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Dokumentenidentifikation DE3686069T2 11.03.1993
EP-Veröffentlichungsnummer 0194033
Titel Phasenwinkelmodulierter Wellenformsynthesierer.
Anmelder Tektronix, Inc., Beaverton, Oreg., US
Erfinder Ciardi, John J., Beaverton Oregon 97007, US
Vertreter Strasse, J., Dipl.-Ing.; Maiwald, W., Dipl.-Chem.Dr., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Aktenzeichen 3686069
Vertragsstaaten DE, FR, GB, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 03.02.1986
EP-Aktenzeichen 863007084
EP-Offenlegungsdatum 10.09.1986
EP date of grant 22.07.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.03.1993
IPC-Hauptklasse H03C 1/00

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein digitale Wellenformsynthesierer und insbesondere einen Wellenformsynthesierer zur Erzeugung von winkelmodulierten Wellenformen.

Digitale Wellenformsynthesierer aus dem Stand der Technik erzeugen typischerweise einen sequentiellen Satz digitaler Daten, die die gewünschte Wellenform darstellen. Diese Daten werden an einen Digital/Analog-Wandler (D/A-Wandler) gelegt, der dann die synthesierte analoge Wellenform mit einer gemäß der Größe der angelegten digitalen Daten sich ändernden Spannungsgröße erzeugt. Ein typischer derartiger Wellenformsynthesierer verwendet ein Offset-Register, einen Akkumulator und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM-Speicher), in dem Daten, die eine Periode der gewählten Wellenform darstellen, alle RAM-Stellen vollständig füllen. Wird die RAM-Adresse in gewählten Inkrementierschritten sequentiell aktualisiert, dann ändern sich die an den Ausgangsanschlüssen des RAM-Speichers erscheinenden Daten proportional zu der Größe der gewünschten synthesierten analogen Wellenform. Die Frequenz der Änderung der Ausgangswellenform ist direkt proportional zu sowohl der Adressenschrittgröße und der Adressenaktualisierungsgeschwindigkeit (d. h. der Systemtaktfrequenz), und umgekehrt proportional zu der RAM-Länge. Die Adressenschrittgröße ist im Offset-Register gespeichert und wird von dem Akkumulator akkumuliert, der die inkrementalen RAM-Adressen erstellt.

Obgleich digitale Wellenformsynthesierer aus dem Stand der Technik zur digitalen Synthesierung von Wellenformen, die auf einer einzigen Frequenz schwingen, gut geeignet sind, sind sie nicht gut ausgelegt zur Synthesierung von winkel- (z. B. phasen- oder frequenz-) modulierten Wellenformen. Phasen- und frequenzmodulierte Wellenformen schwingen auf zwei unabhängigen Frequenzen, einer höheren Trägerfrequenz und einer niedrigeren Modulationsfrequenz. Um eine phasen- oder frequenzmodulierte Wellenform zu erzeugen, könnten zwei digitale Wellenformsynthesierer, die mit ihnen verbundene D/A-Wandler treiben, verwendet werden, wobei einer eine Wellenform der Trägerfrequenz synthesiert und der andere eine Wellenform der Modulationsfrequenz synthesiert. Die beiden derart synthesierten Wellenformen könnten dann an eine herkömmliche analoge Phasen- oder Frequenzmodulationsschaltung gelegt werden, um die winkelmodulierte Wellenform zu erzeugen.

Dieses Verfahren verwendet daher zwei D/A-Wandler und eine herkömmliche analoge Modulationsschaltung. Der zusätzliche D/A-Wandler und die analoge Modulationsschaltung können teuer sein und vergleichsweise viel Platz in einem Gerätegehäuse einnehmen. Es wäre vorteilhaft, wenn Daten, die eine frequenz- oder phasenmodulierte Wellenform darstellen, durch eine digitale Vorrichtung vollständig synthesiert werden könnten, so daß nur ein einziger D/A-Wandler zur Erzeugung des analogen Wellenformäquivalents und keine analoge Modulationsschaltung erforderlich ist.

Beispiele eines Synthesierer aus dem Stand der Technik sind in EP-0 078 588 Al (Hewlett-Packard) und in US 8 392 354 (Dunne) offenbart.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind ein erster und ein zweiter digitaler Wellenformsynthesierer durch eine Modulationssteuerschaltung miteinander verbunden. Ein erster Wellenformsynthesierer umfaßt ein erstes Offset-Register, einen ersten Akkumulator und einen ersten RAM, während ein zweiter Wellenformsynthesierer ein zweites Offset-Register, und zweiten Akkumulator, und zweiten RAM umfaßt. Die von jedem Akkumulator gespeicherten Daten werden zur Adressierung des damit verbundenen RAMs verwendet, und der erste und der zweite RAM sind mit Daten programmiert, die jeweils eine Periode der gewählten Modulator- und Trägerwellenformen darstellen.

Ein gewählter Parameter der Modulatorwellenformfrequenz, der im ersten Offset-Register gespeichert ist, wird an den Eingang des ersten Akkumulators gelegt, so daß jedesmal, wenn der Akkumulator von einem Systemtaktimpuls stroboskopisch getastet wird, der Akkumulator diesen Parameter zu der Zahl addiert, die gegenwärtig von dem ersten Akkumulator gespeichert ist. Die aktuelle Adresse des ersten RAM wird dadurch um die Menge des gewählten Parameters der Modulatorwellenformfrequenz inkrementiert, so daß sich der Ausgang des ersten RAM als periodische Funktion der Anzahl von Taktimpulsen und der Größe des Parameters der Modulatorwellenformfrequenz ändert.

Der sich in der Zeit ändernde Ausgang des ersten Wellenformsynthesierers wird an den Eingang der Modulationssteuerschaltung gelegt. Der Ausgang der Modulationssteuerschaltung, eine gewählte Übergangsfunktion des periodischen Eingangs, wird mit einem gewählten Paraineter der Trägerwellenformfrequenz, der in dem zweiten Offset-Register gespeichert ist, summiert und an den Eingang des zweiten Akkumulators gelegt. Eine von dem zweiten Akkumulator gespeicherte Zahl wird somit jedesmal dann um diese sich in der Zeit ändernde Summe inkrementiert, wenn der zweite Akkumulator von einem Systemtaktimpuls stroboskopisch getastet wird. Die gespeicherte zweite Akkumulatorzahl adressiert den zweiten RAM so, daß der Datenausgang des zweiten RAMs eine periodische Funktion des aktuellen Parameters der Trägerwellenformfrequenz ist, während er gemäß dem Parameter der Modulatorwellenformfrequenz winkelmoduliert wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die mit der Modulationssteuerschaltung verbundene Übertragungsfunktion so gewählt werdend daß der Ausgang der Modulationssteuerschaltung zu jeder gegebenen Zeit proportional zu der Summe der letzten beiden getakteten Ausgänge des ersten Wellenformsynthesierers ist. Dies bewirkt, daß die Größe des Datenausganges des zweiten digitalen Wellenformsynthesierers auf einer Trägerwellenformfrequenz schwingt, die proportional zu dem Trägerwellenformfrequenzparameter ist, während er proportional zu dem Parameter der Modulatorwellenformfrequenz frequenzmoduliert wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die mit der Modulationssteuerschaltung verbundene Übertragungsfunktion alternativ so gewählt werden, daß der Ausgang der Modulationssteuerschaltung zu jeder gegebenen Zeit proportional zu der Differenz zwischen den letzten beiden getakteten Ausgängen des ersten digitalen Wellenformsynthesierers ist. Dies bewirkt, daß die Größe der Ausgangsdaten des zweiten digitalen Wellenformsynthesierers auf einer Trägerwellenformfrequenz schwingt, die proportional zu dem Paraineter der Trägerwellenformfrequenz ist, während er proportional zu dem Parameter der Modulatorwellenformfrequenz phasenmoduliert wird.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung wird der Ausgang des zweiten digitalen Wellenformsynthesierers in eine analoge Wellenform einer Größe konvertiert, die sich in der Zeit gemäß der Größe der Eingangdaten ändert, wobei diese Wellenform anschließend durch eine Filterschaltung "geglättet" wird.

Es liegt dementsprechend der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neues und verbessertes Verfahren und eine solche Vorrichtung zur Erzeugung winkelmodulierter Wellenformen bereitzustellen, worin die Phasen- und Frequenzkonstanten der Träger- und Modulatorwellenformfrequenzen und die Arten der Modulator- und Trägerwellenformen alle durch die angelegten digitalen Daten gesteuert werden.

Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein neues und verbessertes Verfahren und eine solche Vorrichtung zur Erzeugung einer winkelmodulierten Wellenform anzugeben, worin die Winkelmodulation selektiv von der Phasen- oder der Frequenzmodulationsart sein kann.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist in dem abschließenden Teil dieser Schrift insbesondere hervorgehoben und im einzelnen beansprucht. Sowohl die Organisation als auch das Betriebsverfahren, zusammen mit weiteren Vorteilen und Zielen der vorliegenden Erfindung, sind jedoch am besten anhand der nachfolgenden Beschreibung, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, verständlich, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente kennzeichnen.

Zeichnung

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines winkelmodulierten Wellenformsynthesierers gemäß der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung

In Fig. 1 ist ein winkelmodulierter Wellenformsynthesierer 10, in Blockschaltbildform dargestellt, der so ausgelegt ist, daß er eine Sequenz digitaler Daten v(n) einer Größe erzeugt, die sich mit der Zahl n regelmäßiger Systemtakt- (CLK) Impulse ändert, so daß bei Umwandlung der v(n)-Daten in analoge Mengen einer proportionalen Größe durch einen D/A-Wandler 12 und anschließender "Glättung" durch eine Filterschaltung 14, eine entstehende Wellenform v(t), die am Ausgangsanschluß 16 erscheint, eine winkelmodulierte periodische Wellenform ist.

Der winkelmodulierte Wellenformsynthesierer 10 umfaßt einen ersten digitalen Wellenformsynthesierer 18 und einen zweiten digitalen Wellenformsynthesierer 20, die über eine Modulationssteuerschaltung 22 miteinander verbunden sind. Der erste digitale Wellenformsynthesierer 18 umfaßt ein erstes Offset-Register 24, einen ersten Akkumulator 26 und einen ersten RAM 28. Ein gewählter, binärer Parameter Mm einer Modulatorwellenformfrequenz wird vor Betrieb der Schaltung in Register 24 gespeichert. Dieser Parameter wird an die Eingangsanschlüsse des ersten Akkumulators 26 gelegt. Jedesmal, wenn der erste Akkumulator 26 durch einen Taktimpuls CLK von einem Systemtaktgeber (nicht dargestellt) stroboskopisch getastet wird, erhöht der erste Akkumulator 26 eine intern gespeicherte binäre Zahl um die Menge Mm. Die von dem ersten Akkumulator 26 gespeicherte Zahl kann durch Anwendung eines extern erzeugten RÜCKSETZ-Impulses auf eine binäre 0 zurückgesetzt werden. Ist n die Zahl der CLK-Impulse seit dem letzten RÜCKSETZ-Impuls, dann ist die von dem ersten Akkumulator 26 nach dem nten CLK-Impuls gespeicherte Zahl gleich nMm. Die somit von dem ersten Akkumulator 26 akkuinulierte Zahl wird auf einem Adressiereingangsbus 30 an den ersten RAM 28 geführt, so daß wenn der erste RAM 28 sich in einem Lesemodus befindet, die von dem ersten RAM 28 an der aktuellen Adresse auf Bus 30 gespeicherten Daten auf dem Datenausgangsbus 32 des ersten RAM 28 mit einer Größe erscheinen, die eine Funktion x(n) der Anzahl von CLK-Impulsen seit RÜCKSETZ ist.

Der zweite digitale Wellenformsynthesierer 20 umfaßt ähnlich dem ersten digitalen Wellenformsynthesierer 18 ein zweites Offset-Register 34, einen zweiten Akkumulator 36 und einen zweiten RAM 38. Ein gewählter binärer Parameter Mc einer Trägerfrequenz wird vor Betrieb der Schaltung im zweiten Offset-Register 34 gespeichert. Mc wird dann von der Summierschaltung 44 zu einem Ausgang y(n) der Modulationssteuerschaltung 22 addiert, der auf dem Bus 46 erscheint. Die sich ergebende Summe, der Ausgang von Summierschaltung 44, wird an den Eingang des zweiten Akkumulators 36 übertragen. Jedesmal, wenn der zweite Akkumulator 36 von einem Taktimpuls CLK stroboskopisch getastet wird, erhöht der zweite Akkumulator 36 eine intern gespeichterte binäre Zahl A(n) um die Menge Mc + y(n), die an seinen Eingangsanschlüssen erscheint. Die von dem zweiten Akkumulator 36 gespeicherte Zahl A(n) wird von dem Adressierbus 40 an den zweiten RAM 38 geleitet, so daß wenn der zweite RAM 38 sich in einem Lesemodus befindet, die von dem zweiten RAM 38 an der aktuellen Adresse A(n) gespeicherten Daten auf dem Datenausgangsbus 42 des zweiten RAM 38 als Funktion v(n) der Anzahl von CLK-Impulsen seit RÜCKSETZ erscheinen.

Vor Betrieb der Schaltung wird der erste RAM 28 mit Daten geladen, so daß bei seiner sequentiellen Adressierung durch die Einheitsschritte (Mm = 1) die Größe von x(n) sich mit n periodisch ändert und einen kompletten Zyklus durchläuft, wenn n von 0 auf N ansteigt, wobei N gleich dem Bereich der ersten Akkumulators 26 und der Anzahl der Speicherplätze des ersten RAMs ist. Der zweite RAM 38 wird ebenfalls auf ähnliche Art und Weise mit Daten geladen, so daß v(n) ebenfalls einen vollen Zyklus durchläuft, wenn die RAM-Adresse durch einzelne Schritte von 0 auf N erhöht wird, wobei N auch der Bereich des zweiten Akkumulators 36 und die Anzahl der Speicherplätze des zweiten RAMs ist. Zum Zwecke der Veranschaulichung wird angenommen, daß beide RAM mit Daten geladen werden, wodurch sie Ausgangsdaten einer Größe erzeugen, die als regelmäßige Sinuswellen schwanken, wenn ihre Adressen schrittweise erhöht werden. Wenn beide RAMs derart geladen sind, dann sind die Schwingungsperioden derartiger Ausgangsdaten umgekehrt proportional zu den Schrittgrößen, die zur Inkrementierung der RAM- Adressen verwendet werden. Es folgt daraus, daß die Schwingungsperiode von x(n) auf Bus 32 umgekehrt proportional zu der Größe des in Register 24 gespeicherten Mm-Parameters ist.

Ähnlich ist die Schwingungsperiode der auf dem Datenbus 42 von dem zweiten RAM 38 erscheinenden Daten v(n) umgekehrt proportional zu der Summe aus y(n) und Mc, die an den Eingang des zweiten Akkumulators 36 gelegt wird.

Die Modulationssteuerschaltung 22 umfaßt Summierschaltung 44, Multiplizierschaltung 48, Abweichungsparameterregister 50, Verzögerungsregister 52 und Rechen- und Steuerwerk (ALU) 56. Der Ausgang x(n) des digitalen Wellenformsynthesierers 18 auf Bus 32 wird von dem Multiplizierer 48 mit einer binären Abweichungskonstante K multipliziert, die im Abweichungsparameterregister 50 gespeichert ist, wobei das Ergebnis auf Bus 58 erscheint, der sowohl mit einem Eingang von Verzögerungsregister 52 als auch einem A-Eingang von ALU 56 verbunden ist. Verzögerungsregister 52 speichert die letzten Daten Kx(n-1), die auf Bus 58 zu dem Zeitpunkt des letzten CLK-Impulses auftreten, und legt die gespeicherten Daten auf Bus 64, der mit einem B-Eingang von ALU 56 verbunden ist. Die gespeicherten Daten werden am Ende eines jeden CLK-Zyklus durch die aktuellen Daten auf Bus 58 ersetzt. In Abhängigkeit von der Richtung des FM/PM-Steuereinganges 62 von ALU 56 ist der Ausgang y(n) von ALU 56 auf Leitung 46 entweder gleich der Summe der A- und B-Eingänge oder gleich der Differenz der A- und B-Eingängen. Daher ist

y(n) = K(x(n) + x(n-1)) oder

y(n) = K(x(n) - x(n-1)).

Da sich y(n) bezüglich n ändert, hat y(n) eine modulierende Wirkung auf v(n) und v(t). Eine winkelmodulierte periodische Funktion kann die Form

v(t) = f(wct + a(t))

haben, in der f jedwede periodische Funktion, wc die Winkelfrequenzkonstante und a(t) eine Winkelmodulationsfunktion der Zeit t ist. Wenn v(t) zum Beispiel eine phasenmodulierte Sinuswelle ist, dann hat v(t) die Form

v(t) = sin(wct + K'x(t)) [1]

in der x(t) jedwede periodische Funktion von t einer Einheitsgröße und K eine Konstante ist. Alternativ hat, wenn v(t) eine frequenzmodulierte Sinuswelle ist, v(t) die Form

v(t) = sin(wct + K' x(t)dt) [2]

Wird als Beispiel angenommen, daß x(t) = sin(wmt) ist, worin wm die Modulationsfrequenz ist, dann ist für frequenzmodulierte Sinuswellen

v(t) = sin(wct + K' sin(wmt)dt) [3]

und für phasenmodulierte Sinuswellen

v(t) = sin(wct + K'sin(wmt)) [4]

Die Wellenformen v(t) der Gleichungen [3] oder [4] können an dem Ausgangsanschluß 16 des Wellenformsynthesierers 10 erzeugt werden, indem die im ersten RAM 28, zweiten RAM 38, Abweichungsparameterregister 50 und den Offset-Registern 24 und 34 gespeicherten Daten geeignet eingestellt werden.

Wird die von dem ersten Akkumulator 26 gespeicherte Zahl anfänglich durch einen angelegten RÜCKSETZ-Impuls auf 0 gesetzt, dann ist der Ausgang des ersten Akkumulators 26 auf Bus 30 nach n CLK-Impulsen gleich nMm. Angenommen, N ist der Bereich des ersten Akkumulators 26, und daß die Daten im ersten RAM 28 so eingestellt sind, daß sie Ausgangsdaten auf Bus 32 erzeugen, die sich in ihrer Größe auf Sinuswellenart bezüglich einer hochgestuften Adresse ändern, wobei die Größe der Ausgangsdaten einen Zyklus durchläuft, wenn nMm von 0 auf N steigt, dann ist der Ausgang des ersten RAM 28

x(n) = sin(2πnMm/N) [5]

worin 2π/N die mit einer Einheits-RAM-Adreßänderung verbundene Phasenauflösung ist. Wenn x(n) und die binäre Zahl K, die in Register 50 gespeichert ist, an den Eingänge von Multiplizierer 48 anliegen, dann ist der Ausgang von Multiplizierer 48 auf Bus 58 gleich Kx(n). Bei jeder gegebenen Anzahl von CLK- Impulsen n ist die von dem Verzögerungsregister 52 gespeicherte Zahl gleich Kx(n-1). Der Betrieb von ALU 56 wird durch Anwendung des passenden Bits auf Steuerleitung 62 eingestellt, so daß entweder die Differenz oder die Summe der A- und B- Eingänge an ALU 56 erstellt wird, wodurch der Ausgang y(n) von ALU 56 auf Bus 46 für frequenzmodulierte Wellenformen folgender ist

y(n) = A+B = (K/2) (x(n) + x(n-1)) [6]

oder, für phasenmodulierte Wellenformen,

y(n) = A-B = K(x(n) - x(n-1)) [7]

Es ist zu bemerken, daß wenn A und B summiert werden, die gespeicherte binäre Abweichung halbiert werden muß.

y(n) und Mc werden von der Summierschaltung 44 summiert und an den Eingang des zweiten Akkumulators 36 gelegt, so daß der Ausgang des zweiten Akkumulators 36 auf dem Adressierbus 40 folgender ist

A(n) = (Mc + y(j))

Ist der zweite RAM 38 geladen, so daß

v(n) = sin(2π A(n)/N)

dann ist

v(n) = sin[(2π/N) (Mc + y(j))]

oder äquivalent

v(n) = sin[(2π/N) Mcn + (2π/N) (j)]

Die Winkelträgerfrequenz, wc ist definiert als

wc= 2π Mc/(N Δt) [8]

worin Δt die Zeit zwischen jedem Taktimpuls ist, und daher

v(n) = sin [wcnΔt + (2π/N) (j)] [9]

Aus [6] für frequenzmodulierte Wellenformen folgt (j) = (K/2)(x(j) + x(j-1) (K/Δt) (t)dt [10]

wobei die Annäherung die trapezförmige Regel numerischer Integration ist, und aus [7] für phasenmodulierte Wellenformen (j) = K(x(j) - x(j-1)) = Kx(n) [11]

Werden [9] und [10] kombiniert, folgt für frequenzmodulierte Wellenformen

v(n) = sin[wcnΔt + (2πK/(NΔt)) (t)dt] [12]

Da der Abweichungswert K ein Offset-Wert ähnlich Mc in [8] ist, wird die Frequenzabweichungskonstante als

K'= 2πK/(N t)

definiert, so daß

v(n) = sin[wcnΔt + K' (t)dt] [13]

Eine Substitution von t = nΔt in [13] und [5] hinein, unter Belassung von

wm= 2πMm/(nΔt) in [5]

so daß

x(t) = sin(wmt) [14]

ist, und eine Substitution von [14] in [13] hinein ergibt den gewünschten kontinuierlichen Zeitausdruck

v(t) = sin(wct + K' sin(wmt)dt [15]

Aus den Gleichungen [9] und [11] folgt für phasenmodulierte Wellenformen,

v(t) = sin(wcnΔt + 2πK/N x(n)) [16]

Eine Substitution von Gleichung [5] in die Gleichung [16] unter Belassung von wm= (2πMm/NΔt), t = nΔt und K'= (2πK/N) ergibt

v(t) = sin(wct + K' sin(wmt)) [17]

Die Gleichungen [15] und [17] haben die richtige Form für frequenz- und phasenmodulierte Wellenformen, wie sie durch die Gleichungen [1] und [2] gegeben sind. Um daher eine Wellenform der Form von Gleichung [15] oder [17] zu erzeugen, ist es erforderlich, im Register 24 die Zahl

Mm= wmNΔt/2

zu speichern, und im Register 34 die Zahl

Mc= wcNΔt/2

zu speichern.

Soll eine frequenzmodulierte Wellenform gemäß der Gleichung [15] synthesiert werden, dann ist es zusätzlich erforderlich, im Register 50 die Zahl

K = K'NΔt/2π, K' Spitzenphasenabweichung in Rad pro Einheit x(t)

zu speichern.

Alternativ ist es erforderlich, wenn eine phasenmodulierte Wellenform gemäß Gleichung [17] synthesiert werden soll, im Register 50 die Zahl

K = K'N/2π, K' Spitzenphasenabweichung in Rad pro Einheit x(t)

zu speichern.

In jedem der beiden Fälle sollte die Zeit zwischen den Vorderflanken aufeinanderfolgender Taktimpulse auf Δt gesetzt werden. In der bevorzugten Ausführungsform wie voranstehend beschrieben waren sowohl die mit v(t) verbundenen Träger- als auch die Modulationsfunktionen in der Form von Sinuswellen. Es können jedoch frequenz- oder phasenmodulierte Wellenformen, die auf jeder beliebigen Kombination periodischer Träger- oder Modulationsfunktionen der Form

v(t) = f(wct + a(t))

schwingen, von dem Wellenformsynthesierer der vorliegenden Erfindung erzeugt werden. Die gewünschte periodische Trägerfunktion f wird durch Laden der entsprechenden Daten in den RAM 38 erhalten, so daß sich v(n) bei Mc =1 und y(n) = 0 der gewünschten Trägerfunktion annähert.

Ähnlich wird jede gewünschte periodische Modulationsfunktion a(t) erhalten, indem die geeigneten Daten in den RAM 28 geladen werden, so daß, im Fall eines phasenmodulierten v(t), x(n) sich der gewünschten Modulationsfunktion a(t) bei Mm = 1 nähert, oder, so daß, im Fall eines frequenzmodulierten v(t), x(n) sich bei Mm = 1 der Ableitung der gewünschten Modulationsfunktion a(t) nähert.


Anspruch[de]

1. Vorrichtung zur Synthesierung einer winkelmodulierten Wellenform (V(t)) unter Verwendung einer numerischen Synthesetechnik, gekennzeichnet durch:

eine erste Vorrichtung (18) mit einem ersten Speicher, der erste Wellenformdaten enthält, zum Erzeugen, aus den Wellenformdaten, einer ersten periodischen Zahlensequenz (x(n)) bei einer Frequenz, die von einem angewendeten Modulatorwellenformfrequenzparameter (Mm) gesteuert wird;

eine zweite Vorrichtung (22) zum Erzeugen einer zweiten periodischen Zahlensequenz (y(n)+Mc) als ausgewählte Funktion der ersten periodischen Zahlensequenz und eines angewendeten Trägerwellenformfrequenzparameters (Mc); und

eine dritte Vorrichtung (20), mit einem zweiten Speicher, der zweite Wellenformdaten enthält, zum Erzeugen, aus den zweiten Wellenformdaten, einer dritten periodischen Zahlensequenz (v(n)) als Funktion der zweiten periodischen Zahlensequenz, so daß die Größe der dritten periodischen Zahlensequenz mit einer Trägerfrequenz gemäß dem angewendeten Trägerwellenformfrequenzparameter mit einer winkelmodulierenden Frequenz gemäß dem angewendeten Modulatorwellenformfrequenzparameter oszilliert.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, worin die zweite Vorrichtung gekennzeichnet ist durch:

vierte Vorrichtungen (48, 52, 56) zur Erzeugung einer vierten periodischen Zahlensequenz (y(n)), welche die Summe der zwei aktuellsten Zahlen der ersten periodischen Zahlensequenz mal einer angewendeten Konstante (K) ist; und

eine Vorrichtung (44) zur Addition der vierten periodischen Zahlensequenz zu dem angewendeten Trägerwellenformfrequenzparameter zur Erzeugung der zweiten periodischen Zahlensequenz

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, worin die zweite Vorrichtung gekennzeichnet ist durch:

vierte Vorrichtungen (48, 52, 56) zur Erzeugung einer vierten periodischen Zahlensequenz, welche die Differenz der zwei aktuellsten Zahlen der ersten periodischen Zahlensequenz mal einer angewendeten Konstante (K) ist; und

eine Vorrichtung (44) zur Addition der vierten periodischen Zahlensequenz zu dem angewendeten Trägerwellenformfrequenzparameter zur Erzeugung der zweiten periodischen Zahlensequenz.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, worin die vierte Vorrichtung gekennzeichnet ist durch:

eine Vorrichtung (48) zur Multiplikation der ersten periodischen Zahlensequenz mit der angewendeten Konstante zur Erzeugung einer fünften periodischen Zahlensequenz (Kx(n));

eine Vorrichtung (52) zur Verzögerung der nächsten vorhergehenden Zahl der fünften periodischen Sequenz zur Erzeugung einer sechsten periodischen Zahlensequenz (Kx(n-1)); und eine Vorrichtung (56) zur Kombination der fünften und der sechsten periodischen Zahlensequenz gemäß einem Steuersignal zur Erzeugung der vierten periodischen Zahlensequenz.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Vorrichtungen (12, 14) zur Umwandlung der dritten periodischen Zahlensequenz in die winkelmodulierte Wellenform.

6. Verfahren zur Synthesierung einer winkelmodulierten Wellenform (V(t)) unter Verwendung einer numerischen Synthesetechnik, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Erzeugen, aus ersten Wellenformdaten in einem ersten Speicher, einer ersten periodischen Zahlensequenz (x(n)) mit einer Frequenz, die von einem angewendeten Modulatorwellenformfrequenzparameter (Mm) gesteuert wird;

Erzeugen einer zweiten periodischen Zahlensequenz (y(n)+Mc) als ausgewählte Funktion der ersten periodischen Zahlensequenz und einem angewendeten Trägerwellenformfrequenzparameter (Mc); und

Erzeugen, aus zweiten Wellenformdaten in einem zweiten Speicher, einer dritten periodischen Zahlensequenz (v(n)) als Funktion der zweiten periodischen Zahlensequenz, so daß die Größe der dritten periodischen Zahlensequenz mit einer Trägerfrequenz gemäß einem angewendeten Trägerwellenformfrequenzparameter mit winkelmodulierender Frequenz gemäß dem angewendeten Modulatorwellenformfrequenzparameter oszilliert.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, worin der Schritt des Erzeugens der zweiten periodischen Zahlensequenz durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

Erzeugen einer vierten periodischen Zahlensequenz (y(n)), welche die Summe der zwei aktuellsten Zahlen der ersten periodischen Zahlensequenz mal einer angewendeten Konstante (K) ist; und

Addition der vierten periodischen Zahlensequenz zu dem angewendeten Trägerwellenformfrequenzparameter zur Erzeugung der zweiten periodischen Zahlensequenz.

8. Verfahren gemäß Anspruch 6, worin der Schritt der Erzeugung der zweiten periodischen Zahlensequenz durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

Erzeugen einer vierten periodischen Zahlensequenz, welche die Differenz der zwei aktuellsten Zahlen der ersten periodischen Zahlensequenz mal einer angewendeten Konstante (K) ist; und

Addition der vierten periodischen Zahlensequenz zu dem angewendeten Trägerwellenformfrequenzparameter zur Erzeugung der zweiten periodischen Zahlensequenz.

9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, worin der Schritt der Erzeugung der vierten periodischen Zahlensequenz durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

Multiplikation der ersten periodischen Zahlensequenz mit der angewendeten Konstante zur Erzeugung einer fünften periodischen Zahlensequenz (Kx(n));

Verzögern der nächsten vorhergehenden Zahl der fünften periodischen Sequenz zur Erzeugung einer sechsten periodischen Zahlensequenz (Kx(n-1)); und

Kombination der fünften und sechsten periodischen Zahlensequenz gemäß eines Steuersignals zur Erzeugung der vierten periodischen Zahlensequenz.

10. Verfahren gemäß Anspruch 6, weiterhin gekennzeichnet durch den Schritt der Umwandlung der dritten periodischen Zahlensequenz in die winkelmodulierte Wellenform.







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