Первачев С.В. Радиоавтоматика (1982) (1095886), страница 55
Текст из файла (страница 55)
На этом рисунке ИЭ вЂ” импульсный элемент с коэффициентом передачи, описываемым последовательностью дельта-функций (10.2), замыкающийся в моменты появления чисел на входе преобразователя, Кфф(р) — операторный коэффициент передачи формирующего фильтра с импульсной переходной функцией, равной ЛУ~Й(1). При использовании в ЦАП экстраполятора нулевого порядка Кэф(р) = =АУ~ (! — е-Рт)/р Полученные математические описания цифровых и аналогоцифровых блоков системы, изображенной на рис. 11.1, позволяют построить ес общую структурную схему (рис. !1.5).
В нее, кроме эквивалентов АЦП, ЦАП и цифрового фильтра, входит описанный в э 2.5 линейный эквивалент аналогового дискриминатора, состоящий из безынерционного звена с коэффициентом передачи Юи и источника шума $(1), а также звенья с коэффициентами передачи К„„(р), Кф(р), описывающие аналоговый генератор опорного сигнала и фильтр Ф. Перечисленные выше достоинства цифровых систем могут проявиться более полно, если цифровыми в них являются не только фильтры, но и другие блоки: дискриминаторы, генераторы опорного сигнала.'В связи с этим получили распространение цифровые следящие системы (рис.
11.6), в которых используются цифроные дискриминаторы (ЦД), цифровые фильтры (ЦФ) и цифровые генераторы опорного сигнала (ЦГОС). Цифровые радиотехнические следящие системы, построенные по схеме, изображенной на рис. 11.6, отличаются большйм разнообразием. Они классифицируются по ряду признаков: виду параметра радиосигнала, за которым ведется слежение, числу уровней квантования и др. Одним из важных признаков, используемых при классификации цифроиых систем фазовой автоподстройки и цифровых систем слежения за нременным положением сигнала, является место Рис. !!.6 Рис. >Л5 проведения аналого-цифрового преобразования.
Аналого-цифровое преобразование сигнала и,(с, ).) в цифровую форму, т. е. в соответствующую последовательность чисел, может осуществляться в цифровых дискриминаторах таких систем до перемно>кения сигнала и,(г, А) с опорным напряжением. При этом, каь правило, оказывается, что указанное аналого-цифровое преобразование выполняется вне контура регулирования следящей системы и дискриминаторы такого типа называют цифрочыми дискриминаторами с АЦП вне контура регулирования.
Преобразование аналогового процесса в цифровую форму в упомянутых системах может проводиться также в элементах их цифровых дискриминаторов, выполняющих перемножение входного сигнала (илн его квадратурных компонент) с опорным сигналом. Цифровые дискриминаторы такого типа называют дискриминаторами с АЦП в контуре регулирования. При использовании цифровых дискриминаторов с АЦП вне контура регулирования опорное напряжение поступает на дискриминатор в цифровой форме и именно в такой форме вырабатывается цифровым генератором опорного сигнала.
В системах с АЦП в контуре регулирования на дискриминатор подается вырабатываемое цифровым генератором аналоговое опорное напряжение. Цифровые системы с АЦП вне и внутри контура регулирования отличаются не только формой представления опорного сигнала и схемным построением дискриминаторов и генераторов опорного сигнала, но и некоторыми свойствами. 235 11.2. Цифровые дискриминаторы Позпакомцмся с некоторыми вариантами построения цпфроных дискриминаторов, используемых в цифровых системах слежения за временным положением, фазой в частотой радиосигнала.
Цифровой временной дискриминатор, схема которого изображена на рис. 11.7, весьма близок к описанному в гл. 2 аналоговому временному дискриминатору импульсных некогерентных сигналов. Принцип его работы поясняется эпюрами процессов, прп- веденными на рис. 11.8. Входной сигнал и„(1) (эпюра Е) поступает на логические элементы И1 и И2, на вторые входы которых подаются следящие импульсы (эпюры 2 и 3). Заметим, что логические элементы И в схемах принято обозначать символом а. На выходах элементов И1 и И2 формируются импульсы (эпюры 4 н 5), длительность которых т! и тс зависит от временного сдвига Лт сигнала по отношению к следящим импульсам.
Сформированные элементами И1 и И2 импульсы отпирают логические элементы ИЗ и И4 и пропускают иа их выходы счетные импульсы (эпюра б), вырабатываемые генератором счетных импульсов (ГСИ). С выходов элементов ИЗ и И4 счетные импульсы (эп!оры 7 п 8), число которых равно соответственно йГ, и й(с, поступа!от на вычитаюшнй и суммирующий входы реверсивного счетчика (РС). В реверсивном счетчике в каждом периоде повторения входного сигнала подсчитывается разность п=й!с — й(ь затем производится считывание сформированного числа и, являюшегося результатом работы дискриминатора, и сброс счетчика на нуль, Описанный временной дискриминатор можно рассматривать как аналого-цифровой преобразователь временного рассогласования в число п.
Происходящее при этом квантование величины Егт по уровню отображается нелинейной характеристикой л(бт), возможный вид которой при услонии, что счетные импульсы синхронизированы по фазе со следящими импульсами, показан на рис. 11.9. Величина ззб шага квантования преобразуемой величины Лт определяется периодом повторения Т,„счетных импульсов. Преобразование рассогласования Лт в число и выполняется дискриминатором дискретно по времени. Поэтому эквивалент, отображающий работу дискриминатора в составе следящей системы, при отсутствии шумов совпадает с изображенным на рис. 11.3, если напряжение и(!) заменить на процесс Лт(!), а функцию Я(и) заменить на и(бт).
Моменты замыкания дискретного элемента ДЭ совпадают при этом с моментамп считывания чисел и с выхода дискриминатора. Период замыкания дискретного элемента равен периоду повторения импульсов сигнала. и!Я Рис. !!.!О Рис. 7!.Я. В дискриминаторе, показанном на рис. 11.7, аналого-цифровое преобразование происходит в контуре регулирования. Поэтому на вход этого дискрпминатора опорный сигнал подается в виде последовательности стробирующих импульсов, т. е.
в аналоговой форме. Примером цифрового дискриминатора, в котором аналого-цифровое преобразование выполняется вне контура регулирования и опорный сигнал представлен в цифровом виде, может служить дис.криминатор радиолокационной системы слежения по дальности 1511, изображенный па рис. ! 1.10. В этом дискриминаторе запускающий импульс ЗИ, совпадающий по времени с излучением передатчиком зондирующего радио- импульса, поступает на триггер Т и переводит его в состояние, при котором логический элемент И отпирается и начинает пропускать счетные импульсы, вырабатываемые генератором счетных импульсов (ГСИ), на счетчик (Сч).
Импульс отраженного радиосигнала, усиленный и продетектированный в приемнике, поступает на дискриминатор н виде управляющего импульса (УИ), который возвращает триггер Т в исходное состояние и прекращает поступление счетных импульсов в счетчик. Число этих импульсов Лг, прошедших в счетчик, определяется запаздыванием тс отраженного сигнала по. отношению к зондирующему. Перед началом каждого цккла работы в счетчик записывается число — иь Это число вырабатывается в цифровом фильтре следящей системы и является сформированной по результатам предыдущих наблюдений оценкой т запаздывания отраженного сигнала по отношению к зондирующему.
В мо- 237 мент поступления отраясенного сигнала в счетчике оказывается при этом записанным число и=!и — л„которое зависит от разности Лт=тс — тсс между истинным значением задержки тс отраженного сигнала и его оценкой т . Число п по соответствующей команде считывается с выхода дискриминатора. Управляющий импульс, задержанный на некоторое время, используется в рассматриваемой схеме для формирования команд на считывание числа и н новый ввод в дискриминатор числа — пь Из описания работы данного дискриминатора следует, что в нем осуществляется аналого-цифровое преобразование временного запаздывания т,(!) отраженного сигнала по отношению к зондирующему в последовательность чисел Ь'(АТ) и вычитание из нее опор- ной последовательности чисел и! (АТ), где тс!с> ,!м1 й=О, 1, 2, ..., а период Т коммутации дис- ~!!сс! кретного элемента равен периоду повто- рения импульсов сигнала .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
