Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 3 (2004) (1151999), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Однако при этом ступенчатую кривую (рис. 19.3,б,г) заменяют плавной кривой, проходящей через середины ступенек. Получаемую таким образом АХ именуют усредненной амплитудной характеристикой. При сравнительных оценках различных типов КРУ удобнее иметь дело не с командами, а с коэффициентами команд. Под коэффициентом команды кн для канала 1 КРУ понимают отношение К, (! 9.2) К, в установившемся режиме, где Кы — максимальное значение команды К,.
Если амплитудная характеристика 1-го канала КРУ нечетная, то К, изменяется обычно от -К,„до +К;„. Поэтому коэффициент команды может принимать любые (для аналоговых КРУ) или дискретные (для цифровых КРУ) значения в пределах от -1 до 1. Когда 0<К„;<К„„, то км изменяется плавно либо дискретно в диапазоне О...1. Понятие коэффициента команды распространяется не только на выходные сигналы КРУ, но и на сигналы в любых точках схем ее шифратора и дешифратора.
Помимо отмеченных выше, важными показателями КРУ являются: зона нечувствительности 1-го канала КРУ, т. е. диапазон изменения значений команды К„; вблизи К =О, в пределах которого К;=сопзй дальность действия КРУ; точность функционирования каждого 1-го канава КРУ; помехозащищенность, характеризующая способность КРУ обеспечивать эффективное наведение ОУ в условиях радиопротиводействия. Командная радиолиния управления, обеспечивающая передачу и прием пр разовых команд, представляет собой с точки зрения приема совокупность обнаружителей. Каждый из них должен строиться в соответствии с теорией оптимального обнаружения сигнала прн условии, что амплитуда, начальная фаза и частота принимаемого сигнала неизвестны в точке приема.
В связи с данными обстоятельствами основными характеристиками КРУ рассматриваемого вида являются: вероятность ложной тревоги, характеризующая вероятность образования ложной команды и не превышающая обычно 10~...10 143); вероятность правильного приема, соответствующая вероятности прохождения переданной команды на выход дешифратора КРУ и составляющая 0,95...0,99 143]. 19.3.
ШИФРАТОРЫ И ДЕШИФРАТОРЫ КРУ С ФАЗОИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ 19.3.1. ОсОБеннОсти ИОстгОеннп ОДИОЕАИАлъных КРУ В шифраторе одноканальной КРУ с фазоимпульсиой модуляцией (ФИМ) величина (модуль) н знак команды К, отображаются временным интервалом между опорным и исполнительным временными кодами. Иногда знак команды харакгеризуется структурой опорного временного кода (ОК). Выходной сигнал шифратора одноканальной КРУ с ФИМ при условии, что опорный и исполнительньгй (ИК) временные коды являются трехимпульсными, имеет вид, показанный на рис. 19.4.
При изменении Кт перемещаются ИК, вследствие чего одновременно нзмеюлотся интервалы Т, и Ть при этом период следования 0 Т=Т1+Тз=солз1. Этот период соответствует темпу передачи команды К„. Величина и знак команды К „ формируемой шифратором, определяются соотношением пн Рис. 19.4 К„=Т1-Тз=»,К„, (19.3) где к„— коэффициент передачи а шифратора, который считается безынерционным преобразователем К„. Соотношение (19.3) написано в соответствии с условием, пы что на приемной стороне для получения выходной команды К б1 а использ тся инте вал Т и ин- ую тервал Т, Если команда К получа- Рне.
19.5 ется при учете только одного интервала Ть то знак команды в шифраторе определяется структурой опорного временного кода: при К„с0 и К„<0 выбираются различные временные интервалы между соседними видеонмпульсами. В такой ситуации выходные напряжения п шифратора прн К„>0 и К„<0 формируются так, как показано на рис. 19.5,а,б. Тогда К.=б„т,=б„»„. ~ К„~, (19.4) где б„— функция, равная 1 при К„>0 и -1 — при К„<0.
19.3.2. Стгу»ТУРНЫЕ СхемЫ ШИФРАТОРОВ И ДЕШИФРАТОРОВ ОДНОКАНАЛЬНЫХ КРУ Структурная схема шифратора одноканальных КРУ с ФИМ изображена на рнс. 19.6 (43]. Здесь генератор опорных импульсов ГИ, вырабатывает видеоимпульсы с пе- 11,„ рнодом Т передачи команд К„. При Х формировании К„в соответствии с формулой (19.3), предусматриваю- о щей неизменность структуры ОК, реабр КО И из импульсов ГИ, кодообразователем КО, формируются опорные временные коды. Одновременно Рис.
19.б генератор ГИ, запускает преобразо- (19.5) 60 ватель «напряжение — временной ннтервая» (Н вЂ” ВИ), который анаяоговую команду К„преобразует в одиночные периодически следующие импульсы. Эти импульсы удалены от соответствующих импульсов ГИ, на время Ть связанное линейной зависимостью с величиной команды К„. Преобразователь Н-ВИ строится так, что при К„=О интервал Т~=0,5Т, а когда К,>0 и Ку(0, интервал Т,>0,5Т н Т,<0,5Т соответственно.
Кодообразователем КО„вырабатываются импульсы, определяющие исполнительные временные коды. С помощью сумматора Е получается напряжение п в виде, изображенном на рис. 19.4. При передаче знака команды структурой опорного кода на КО, подается команда К„по цепи, показанной на рис.
19.6 пунктирной линией. В зависимости от знака команды К„на выходе КО, появляются ОК с разной временной расстановкой импульсов. В оставьном функционирование шифратора такое же, как и при определении полярности К„по разности Т,-Ть Дешифратор одноканаяьной КРУ с ФИМ при использовании интервалов Т~ и Тз в процессе образования сигнала К строится по схеме, представленной на рис. 19.7. Декодирующие устройства ДУ, и ДУ„ выполняют операции, обратные по о отношению к КО, и КО„(рис.
19.6), и реобр К ПРевРащают соо"ет"венно опоРный и ВЙ Н исполнительный коды в одиночные импульсы. Последние поступают на ~~и преобразователь временной интервал— напряжение (ВИ вЂ” Н), который формируРис. 19.7 ет выходную команду. В качестве пре- образователя ВИ вЂ” Н может быть использован, например, триггер с плечами, нагруженными на фильтры нижних частот, разность напряжений которых в установившемся режиме характеризует выходную команду.
В сбаяансированном дешнфраторе команда К=к (Т~ — Тз), где к, — коэффициент передачи дешифратора. Так как максимальное значение Км выходной команды К дешнфратора составляет к, Т, для коэффициента к„одноканальный КРУ с ФИМ будем иметь соотношение к„=(Т~ — Тз)/Т, (19.6) предопределяющее изменение к„в диапазоне от -1 до 1. Если знак передаваемой команды определяется структурой опорного кода, то дешифратор одноканальной КРУ с ФИМ можно построить в соответствии со структурной схемой, изображенной на рис. 19.8.
Здесь Ду„выполняет те же функции, что и на рис. 19.7, а декодирую- щие устройства ДУ,+ и ДУ, «настроены» на структуру опорных кодов, определяю- 0 Ших передаваемые команды К„>0 и К„<0 соответственно. При поступлении через сумматор одиночного импульса, соответствую-щего любому Рис. 19.8 ОК, и одиночного импульса с ДУ„преобразователь ВИ-(Н) превращает временной интервал Т~ в униполярное напряжение ~Н(, пропорциональное модулю передаваемой команды и независящее от знака этой команды. Биполярный выходной сигнал К образуется в формирователе биполярного напряжения в результате взаимодействия напряжения (Н! и одиночных импульсов, несущих информацию о знаке передаваемой команды. 19.3.3.
ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ДВУХКАНАЛЪНЫХ КРУ На практике чаще производится передача не одной, а двух функциональных команд (для двух плоскостей управления). Возможны два варианта размешения каналов: последовательное и параллельное. При последовательном размещении каналов период Т делится на два промежутка гв, называемых канальными интервалами (1=1, 2).
В пределах 1„, под действием команды К происходит перемещение исполнительного кода канала 1. Для двухканальной КРУ выходные напряжения ц шифратора изменяются так, как это показано на рис. 19.9. Здесь предполагается, что Тп и Тз, определяют модули команд К„, и Кгв передаваемых по первому и второму каналам Т, Т, т т КРУ, а знаки команд ото- гм 05Т 1„05Т бражаются структурой опорньгх кодов ОК~ и ОКз. Т Исполнительные коды ИК~ и ИКз каналов 1 и 2 могут Рис. 19.9 перемещаться в пределах своих канальных интервалов гм и г„з, равных по величине 0,5Т. На приемной стороне каждый из опорных и исполнительных кодов расшифровывается соответствующим декодируюШим устройством. Под действием сигналов этих ДУ формируются две последовательности импульсов.
Первая из них (ц~) образуется за счет кодов ОК~ и ИКь а вторая (ц,) порождается кодами ОКз и ИК,. Длительность импульсов первой последовательности равна Тп, а импульсы цз имеют длвтель- ность Тм. Выделив из импульсов в~ постоянную составляющую, получают значение (модуль) команды Кь Величина команды Кз определяется постоянной составляющей импульсной последовательности ць Полярность команд К~ и Кз будет определяться, как уже отмечалось, структурой опорных кодов ОК, и ОК,. Характерная особенность двухканальных КРУ с ФИМ лри последовательном размещении каналов состоит в том, что в них уменьшается коэффициент передачи к„для каждого из каналов КРУ по сравнению с одноканальной КРУ.
Кроме того, может увеличиться интервал поступления команд по каждому каналу. При параллельном размещении каналов исполнительный код ИК; канала 1 (1=1, 2) перемещается в пределах всего периода Т, то есть так же, как и в одноканальной КРУ. Однако, чтобы устранить возможность перекрытия исполнительных кодов разных каналов, и тем самым избежать их взаимного влияния, для расположения исполнительного кода ИК; в пределах периода Т отводятся вполне определенные позиции. Изложенное иллюстрируется рис. 19.10.
Здесь символами «х» и ««» показаны возможные положения исполнительных кодов первого и второго каналов в нределах периода Т при условии, что опорный код является общим для обоих каналов. ок ок Рис. 19.10 В связи с тем, что исполнительный код каждого канала не может занимать любое место в пределах Т, КРУ с параллельным размещением каналов обеспечивает точную передачу лишь отдельных дискретных значений команд управления.
Число этих значений оценивается количеством позиций в пределах периода Т и не может быть большим ТIТ„, где ҄— временной сдвиг между соседними разрешенными позициями одного канала. Из-за дискретного расположения исполнительного кода каждого канала КРУ вместо понятия фазоимпульсной модуляции вводят понятие позиционно-импульсной модуляции (ПИМ) или дискретной фазоимпульсной модуляции ФИМ . Если команда К„; аналоговая, то КРУ с ФИМ, вносят ошибки в передачу К„„обусловленные квантованием передаваемых команд по уровню. Структурная схема шифратора двухканальной КРУ с параллельным размещением каналов локазана на рис.