Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2-е издание, 2004) (1092039), страница 123
Текст из файла (страница 123)
Анализ работы системы ФЛПЧ, особетшо в режиме захавы и при воздействии помех, предсташзяш сззожную ыазсмщическую задачу Сложность се рсшевия ап(идслястся тем, по повеление ФЛПЧ о с ае с» испивай ным лиффсрсвциальиым уравнением. Обоз>зачин застогы входного и апорпог ., оо сто, роз иа ь Лыи(П н ы з Лыи(П, где гщ— ценгршьнал часзша, а Лы.„(г) и Ли„(г) — и иенение ес во времени для входнопт и ппорного симашов Тогда рюность часмн входзго~о си~ нала и опорного можно записать и виде Лыбй = Лге„(г) — Лыи(г). Рассматривая Лш„.(П как входное возлсйствие на сне~ему. а Лы(г)— = дд(1))г>г как реакцию системы, можно записать диффсронпиальнос >рввне.
ние, описывающее ее поведение П 34) бр()(бг - иПК(ф)КФ)=Л ..(1), где ф — тскупшл разиосзь фш мено1у сигналами управ злсмш а генератора и ихолным; и - - ва~зряженис «ходаоз о сиз пала; К( р) — норьгироаанная тарахзерисзика фазового ле~еигора. К(р) — козффициент передачи фильтра в операторной форьзс, 12 —. коэффициент передачи управляемого ен рнера, характеризуюшии приращение чашоты улранллемш о ~ енератора прн пода чс на его вход постоянного напрюксния один вольт. 631 9 Ридчстегнв такие сиежени юредлчн иифодиаяия Рнг. 9М9.
Характеристика фаювого асшю сра Рис. 9.50. Линеаризованная мо- лю ь системы ФАПЧ ож(Р) 2иПК(Р)/л Н(р) = —" — = —,---- 9„(р) (2рк)нПК(р) - р тле Ц„(Р) и (Р„,(Р) -- запись сигналов гр„(1) и дж(г) вопеРатоРной фоРме. Анализ этого выражения позволяет сделать вывод, что передшочная функция Н(р) опрелелястся как внутренними парамеграми ФАПЧ (П, К(р)), так и внешними (и).
Зависимость Н(р) ог и нежелательна, и лля ее устранения или ослабленна примепянн автоматическую регулировку усиления (АРУ). В дальнейшем булем полагать и = 1. Выбор оптимальной формы передаточной характеристики К(р) и коэффициента П якшается основной задачей при проектировании ФАПЧ. 2(ля определения К(р) достаточно задать 1(( р) и затем через нес выразить К(р).
р н(р) (2/к) П (1 - Н(р)) ' Ь32 Характеристика фазового летек~ора К(гр) нслинейна, цериолична и определяется формой опорного и входного сигналов. Если ацщюксимировагь Г(р) полигональной кривой (рис 9 49), то Р(гр) = -(2!к)гр, — к 2 к ~9 к я)2. 11ри мальм внешних лоздейсгниях, когда частоты входного и опорного сигналоя совпадаюц а фазовое рассогласование не превышаег я!2, систему ФАПЧ ьзгзгкно заменить эквивалентной лниеаризованной модеяью (рис 9.50) Управляемый галера~ар, лля которого часцэтный сдвиг выходного си~ нала пропорционален вхопному си~ налу, а фазовый интегралу от не~ о, выполняет роль интегрирующего звена с коэффициентом передачи в операторной форме и()ГР.
Передаточная функция замкнутой линеаризованной системы ФАПЧ Яр) связана с передаточной функцией фильтра системы К(р) в операторной форме соотношением 11оскольку г!эАПЧ а УС вьлю шяет роль пала салага фильтра с частотной харак ер сгикой Н()ы) та важнейшим локашп:леч качества сс работы явля ется аа юзал шогж К = -~(77(уш)!'Нс яо Выбрав соатветс жующим абрагом К(р) и й, и . 5.51. Ч.
с р можно налучить требуемое значение шумовой по- акая схема лралорциолосы Однако при этом неаблодича помнить, что ню"ио " "" "'Рис)"эфильтр, реализугошнй характеристику Н(р) дол шега тьзвавь~ в жеи бьггь устоичивыч Стремление сузил, шулзау у р ш. у П захвата в сисюче ФЛПЧ с любыи ФНЧ ме можю быть больше шумовой паласы Уменылеиие шумовой полосы влечет за собой также увеличение времени ввода в синхронизч 7;,. Для ФАПЧ бег ФПЧ шумова» полоса, паласа захвата и полоса улержани» равны межлу собой (2йгя) й 2л „(2(И л) - га 2л Ис юл гаван пропорционально интегрируюшии филю р (рнс 9 51). у которого й я+ Зй г (тс 2к яь2й 7) где Т Я С', Т = (К; ч.
Кг)С, можно папу гить л'сгатачно узкую шумовую полосу, осли саа~вснжвукзггзим образом выбраю параметры Дь Лл ( Время ивова в синхронизм в эточ слу гас Т„н З,ЗЛ) (Р . где Д) — расстройка чсзкду частотаи опорно о у равлясмого генераторов Противоречие между улушленисч фильтруюших свойсгс ФА)! 1 и уменьшением полосы за б , разрешено, сели применигь ло юл игольные поисковые процедуры или изменить нараиегры ФНЧ (адаптация) на этапе ваала в синхранизм. В первом случае на вюд УР след)с~ подать пилообразное ггвпряжснис, «отаров измен ш асг пу «олсбаний В определенный чомснз разность часпп «ходнога и опорного сигналов оказывается гакай,шо происходит захват и система вхолит в синхронизм Амплнгуда пилообразного алрл сенин должна обеспечивать псрссграйку генератора в з ребусчом сиапвзонс частот, а его псриал лолжсн быть дос газ ачен лля завершения пареходныл прзцессои в сисзсмс ФЛПЧ При эю 6ЗЗ Ч.
у О:ю мгппческкегкг кеми яеуелачи ив у ум я и чстодс можно врез~я поиска Т„, ориентнровмно оценить по формуле Т„, .= = ЛАДЕ',„Поггсковвя процедура ввела в синхроиизм особенно эффективна, конзаЬЕ > Е„,. Добизься уысиьшспия Т,„можно также изменением параметров ФАПЧ П н К(у) На этапе ввода в сгпшроннзм можно расширить подосу иронускания ФАПЧ или увсличи~ь коэффициент псрелачн П. После того «ак поиск будет завершен, ци параметры должны обеспечивать нужное какое~во слежения Выбор ош|гмщыьного режима требует моделнрования системы ФА(!'! Сне~сны передачи дискретной ннформа~!ии, а приемном трвкш которых лля демодуляции снгна.ш исппльзустся когерептное опорное колебание пв иссушсй час~о~с.
~юлучили название козел нтпых. В качестве демодуля~оров в них примепясгся ьоцысованный фильтр или коррелятор, а основной вид модулю!ни — фазовыи. Огзорное напряжение несущей частоты формируется в устройстве фаювой синхронизации ГУФС), ревизуемом, как праагьзо, пв базе ФАПЧ.
Г'псктр сцгпала т!сзиз (ш,г е (з,)зр + гр(г)) при равновероятной передаче символов з, н ф = 2п(т нс содержит дискретной составляющей ца часзо~е »,. Г),изи нз способов ее вотсстановлсния основан па тои, что в спектре псрелавасыо~о радносигншга остаегся составляющая достаточной мощности на час пз~с носущси.
Для этого левик|!ню делают равной (2к — вг)(ггг Другой способ предусматривает испольюваиие сигнала с полностью подавленной несущей. Чтобы при этоы восс~аиовигь несущую, свшза.г подвергают нелинейным прсобршованияч Рассмотрим способы ФС и оценим их целесообразною ь в тех или иных конкре1ных ситуациях.
Спектр си~ ншы с неполностью подавленной несущей состоит из дискрет ной н непрерывно(г сос~авляюпгих, т с. смешанный, Для двоичной ФМ сигнала дискрет ная сосгавлякзщая на частоте ыс ранна А соз йг)2 Непрерывная часть спектра связана со слу 1айным чсрсдованиеьг нулей и единиц в сообпюнии и иысс~ внл ° (зут(ып ((ш — цхз)Т )2) х 22 ((ш — ге )Т,(2) Для двоичной ФМ с произвольной девиацией фазы йг при идеальном канале синхронизации вероятность ошибки У„„= ! — Ф(~Р (! — ге )), (9.29) г ~лс гп = — ! В(г)зг(гУЕà —.со~(Ш) — коэффициент взаимной коРРелации с си~ гвпгов г(г) и г(г) Ит (929) след>ет, ~то всроятносгь ошибки пх э лается минины ной при д — в Одна о моч сл>час в спекгр» ею нала б>лет отсуть л р г сс вл юша» на чюг ге ив Соотношение мекг ч ипн ж~ьго дискрспгой сосганлвюшей чошностьк 1 р аной с ставляюнюи тависиг ш девиации фаты г, Итченяя эначенис г(.
но кис лгбигься опги альною рож в работы системы передачи и пеиоч Под оптимвш иыч рсжичоч сл«дуе попинать таков,югл которого при прог р « . уславн як,юс ги паж си иннин сынов тначение всроятгггэьч и ошибки В канале сипхро нтвции лии ерсин фл>кт>ацин фатгч ич г еил Р сот (я(2) (ссот (рг'2): 2> Вл р р Р„, ( Л в). как ранее >гыэыашось. ьгожно пренебречг, при п,„в 0,2 О,З Пггэ~очу если допусти>>и ~то нв с(,га у инфорчации отводитси б пылая часгь ношности сигнала. ю р,гссвытриввсный способ формирования синхросгпгггыв тгож~го 1 прич ня ь ~ ри 0 — —:. 10 Гго огначает, 'ю\ игл юв нроп,с алия фильтр> Л;„в квияэс синхронигации должна быть сушесгне по геньшс ишрины гпекгрл информационного сюнгыа В противноэг сл>чае цоче а, согдвваемая Фй(-с о .
делает прием нсэффек ишн ~ч Оптин:пь о соотиг жение вид> югдносг ю синхросигнвла Р и полной мшцносгыо сигнала Р, с >" сюн ннибггя. носимых сисгснои син ро шанин. чохюго оценил, но форчуле (13>) Зкч. ч, покогпаэпа синс(>ие, копосравнениосд'. го (Р,((",)„ы =1(,(йт(> Исп я, алв нв инхр ниыцюо приволиг к шчсро помехоуьюи иаости Вгпг кожно иэбеэкаю, осли Шеяиъ синхросюнд непосредственно ив принимаемого сигналя пу пилинеиного праерюо шина В 'ыаиси гости от эгон прополуры рашичают цэн нюы стен с квалрапюной июгипсйной обраб пкпн си~ нала (схемы Пггс~гх корса.
Снфорова), ФЛПЧ с квадратурными кацапами (схсча Косгггса>, 9 рвп стгхнякеюкяе сложены лередлян яфсрнля —. с обратной снязью по решению. Для схемы с квьшратинной обработкой (рис. 9.52, и) полу ~аемый па выходе нелинейно~о злсмснш снпшл буде~ содержать гармонику частоты 2/ч которую можно отфильтровать полосоным фильтром (схема Писзолькорса) или ФАПЧ (схема Сифорова). Разлепив эту частоту иа 2, получим асзо~у (ч Поскольку во всяким нелинейном элементе при мшюм отношении сш и ш-.
помеха помеха погавляет сигнал, то перед устройс т вом возведения я квадрат желательно включить фильгр ((рин~ншиальзый не?остаток этой схемы, как, впрочем, и всех других, нсонюзнапюсть оценки фазы изменение фюы входного сигнала на а не отрюкчщся на фазс выводно~о сигнала. Следствием этоз~о является так назывнсчыи зффскт ~ б(зотнгзй работы (инверсия приняюй паслсдавазельно- ~и спинозов). Для ус~ранения обратной работы используется относи!ельная фазовая мол)дания. В схеме )(остаса(рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
