Цифровые вычислительные синтезаторы в системах синтеза частот Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

7. Возможность проектирования систем спецназначения. [5]

В последнее время происходит бурное технологическое развитие в схемотехнике, в том числе в части ПЛИС, которое связано с резким увеличением числа эквивалентных логических вентилей, размещаемых на одном кристалле, повышением рабочей частоты с резким одновременным снижением как удельной, так и абсолютной стоимости. В частности, это достигается уменьшением технологического процесса производства. Однако с развитием техпроцессов стоимости разработок увеличивается в несколько раз, что может сказаться на стоимость ПЛИС.

Заключение

Таким образом, ПЛИС имеет высокие перспективы развития в связи с тем, что, на данный момент, имеет высокую производительность и возможность программирования вне заводских условий, что снижает стоимость затрат на разработку устройства.

Рекомендуется применять ПЛИС в следующих сферах[3]:

• Беспроводная связь

• Устройства обработки данных ЦОД-ов, серверных кластеров и облачных хранилищ.

• Маршрутизаторы для обработки и управления трафиком.

• Устройства потоковой обработки аудио и видео.

• Сложные медицинские приборы.

• Аппаратура военного назначения - связи, радиолокации и радиоэлектронной борьбы.

• Интеллектуальные контрольно-измерительные приборы и лабораторное оборудование. Список использованной литературы:

1 Максфилд К. Проектрование на ПЛИС. Курс молодого бойца. - М.: Издательский дом "Додека-ХХ1", 2007. - 408 с.

2 Семейства СБИС ПЛ серии Stratix [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://altera.ru/sbis-pl-stratix.html, свободный. - (дата обращения: 19.03.2019).

3 Altera Stratix 10 цена на ПЛИС микросхемы программируемой логики [Электронный ресурс]. - Режим доступа : https://el-ra.ru/mikroskhemy/fpga/altera-stratix-10/, свободный. - (дата обращения: 22.03.2019).

4 Новейшее семейство микросхем Xilinx UltraScale+ [Электронный ресурс]. - Режим доступа : https://www.macrogroup.ru/catalog/partgroup/4133, свободный. - (дата обращения: 21.03.2019).

5 ПЛИС - особенности применения и основные преимущества [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://cod57.ru/v-rossii/plis-osobennosti-primeneniya-i-osnovnye-preimushhestva-66780.html, свободный. -(дата обращения: 24.03.2019).

© Петров В.О., 2019

УДК 654.1

Д.А. Пецура

Сотрудник, Академия ФСО России, г. Орел, РФ Эл.почта: dpetsura@mail.com А.С. Ромичев

Сотрудник, Академия ФСО России, г. Орел, РФ Эл.почта: andre.romich57@gmail.com

ЦИФРОВЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИНТЕЗАТОРЫ В СИСТЕМАХ СИНТЕЗА ЧАСТОТ

Аннотация

В статье представлен обзор современных способов формирования частот и сигналов. Так же

представлены интегральные и модульные ЦВС. Приведены примеры приборов синтеза частот, которые используют ПЦС вместе с ПАС и системами ФАПЧ.

Ключевые слова:

синтезатор частот, цифровой вычислительный синтезатор, система ФАПЧ, модуляция.

Интегральные и модульные ЦВС

На различных этапах становления цифровые вычислительные синтезаторы реализовывались на программируемых логических интегральных и дискретных схемах. В последнее время доминирующим стало внедрение интегральных цифровых вычислительных синтезаторов, произведенных по технологии КМОП.

Предельная достижимая частота цифрового вычислительного синтезатора ориентируется частотой тактирования ЦН и ФП. С целью преодолнгия сего недочета и в иностранных, и в российских интегральных схемах используется параллельную структуру. Количество каналов при этом имеет возможность быть равным 2, 4, 8 и т.д. (рис. 1).

К

ф0

i

/т

Кф

НКФ ПК ► ЦАП

/ \ / \ / \

ОГ — >— < ►

u(t)

Рисунок 1 - Базовая структурная схема ЦВС

Применяя это заключение, получилось воплотить в жизнь важное количество интегральных схем цифровых вычислительных синтезаторов с высочайшими тактовыми частотами. Свойства кое-каких из их представлены в таблице 1.

Таблица 1

Микросхемы ЦВС

Модель Фирма Тактовая частота, МГц Разрядность ЦАП, бит Разрешение по частоте, бит Число каналов Корпус

AD9954 Analog Devices 400 14 32 1 TQFP-48

AD9858 Analog Devices 1000 10 32 1 TQFP-100

1508ПЛ8Т НПЦ «Элвис» 1000 10 48 2 TQFP-100

Системы синтеза частот на базе способов ПАС и ПЦС.

СЧ, построенные по способам ПАС и ПЦС, дают возможность воплотить в жизнь в одном техническом заключении все плюсы каждого способа. Это возможность мелкого значения шума, широкой полосы перестройки и невысокого значения паразитных спектральных составляющих выходного сигнала, характерных способам ПАС.

Такие СЧ, также сохраняют в себе и главный плюс обоих способов - их высочайшие скоростные свойства. При этом основной задачей считается преодоление дефектов, характерных любому способу синтеза. Для СЧ ПАС - это громоздкость технических заключений при их высокой цене, а для СЧ с ПЦС - довольно высокий уровень паразитных спектральных составляющих, который обусловлен способами формирования выходного сигнала.

ПАС включает в себя несколько ячеек преобразования частоты, любая из коих представляет собой СМ, на вход которого подается 1-ая группа опорных частот, а на иной вход - 2-ая группа опорных частот. На выходе смесителя установлен ПФ. Последовательное подключение этих ячеек гарантирует огромную полосу перестройки и позволяет убавить шаг сетки частот. При чем, выход предшествующей ячейки соединяется с одним из входов СМ следующей ячейки. Чем больше запросы к спектральной чистоте выходного сигнала, тем требование к фильтрации на выходе всякой ячейки преобразователя частоты жестче. Увеличение фильтрующей способности достигается за счет сокращения полосы пропускания фильтров, возрастания их затухания в полосе подавления и роста количества фильтров.

Благодаря, использованию ПАС и ПЦС удается получить выигрыш в аппаратных расходах, потому что это дает возможность малый шаг сетки при использовании меньшего числа ячеек преобразования частоты. При этом задача формирования малого шага сетки разрешима только при использовании ЦВС, а достижение требуемой полосы пропускания и спектральных данных гарантируется использованием ПАС.

В табл. 2 приведены свойства синтезаторов, произведенных с внедрением способов ПАС и ПЦС.

Таблица 2

Комбинированные синтезаторы ПАС и ЦВС

Фирма Модель Выходная частота, ГГц Разрешение по частоте, Гц Время переключения, мкс Паразитные составляющие, дБн

Noise XT LNS-18 4-18 <80

Hunter SMS-DA 1.25-18 1 0.35 -50

Elisra MW-15132HS- 2-18 1 <0.2 -70

Division 2-18-1HZ-00

Система синтеза частот на базе фазовой автоподстройки частоты и цифровых синтезаторов частоты.

В классических СЧ на базе систем фазовой автоподстройки частоты есть неодолимое противоречие меж шагом перестройки частоты и скоростью переключения. Решается он путем использования синтезаторов с дробной фазовой автоподстройкой частоты или использованием СЧ с фазовой автоподстройкой частоты и цифровых вычислительных синтезаторов. Структурная схема такового СЧ представлена на рис. 2.

ОГ

1/с

кп i

>ЦВС1

ФД

УГ

/

СМ ^кг КГ

ЦВС2

Рисунок 2 - Обобщенная структура совместного использования ФАПЧ и ЦВС

Для этой схемы выходная частота вычисляется по формуле:

¥ 2 N2

¥ = ¥ . . ¥ + ¥

' вых V , р _ — 1 ' ^ ог ^ кг ,

¥2 2

где и N2 - разрядности кодов частоты для цифровых вычислительных синтезаторов один и два

~ 70 ~

соответственно; 'У1 и Щ 2 - выходные коды частоты для цифровых вычислительных синтезаторов один и два соответственно.

Исходя из всего вышеперечисленного, внедрение ЦВС полностью гарантирует довольно высокое разрешение по частоте и по фазе и быстрое переключение частот. В реальное время основные изготовители выпускают и продолжают улучшать цифровые вычислительные синтезаторы и комбинированные синтезаторы частоты, которые содержат в себе цифровые вычислительные синтезаторы. Список использованной литературы:

1. Козлов В.И., Синтезаторы частоты на основе накапливающих сумматоров, «Электросвязь», №2, 1988.

2. В.Макаренко, Фазо-цифровые и частотно-цифровые синтезаторы частоты, часть 1, Электронные компоненты и системы (ЭКиС), №11, ноябрь 2012;

3. Варфоломеев Г.Ф. и Козлов В.И. Синтезатор частоты для аппаратуры радиосвязи пятого поколения, Техника радиосвязи, Вып. 2, 1995;

4. Козлов В.И. и др., Синтезатор частоты с модуляцией дробных коэффициентом деления в петле ФАПЧ, «Электросвязь», №9, 1988;

© Ромичев А.С., Пецура Д.А., 2019

УДК 654.1

Д.А. Пецура

Сотрудник, Академия ФСО России, г. Орел, РФ

dpetsura@mail.ru А.С. Ромичев

Сотрудник, Академия ФСО России, г. Орел, РФ andre.romich57@gmail.com

НАИБОЛЕЕ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ЦИФРОВЫЕ СТАНДАРТЫ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ВЕДОМСТВЕННЫХ СЕТЕЙ

Аннотация

В статье предоставлено краткое описание ведущих цифровых стандартов транкинговой радиосвязи. Представлены их характеристики достоинства и недостатки. Проведен сравнительный анализ.

На основании полученных результатов, сделан вывод о целесообразности использования каждой из систем в зависимости от поставленной задачи.

Ключевые слова:

Цифровые стандарты радиосвязи, приоритетный вызов, транкинговые системы, открытый (закрытый)

протокол, эффективная полоса речевого спектра.

В данной статье будут рассмотрены наиболее популярные цифровые стандарты, которые используются по всему миру для построения ведомственных сетей.

Для начала рассмотрим стандарт EDACS (Enhanced Digital Access Communication System). Он был разработан Шведским производителем Ericsson совместно с силовыми ведомствами. Концепция EDACS предусматривает закрытый протокол, который удовлетворяет большинству требований в области обеспечения конфиденциальности связи.

Стандарт EDACS использует частотное распределение каналов связи. Скорость обмена информации - 9,6 кбит/с, а время предоставления связи - 0,25с.