их больших значениях, могут привести к значительному ухудшению линейности усиления и искажениям усиливаемого выходным усилителем передатчика сигнала за счет выхода амплитуды его огибающей за границы линейного участка выходных характеристик усилительных элементов передатчика.

Каждый из многочастотных сигналов имеет свой период изменения амплитуд, который зависит от числа частот в сигнале. Длительность этого периода определяется наименьшим общим кратным (Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗОВ. М.: НАУКА, 1965) периодов всех используемых колебаний, соответствующим минимальному числу, которое делится без остатка на периоды всех суммируемых колебаний, т.е. конец этого периода соответствует нулевой отметке на временной оси. Например, при 3-х частотах с нормированными к несущей частоте номиналами равными 0,998, 1,0, 1,002 этот период равен 2,5⋅10⁵ периодам центральной частоты. Если принять центральную частоту равной 1-й микросекунде (центральная частота 1 МГц, боковые - отстоят на 2 кГц), то период составит 0,25 с. При 5-и частотах ƒ₁=0,996 (T₁=1/ƒ₁), ƒ₂=0,998 (T₂=1/ƒ₂), ƒ₃=1,0 (T₃=1/ƒ₃), ƒ₄=1,002 (T₄=1/ƒ₄), ƒ₅=1,004 (T₅=1/ƒ₅) период составляет 1.447 ч.

На Фиг. 1 приведен график функции, представляющей собой сумму пяти гармоник (ее положительные значения) на временном интервале 0…10⁴, выраженном числом периодов нормированной частоты ƒ₃=1, равном T₃=1/ƒ₃=1. Начальные фазы =0.

На представленном временном интервале максимальная амплитуда равна 5. В промежутках между максимальными амплитудами амплитуды снижаются до 1. Их отношение охарактеризуем как динамический диапазон многочастотного сигнала K=20lg(U_max/U_min). На рассматриваемом интервале динамический диапазон равен 14 дБ.

На Фиг. 2 представлен график этой же функции, но сдвинутый по времени и соответствующий интервалу 9⋅10⁴…10⁵ Т₃. На этом временном интервале максимальная амплитуда не превышает 3,25, а минимальные также на уровне 1. Это соответствует динамическому диапазону равному 10,2 дБ. Такое снижение динамического диапазона существенно для практики.

Целью изобретения является снижение динамического диапазона многочастотного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что начальным фазам всех гармонических колебаний многочастотного сигнала вида

присваиваются фазы колебаний, соответствующие началу временного интервала внутри периода колебаний огибающей многочастотного сигнала, в котором динамический диапазон удовлетворяет задаваемым требованиям, при этом начальные фазы гармонических колебаний определяются соотношением

Таким образом, предложенный способ формирования многочастотного сигнала позволяет уменьшить динамический диапазон его огибающей, что снизит уровень нелинейных искажений при его прохождении через усилитель мощности.