Диссертация (1136166), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Идентификация параметров модели для β = 1 идля β > 1, как отмечалось выше, не может быть осуществлена аналогичными методами.Результаты моделирования, подтверждающие функциональность предложенноймодели ИИП, приводятся в работах [92, 93], в которых представлены переходныехарактеристики, а также показано отсутствие самовозбуждения модели в отсутствиевходного сигнала.Далее на основе разработанных моделей узлов строится полная модельизмерительного приемника.2.3. Разработка моделей измерительных приемниковКраткий анализ требований стандартов к ИП.
Требования, предъявляемые ксредствам для измерений радиопомех, установлены стандартами [46, 47]. ИП могут бытьклассифицированы по типу используемых детекторов [10] в соответствии с изложенным впредыдущем разделе. ИП с квазипиковым детектором (ИП КД) работают в полосеот 9 кГц до 1000 МГц, ИП с детектором пиковых, средних и среднеквадратичныхзначений (соответственно ИП ПД, ИП СЗ, ИП СКЗ) — в полосе от 9 кГц до 18 ГГц.Кроме ИП, на практике широко используются анализаторы кратковременныхпомех и измерительные приемники с определением функции распределения амплитудрадиопомех, модели для которых предложены в разделе 2.6.101Для ИП КД измеряемый сигнал с входного устройства (антенны, эквивалента сетии т.д.) подается на несимметричный вход с волновым сопротивлением 50 Ом.
В полосечастот от 9 кГц до 30 МГц ИП должен иметь дополнительно симметричный вход созначением входного сопротивления 600 Ом (нормируется для частот до 150 кГц).Основные параметры ИП КД приведены в таблице 2.2. В стандартах [46, 47] задается нетолько ширина полосы по уровню половинной мощности, но и шаблон, в пределахкоторого должна располагаться кривая избирательности ФПЧ.Таблица 2.2. Основные параметры ИП с квазипиковым детекторомПараметрНоминальная ширина полосы пропускания по уровню -6 дБ, кГцПостоянная времени заряда детектора, мсПостоянная времени разряда детектора, мсМеханическая постоянная времени индикаторного прибора скритическим демпфированием, мсКоэффициент перегрузки каскадов, предшествующих детектору,не менее, дБКоэффициент перегрузки усилителя постоянного тока междудетектором и индикаторным прибором, не менее, дБПолоса частотABC, D0,291204511550160550160160160243043,56126Для ИП задаются характеристики избирательности по побочным каналам приема,промежуточной частоте и т.п.
Этим требованиям должен отвечать высокочастотныйтракт. В стандарте [47] приводится подробное описание требований к ИП с детекторамидругих типов. Для ИП ПД ширина полосы пропускания соответствует ИП КД; дляE-диапазона (1…18 ГГц) используется импульсная полоса пропускания, принятая равной1 МГц. Данный тип ИП, по сути, отличается от ИП КД только значительно большимотношением постоянных времени разряда и заряда, минимальные значения которых дляразных полос частот приведены в таблице 2.3.Таблица 2.3. Минимальные значения отношения постоянных времени разряда и зарядапикового детектора ИП для разных полос частот0,009…0,15Значениепараметра1,89∙104Полоса частот, МГц0,15…3030…10001,25∙1061,67∙1071000…180001,34∙108Для частот более 1 ГГц стандарт предусматривает два режима функционированияИП СЗ — линейный и логарифмический.
При этом ИП измеряет либо просто среднее,либо среднее логарифмическое значение измеряемых сигналов.Помимо указанных выше основных требований, к ИП предъявляется ряддополнительных. К ним относят показатели помехоустойчивости и помехоэмиссии,102стойкости каскадов к перегрузке, интермодуляции и т.п. Эти требования направлены наобеспечение нормального функционирования реальных образцов ИП, однако в случаемоделирования они перестают иметь смысл, т.к. предложенные выше модели узловобладают свойством идеальности.Анализ структурной схемы реальных ИП и выявление путей их моделирования, атакже первичная структура модели ИП приведены в [94].Разработка структурных схем моделей ИП. Общие требования к моделям ИПсостоят в следующем:— модели ИП должны быть конфигурируемыми;— моделиИПдолжныбытьуниверсальнымиимоделироватьлюбыеизмерительные приемники, соответствующие требованиям стандартов;— модели должны отражать те свойства и характеристики ИП, которыеопределяют их функциональное назначение и выходные параметры.Данные положения были положены в основу концепции упоминавшихся вышефункционально-интерфейсных моделей, в которых конфигурирующие воздействиявводятся в схему в виде фазовых переменных, численно равных соответствующимпараметрам.
ФИМ ИП состоит из параметрических моделей основных функциональныхРезультатмоделированияузлов, предложенных в разделе 2.2.Рис. 2.25. Структурная схема модели ИП с квазипиковым детекторомРис. 2.26. Структурная схема модели ИП с детекторами, отличными от квазипиковогоНа рис. 2.25 и 2.26 приводятся структурные схемы моделей ИП для случаевквазипикового детектора и детекторов других типов. Их отличие состоит в том, чтомодель инерционного индикаторного прибора [92] в ИП с детекторами, отличными от103квазипикового, не используется.
Модели отдельных узлов ИП и методы идентификацииих параметров были рассмотрены выше. На рис. 2.25 и 2.26 в качестве индексов принапряжениях введены обозначения параметров, определяющих конфигурацию модели.Они перечислены в таблице 2.4.Таблица 2.4. Конфигурирующие параметры для моделей узлов ИПОбозначениеf0fПЧKOkCΔfkC1τβMНаименованиеЧастота настройки ИППромежуточная частотаКоэффициент ослабления на частоте зеркального каналаКоэффициент связи контуров в каскаде фильтра преселектораПолоса пропускания ФПЧ на уровне минус 6 дБКоэффициент связи контуров в каскаде ФПЧМеханическая постоянная времени ИИПКоэффициент демпфирования ИИПМаксимальное показание ИИПРассмотрим принципы функционирования моделей. Сопротивление RВХ, которое вобщем случае может быть комплексным, задает входное сопротивление ИП, управляемыйнапряжением источник напряжения B1 обеспечивает развязку входа от остальных цепеймодели. В качестве управляющих воздействий для функциональных блоков используютсянапряжения, численно равные значениям соответствующих параметров.
Параметрическаямодель преселектора конфигурируется при помощи воздействий, задающих частотунастройки, промежуточную частоту, коэффициент ослабления по зеркальному каналу икоэффициент связи контуров. Перенос на промежуточную частоту осуществляется в узле,обозначенном на рис. 2.25 и 2.26 как смеситель, объединенный с гетеродином.Рациональность такого объединения определяется тем, что управляемый генераторсинусоидального сигнала в ряде систем моделирования может быть построен только наоснове комбинации источника линейного нарастающего напряжения, эквивалентноготечению времени для моделируемой системы, и нелинейного управляемого источника снеобходимой функциональностью.
ФПЧ управляется при помощи сигналов, задающихпромежуточную частоту, ширину полосы пропускания по уроню минус 6 дБ, а такжекоэффициентсвязимеждуконтурами.Онпостроеннаосновепараллельныхколебательных контуров с индуктивной связью и имеет два каскада [81].Модель КД в схеме на рис. 2.25 не является параметрической. При разработкеметодов идентификации параметров КД были выявлены трудности построенияпараметрических моделей для них, связанные с численным решением уравненийнепосредственно в электрической схеме [86, 87].
Поэтому параметры элементов КДдолжны быть предварительно рассчитаны. Для детекторов других типов используются104параметрические модели. Для них конфигурирующие воздействия определяютсявыполняемой функцией.Модель ИИП используется только в ИП КД и существенно влияет на результатмоделированияпринизкихчастотахповторенияимпульсныхсигналов.Ееконфигурирование выполняется при помощи напряжений, задающих коэффициентдемпфирования, механическую постоянную времени и максимальное показание ИИП.Параметры kC и kC1, а также предел индикации M для ИИП вводятся в модель какисходные данные для выработки управляющих воздействий и не оказывают влияния нарезультаты моделирования. В пределах каждой из полос частот [46, 47] параметры ИПдолжны быть неизменными.
Отсюда следует, что для любого диапазона можноограничиться единственным конфигурирующим воздействием — частотой настройки ИП.Такиемоделиможноназватьдиапазонными.Онибудуттребоватьменьшихвычислительных затрат в силу существенного упрощения цепей формированияуправляющих воздействий.В реальных ИП существует множество дополнительных узлов, которые расширяютих функции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
