И.В. Рябов1, Т.С. Буканова2, Н.В. Дегтярев3

1-3 Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола, Россия)

1 ryabov22@mail.ru

Постановка проблемы. Применение цифровых методов синтеза частот в радиотехнических системах (РТС) различного назначения позволяет значительно улучшить их технические характеристики. На сегодняшний день разработаны основные принципы построения цифровых вычислительных синтезаторов (ЦВС), а также достаточно глубоко изучены их особенности и формируемых ими сигналов. Однако предельные возможности ЦВС по быстродействию и «чистоте спектра» формируемых сигналов пока еще недостаточно исследованы. В связи с этим развитие ЦВС в настоящее время идет в основном в рамках известных структурных схем по пути их интегральной реализации, технологического повышения быстродействия, снижения энергопотребления и стоимости.

Цель. Рассмотреть возможность повышения быстродействия и линейности закона изменения частоты при формировании сложных сигналов, а также расширения функциональных возможностей ЦВС.

Результаты. Рассмотрены принципы построения и приведены структурно-схемотехнические решения ЦВС, построенных на базе метода прямого цифрового синтеза частот и сигналов. Представлены структурная и принципиальная схемы ЦВС частотно-модулированных сигналов, позволяющего синтезировать сигналы с амплитудной, частотной и фазовой модуляцией в частотном диапазоне 0,001…200 МГц. Показано, что предложенный ЦВС обладает высокой линейностью изменения частоты с шагом менее 0,001 Гц, что позволяет его использовать в качестве возбудителя передатчиков и гетеродинов приемников современных адаптивных систем КВ- и УКВ-связи.

Практическая ценность. Представленный ЦВС позволяет увеличить помехоустойчивость и надежность сеанса связи в адаптивных системах КВ- и УКВ-диапазонов. Его также можно использовать в аппаратно-программном радиокомплексе для дистанционного зондирования атмосферы Земли для получения амплитудно-частотных и дистанционно-частотных характеристик радиолиний.

Рябов И.В., Буканова Т.С., Дегтярев Н.В. Цифровой вычислительный синтезатор с высокой линейностью закона изменения частоты // Радиотехника. 2026. Т. 90. № 6. С. 40−49. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202606-04

1. Ямпурин Н.П., Болознев В.В., Сафронов Е.В., Жалнин Е.Б. Формирование прецизионных частот и сигналов: учеб. пособие. Нижний Новгород: Нижегородский гос. технич. ун-т. 2003.187 с.
2. Белов Л.А. Радиоэлектроника: Формирование стабильных частот и сигналов: учебник для бакалавриата и магистратуры. Изд. 2-е. М.: Изд-во «Юрайт». 2018. 242 с.
3. Рябов И.В. Прямой цифровой синтез сигналов для задач радиолокации, навигации и связи. Йошкар-Ола: ПГТУ. 2016. 151 с.
4. Рябов И.В., Толмачев С.В., Чернов Д.А. Цифровой вычислительный синтезатор сложных широкополосных сигналов // Приборы и техника эксперимента. 2014. № 4. С. 13-19.
5. Ryabov I.V. Digital synthesizers of frequency-modulated signals // Instruments and Experimental Techniques. 2001. V. 44. № 2. P. 62-68.
6. Патент № 2149503 (РФ), МКИ Н03В 19/00. Цифровой синтезатор частот. / Рябов И.В., Рябов В.И., Голуб Д.В. Заявл. 13.04.1999. Опубл. 20.05.2000. Бюл. № 13. 5 с.
7. Патент № 2358384 (РФ), МПК Н03L 7/18. Цифровой синтезатор частотно- и фазомодулированных сигналов. / Рябов И.В., Юрьев П.М. Заявл. 31.05.2007. Опубл. 10.06.2009. Бюл. № 18. 6 с.
8. Vankka, J. Direct digital synthesizers theory and application // Proc. Int. Symp. Circuits and Systems ISCAS’03. 2006. 210 p.
9. Wang C.-C., Huang J.-M., Tseng Y.-L. Phase-adjustable pipelining ROM-less direct digital frequency synthesizer with a 41.66-MHz oUTPUT fREQUENCY // Circuits and Systems II: Express Briefs. IEEE Transactions. 2006. V. 53. P. 1143-1147.
10. Рябов И.В., Толмачев С.В. Аппаратно-программный комплекс для организации связи в полярных широтах // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2020. № 3. С. 58-63.
11. Рябов И.В., Буканова Т.С., Макаров А.Е., Алексеев Н.О. Цифровые синтезаторы частотно-модулированных сигналов для телекоммуникационных систем // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2024. № 3. С. 73-79.