Пестряков Б.В. Шумоподобные сигналы в системах передачи информации (1973) (1151884), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Суммирующие и вычитающие устройства Суммирующее и вычитающее устройства должны соответственно выполнять операции иск (~) = Ксу Х и. сэ> (Г) (6.8.3) !=1 где 1 — число суммируемых напряжений, и иак (>) = Ьвх ву> (() — ивх вуэ (1))Кау (6 8 4) Операция вычитания может быть заменена операцией ело>кения, если знак у вычитаемого заменить на противоположный. Обычно основой суммирующих устройств являются суммирующие резисторные цепи. На рис. 6.8.2 приведена схема суммирующего устройства на резисторах, осуществляющая суммирование по постоянному току, на которой цепи суммирования выделены пунктиром.
Схемы устройств, суммирующих по переменному току, аналогичны схеме, изображенной на рис. 6.8.2, с добавлением разделительных емкостей, а вычитающих по переменному току — с добавлением фазоинверсного каскада. Вычитание по постоянному току целесообразно производить, используя схемы дифференциальных усилителей, в качестве которых можно применять соответствующие типовые интегральные схемы. Неидеальности сумматоров проявляются в неточном выполнении операции (6.8.3). Для уменьшения ошибок суммирования, обусловленных взаимным влиянием источников суммируемых (вычитаемых) напряжений и их внутренних сопротивлений )сы, изменяющихся в широких пределах, напряжения на суммирующий резистор )сх подаются через последовательные резисторы Кр большой величины.
Если Йш .р Яы и Йш )) Яв, то взаимовлиянием цепей сумматора можно пренебречь!6.15), но коэффициенты передачи каждой цепи суммирования получаются много меньше единицы и равны й~ (6.8.5) Рш гзо При соблюдении условия Ир, )) Яа точность выполнения операции суммирования определяется только отклонениями величины сопротивлений Их и йр,.,для схемы сумматора на резисторах (6.8.6) При простом суммировании, когда все сопротивления Яр, должны быть одинакового номинала, т(Я ) лт(пх) = ~~ ~пвх сь 1=- лй (Ка) «~~ ивх сг Р (6,8.7) ~ (ЯР) 1- — -1 ~сэ Рис.
а.аль Отклонения и нестабильности )тх и Яр, приведут к ошибкам суммирования, дисперсия которых равна Для выявления точности операции суммирования удобно положить, что суммируются одинаковые напряжения, тогда относительная ошибка операции суммирования равна 0 (пх!т (пх)) == — 0(йр)(лю'(йр)+0()тх)/т'(йх). (6 8 9) 1 Ошибки суммирования могут быть уменыпены при использовании стабильных и точных резисторов до величин, которыми можно практически пренебречь. Это относится и к сумматорам согласованных фильтров, когда 1 )) 2 (см. рис.
6.9.1 и 6.9.2). При этом ошибки суммирования приводят к незначительному увеличению дисперсии боковых выбросов и к отклонениям в величине основного выброса и сказываются на свойст- 331 вах согласованных фильтров значительно меньше, чем другие факторы (см. 5 6.10). Отклонения )св приводят к отклонениям коэффициента передачи суммирующего устройства, что вызывает потери энергии согласно 5 6.4.
Недостатком рассмотренных сумматоров является то, что Кх много меньше единицы и в схемы приходится вводить дополнительные усилительные каскады, отклонения коэффициентов усиления которых также сказываются на потерях энергии. 6.8.3. Устройства принятия решения Устройство принятия решения включает в себя пороговое устройство и устройство формирования вторичных импульсов определенной длительности, амплитуды и полярности, отображающих принятие той или иной гипотезы. Подобные устройства широко используются в системах передачи дискретной информации [?.3).
Гланал Вха Рис. 6.8.3. Н а рис . 6.8. 3 приведен п р имер схемы принятия решения и ри распознавании сигналов. Сравниваемые напряжения обычно имеют одинаковую полярность в силу идентичности каналов, поэтому в качестве схемы сравнения необходимо применять вычитающее устройство (см. выше), которое в данном случае выполнено на транзисторах Т1— ТЗ. Основные неидеальности такого устройства принятия решения заключаются в наличии зоны нечувствительности, обусловленной конечностью напряжений, необходимых для запуска одновибраторов, и нестабильностью порога их срабатывания. Как показала практика, при достаточно большой амплитуде сравниваемых напряжений влия- 232 пнем этих неидеальностей на уменьшение достоверности в большинстве случаев можно пренебречь.
При реализации устройств принятия решений могут быть широко использованы типовые интегральные схемы, линейные и цифровые: одновибраторы, мультивибраторы, спусковые схемы, усилители с дифференциальными входами и т. д. !6.51. 6.8.4. Стробирующие устройства Стробирующее устройство должно пропускать напряжение со входа на выход в определенные короткие интервалы времени ЬТ„р, Такие устройства широко используются в системах передачи дискретной информации ~7.3). Стробированию могут подвергаться разнополяриое и однополярное напряжения постоянного тока и напряжение переменного тока. Ек Вых Л. ЧГ СтррХ Рис. 6.3Л.
Основой стробирующих устройств являются транзисторные и диодные ключи (см. 2 6.7). В настоящее время имеются типовые интегральные схемы, выполняющие эти функции. Пример схемы устройства приведен на рис. 6.8.4. Транзисторные ключи на ТЗ и Т4 в исходном состоянии открыты и напряжение на выходе близко к нулю. При подаче стробирующего импульса транзисторы закрываются и напряжение на выходе пропорционально напряжению на входе. Вместо параллельных ключей могут быть использованы последовательные ключи и их комбинация [6.41. Такое стробирующее устройство может быть применено в схемах, когда неизвестна полярность стробируемого напряжения, например в схемах приема сигналов с неизвестной фазой непосредственно после интегратора.
233 Если полярность стробируемого напряжения известна, то может быть применено верхнее либо нижнее плечо рассмотренной схемы. Основными неидеальностями стробирующих устройств являются отклонения коэффициента передачи и неточности выполнения операции стробирования, заключающиеся в конечности интервала стробирования, переходных процессах и неполном «запирании» схемы, влиянием которых на потери энергии при Лт„р ( О,ЗТ,(Б, и реальном отношении сопротивлений открытого и закрытого ключа обычно можно пренебречь.
6.9. Согласованные фильтры на многоотводных линиях задержки Реализация согласованных фильтров для ШПС существенно отличается от реализации согласованных фильтров для простых сигналов. Реализацию СФ можно рассматривать с точки зрения формирования его импульсной переходной или частотной характеристики. В частности, для фильтров на многоотводных линиях задержки (МЛЗ) ее удобнее рассматривать во временнбй области. Для случая ФМн сигнала, используя (2.1.2) и (2.1.4) и рассматривая в этом случае сигнал как совокупность элементов с различными фазами в сокращенной записи, можно получить л» з (1) = Х 5 (à — )Т») соз (со„Г + Л«р; (1 — )Т,)), (6.9,1) где 3 (1 — )Т») = Я при 1 = )Т» —: (1 + 1) Т, и 5 (1 — )Т,) = О в другие моменты времени.
Тогда импульсная переходная характеристика фильтра, согласованного с таким сигналом, должна иметь вид т)ср (() = 5 (Т, — 1) = Х з (Т, — 1+ )Т») сов 1«р, (Т, — 1) + !'= ! + Ьр, (Т, — (+)Т,)) (6.9.2) и может быть сформирована устройством, состоящим из звена, формирующего из дельта-импульса радиоимпульс длительностью Т„ т. е. предварительного фильтра (ПФ) с амплитудно-частотной харак»!са (О) — м»») Тэ теристикой *' ', идеальной линии задержки (ЛЗ) с числом («» — р»«»)гэ отводов, равным У, — 1; фазовращателей, создающих в каждом из отводов сдвиг фазы, соответствующий Ь!рь и суммирующего устройства (СУ) (рис.
6.9.1). Физический смысл работы такой схемы при действии сигнала может быть объяснен следующим образом. В момент времени 1 = Т„когда сигнал, прошедший предварительный фильтр (ПФ), согласованный со спектром элемента, целиком записан в линию, на соответствующих отводах присутствуют элементы сигнала с раз- 234 личными значениями фазы.
Фазовращатели (ФВ) так изменяют фазу в отводах, что в этот момент все элементы сигнала на входе сумматора оказываются в фазе и результирующее напряжение равно сумме амплитуд напряжений всех У, элементов сигнала. Это суммарное напряжение дает основной выброс.
В остальное время условие синфазности суммируемых напряжений с отводов не выполняется и напряжение на выходе сумматора, определяющееся ФАК сигнала, меньше, чем в момент 1 = Т,. Напряжения тлэ на отводах, обусловленные дей- г з э д, ствием помех, имея случайные со- х 5 '~к я четания фаз, складываются по мощности. При практической реализации Фв ФВ Фл Фв схемы необходимо использовать некоторые дополнительные каскады и цепи. В отводах линии за- гэ держки обычно включаются аттенюаторы (А), которые служат для Рнс. 9.9Л.
выравнивания амплитуд сигналов с отводов перед суммированием. Для исключения влияния отводов друг на друга через сумматор аттенюаторы и фазовращатели должны выполнять разделительные функции. Обычно СФ используются для приема сигналов со случайной фазой, тогда на выходе фильтра включается амплитудный детектор, напряжение с которого подается на стробирующий каскад и устройство принятия решения (см. рис. 6,3.1). Для фазоманипулированных ШПС с ограниченным набором значений фазы целесообразно с целью уменьшения числа фазовращателей осуществлять предварительное суммирование напряжений с отводов, требующих одинаковых сдвигов фазы, с использованием общего фазовращателя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
