Анализ проектируемого модулятора MSK сигнала

На рисунке 14 представлена функциональная схема проектируемого модулятора MSK сигнала с переносом спектра в «S» диапазон (2 - 4 ГГц). Она осуществляет модуляцию, в составе приемно-передающей спутниковой системы связи. Синтезаторы 1508ПЛ9Т используются как источники опорных колебаний. Низкий уровень шумов термостатированного кварцевого генератора (10 МГц), стабилизирует перестраиваемый генератор который формирует 100 МГц. Это необходимо для создания опорного колебания 92 МГц с Доплеровской добавкой «». Данная задача реализована на синтезаторе прямого синтеза 1508ПЛ8Т, который в составе с ФАПЧ, используя смеситель «1324ПС5», формирует заданную частоту. Ввод константы смещения Доплера необходим для компенсации изменения спектров сигналов и является изменяемой величиной.

Микросхемы синтезаторов 4 и 5 формируют заданную сетку частот: 3023…3083 МГц с шагом 4 МГц. Синтезатор 1508ПЛ9Т имеет ограничения при выборе целочисленного коэффициента деления, он зависит от величины входной частоты ОС. Чтобы обеспечить необходимый режим работы требуется ввести внешний делитель на 4. Коэффициенты деления опорной и выходной частот выбраны наименьшими, чтобы обеспечить минимальный уровень фазовых шумов. Для этого выгоднее частоту ФД выбирать наибольшей. Ввод второй микросхемы синтезатора требуется для выполнения перестройки каналов на частоте фазового детектора равной шагу сетки частот, которая не кратна частоте первого канала 3023 МГц. В данном случае, получается избежать дробного деления и как следствия дискретных составляющих в спектре. Посредством перемножения, используя заданную сетку частот, спектр MSK сигнала переносится в заданную область. Модуляцию информационного сообщения осуществляет микросхема прямого синтеза «6» - 1508ПЛ8Т.

 

 

Рис.14 Функциональная схема модулятора приемопередающего устройства, синтезатор ФАПЧ 1508ПЛ9Т, синтезатор DDS 1508ПЛ8Т

 

Рассмотренная схема синтеза сетки частот с использованием дополнительного синтезатора является не единственной. Недостатком данной схемы является использование дополнительного синтезатора и смесителя, но в таком случае исключается дробное деление и увеличивается ЧФД и как следствие достижение требуемого уровня фазовых шумов без наличия дискретных составляющих в спектре. Необходимо провести сравнительный анализ, для проверки предложенных схем с целью выбора наиболее оптимальной - с наименьшим уровнем фазовых шумов.

Исследуется 3 варианта:

1) Частота фазового детектора 1 МГц, целочисленный режим, опорный сигнал 100МГц (Рис. 15);

Рис. 15 Функциональная схема ФАПЧ, целочисленный режим

 

2) Частота фазового детектора 100 МГц, дробный коэффициент деления, опорный сигнал 100МГц (Рис. 16):

 

 

Рис. 16 Функциональная схема ФАПЧ, дробный режим

 

3) Частота фазового детектора 4 МГц, целочисленный режим с гетеродинированием, опорный сигнал 100 МГц:

 

 

4) Рис. 17 Функциональная схема ФАПЧ, целочисленный режим с гетеродинированием входной частоты