§ 15.2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СЛЕДЯЩИХ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ

Следящие измерители, предназначенные для оценки времени запаздывания сигналов РНС, выполняются в виде когерентных или некогерентных систем АПВ.

Примером когерентной АПВ может служить используемая в аппаратуре потребителей средневысотных СРНС следящая система, одна из возможных модификаций которой дана на рис. 14.10. Упрощенная структурная схема когерентной системы АПВ приведена на рис. 15.2. Ее особенностью является применение когерентного (синхронного) детектора. В качестве опорного колебания этого детектора используют напряжение , подаваемое от цепи ФАПЧ. В связи с тем что фаза опорного колебания совпадает с фазой сигнала , преобразование входного радиочастотного колебания в видеосигнал можно считать линейным.

Рис. 15.2

Рис. 15.3

С выхода когерентного детектора видеосигнал поступает на временной дискриминатор, управляемый опережающей и отстающей селектирующими последовательностями. Сигнал ошибки на выходе временного дискриминатора, а следовательно, и на выходе фильтра нижних частот пропорционален разности запаздываний . При достаточно малом сигнал ошибки пропорционален производной — и, следовательно, соответствует правилу (15.7). Сигнал ошибки поступает на петлевой фильтр, который имеет первый порядок астатизма. Оценку же динамических параметров (скорости, ускорения) осуществляют в цепи ФАПЧ и вводят в результирующую оценку РНП путем простого пересчета. С выхода петлевого фильтра управляющее воздействие поступает на исполнительное устройство, функции которого выполняет ГУН тактовой частоты . Тактовые импульсы подают на генератор кода, вырабатывающий две сдвинутые во времени друг относительно друга на А последовательности дальномерного кода, выполняющие функции селектирующих последовательностей в схеме временного дискриминатора. С генератора кода снимают также последовательность , время запаздывания которой и является оценкой в проанализированной системе АПВ.

Рассмотрим пример построения некогерентной АПВ (рис. 15.3). Входной сигнал , имеющий некоторый доплеровский сдвиг частоты и случайную фазу , поступает на умножители 1 и 2. Кроме того, на умножители подают опережающие и отстающие последовательности и . В спектрах, образующихся на выходах умножителей колебаний, содержатся составляющие частоты с амплитудами

где К — константа. Полосовые фильтры 1, 2 имеют равномерную в полосе доплеровских сдвигов частот амплитудно-частотную характеристику, форма которой близка к прямоугольной.

Так как полоса пропускания полосовых фильтров ограничена значением , внеполосные помехи оказываются отфильтрованными. Детектирование колебаний производят для выделения постоянных составляющих, пропорциональных и . Их разность является сигналом ошибки, который поступает на петлевой фильтр и далее на ГУН тактовой частоты и генератор кода .

Рассмотренные примеры систем АПВ иллюстрируют лишь основные принципы их построения. В различных модификациях аппаратуры потребителей РНС используют множество вариантов построения систем АПВ в аналоговом, цифро-аналоговом, цифровом аппаратном и программном исполнении.