Главная > Радиоавтоматика (Коновалов Г. Ф.)
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

§ 10.13. ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ

Функциональная схема цифровой системы автоподстройки частоты показана на рис. 10.38 (более детальная по сравнению с рис. 10.4). В состав системы входит цифровой фазовый детектор (ЦФД), на один из входов которого поступает последовательность импульсов с частотой сформированная формирующим устройством по сигналу с эталонного генератора (ЭГ). На два других входа ЦФД с цифрового перестраиваемого генератора (ЦПГ) подаются две меандровые последовательности импульсов сдвинутые одна относительно другой на . В зависимости от того, с какой из этих последовательностей совпадает временное положение импульсов с ЭГ в ЦФД вырабатывается сигнал ошибки, начало

которого совпадает с временным положением импульса с ЭГ, а окончание с концом импульса меандровой последовательности. Сигнал ошибки заполняется счетными импульсами последовательности с частотой Число счетных импульсов в сигнале ошибки зависит от рассогласования фаз сигналов на входе ЦФД.

Рис. 10.38. Функциональная схема цифровой ФАПЧ

В зависимости от соотношения частот число импульсов на выходе ЦФД может быть различным. Если то дискриминационная характеристика ЦФД будет релейной, если то многоуровневой (см. рис. 10.30).

Сигнал с ЦФД сначала подается на цифровой фильтр нижних частот (ЦФНЧ), а затем на цифровой перестраиваемый генератор, который состоит из УДИ, СД и опорного генератора На вход УДИ подаются импульсы коррекции а также последовательность импульсов от с частотой При поступлении импульсов коррекции в последовательность добавляются (или исключаются) импульсы коррекции, что приводит к изменению фазы сигналов последовательности на где коэффициент деления СД.

Импульсы коррекции поступают на управляющие входы УДИ периодически, поэтому частота сигнала на выходе делителя изменяется.

На рис. 10.39 приведены графики, поясняющие принцип работы замкнутой ФАПЧ при начальной расстройке Для упрощения графики изображены для случая, когда ЦФНЧ отсутствует, т. е. сигнал с ЦФД подается непосредственно на УДИ. Как видно из рис, 10,39,

первые два импульса от ЭГ совпадают с последовательностью в результате чего на положительном выходе ЦФД появляется импульс коррекции, что приводит к добавлению импульса в опорную последовательность Момент появления третьего импульса от ЭГ совпадает с меандровой последовательностью в результате чего импульс коррекции генерируется на отрицательном выходе ЦФД. Под действием этого импульса из опорной последовательности «0 исключается один импульс. Добавление импульса коррекции приводит к уменьшению периода меандровой последовательности, а исключение к его увеличению.

Рис. 10.39. К пояснению принципа работы цифровой ФАПЧ

Таким образом, через какой-то промежуток времени в системе ЦФАП устанавливается режим, при котором средняя частота колебаний сигнала с ЦПГ равна частоте сигнала ЭГ. Отметим, что в непрерывных системах ФАП в установившемся режиме при равенстве частот сигналов от эталонного и перестраиваемого генераторов равны и их мгновенные значения.

Оценим основные показатели качества работы системы ЦФАП. С этой целью найдем передаточные функции системы и ее элементов.

В результате добавления (исключения) импульсов коррекции в опорную последовательность среднее значение частоты ЦПГ изменяется и становится равным где число импульсов коррекции за один такт работы системы. Таким образом, приращение частоты ЦПГ

Ограничимся случаем, когда При этом Изменение частоты

приводит к приращению фазы сигнала ЦПГ на

За интервалов работы системы фаза сигнала ЦПГ

-преобразование последнего выражения позволяет получить

отсюда передаточная функция ЦПГ

где

При большом числе уровней дикриминационную характеристику ЦФД можно приближенно заменить линейной зависимостью и записать в виде

где шаг квантования.

Влияние квантования на качество работы можно учесть, как это делалось ранее, путем дополнительного сигнала — шума квантования (10.1).

При малом числе уровней квантования замена нелинейной характеристики ЦФД линейной (10.90) неточна. Однако если система ЦФАП работает в условиях действия помех, то нелинейная дискриминационная характеристика ЦФД может быть заменена линейной, крутизна которой определяется методом статистической линеаризации (см. гл. 12). При этом передаточную функцию ЦФД можно представить в виде

Оценим устойчивость системы ЦФАП для случая, когда передаточная функция цифрового фильтра нижних частот

Фильтр с передаточной функцией (10.91) позволяет обеспечить астатизм второго порядка, а также необходимый уровень фильтрации помех.

На рис. 10.40 приведена структурная схема ФАПЧ, согласно которой передаточная функция разомкнутой системы

В соответствии с критерием устойчивости Гурвица система ЦФАП устойчива, если выполняется условие

Рис. 10.40. Структурная схема цифровой ФАПЧ

Коэффициент передаточной функции ЦФНЧ выбирается из условия получения нужного характера переходного процесса в виде частотной характеристики системы При полюсы системы — комплексно-сопряженные, поэтому переходный процесс имеет колебательный характер и относительно ошибки в соответствии с (10.46) имеет вид

где модуль и аргумент комплексно-сопряженных полюсов системы; действительная и мнимая части полюсов системы.

На рис. 10.41 показан график переходного процесса в системе ЦФАП, а на рис. 10.42 — частотная характеристика

Рис. 10.41. Переходный процесс в системе ЦФАП

Рис. 10.42. Частотная характеристика цифровой ФАПЧ

этой системы, вычислительная при

Дискриминационная характеристика ЦФД имеет периодический характер, поэтому так же, как и в непрерывных системах, для систем ЦФАП существует значение начальной расстройки частоты относительно частоты ЭГ, при которой возможен режим слежения частоты ЦПГ за частотой ЭГ. Максимально допустимое значение расстройки частоты называют полосой удержания:

1
Оглавление
email@scask.ru