Максимов М. В. - Защита от радиопомех (768830), страница 60
Текст из файла (страница 60)
(Т, О+1) Т/З +О +к» Т» О+к» Здесь к, = к к»к»к — коэффициент передачи системы. Перечислим основные динамические особенности системы. Она обладает астатизмом второго порядка и, следовательно, ие имеет в установившемся режиме ошибок, если только /„ меняется по линейному закону или является постоянной величиной. В случае, когда 1„ меняется с постоянным ускорением а, установившаяся ошибка $ „ = ак, '. Эквивалентная односторонняя (шумовая) полоса системы ЗДЕСЬ (/, — аМПЛИтУДа СЕ- Р с. Х4.
лектируемых импульсов; (»в длительность следящих импульсов; а'„— дисперсия шумового напряжения иа входе ВР. При помехах большого уровня в системе АСД может наступить срыв слежения. Основные закономерности срыва в системах АСД сходны с теми, которые имеют место для систем АСЧ. Отметим, что благодаря астатизму второго порядка вероятность образования значительного установившегося постоянного рассогласования в системе АСД меньше, чем в системе с астатизмом первого порядка, вследствие чего снижается вероятность срыва слежения.
Для увеличения помехоустойчивости системы при наличии пассивных помех, а также при сопровождении групповых целей используется слежение за фронтом или срезом импульса (или за фронтом и срезом совместно) !9). Для этого селектируемые импульсы пропускаются предварительно через фильтр верхних частот с малой (по сравнению с длительностью фронта или среза) постоянной времени, например, через дифференцирующую цепь. Затем строится система с двумя следящими импульсами, сопровождающими образованный в результате дифференцирования положительный импульс (слежение за фронтом) или отрицательный импульс (слежение за срезом).
Это иллюстрируется временными диаграммами рис. 7А. 2, Селекция импульсов по частоте повторения Селекция основывается на совпадении двух потоков импульсов. Один из них принимается радиоприемиым устройством, другой (опорные импульсы) образуется 339 в селекторном устройстве.
На выход проходят лишь импульсы, совпадающие по времени с образованными опорными импульсами. Наиболее важный для практики случай представляет селекция не строго периодического потока импульсов, когда нельзя заранее точно задать последовательность опорных импульсов. Примером может служить задача выделения синхроимпульсов в приемниках телевизионных сигналов.
В этих случаях строится система автоматического слежения за фазой принимаемых импульсов. Функциональная схема такой системы показана на рис. 7.5. Входные (селектируемые) импульсы подаются на вре. менной или фазовый' различитель (ВР, ФР), где они сравниваются по временному положению с опорным напряжением (ОН), поступающим со следящего генератора (СГ). Это напряжение имеет форму синусоидальных или пилообразных (в телевидении) колебаний, а также может представлять собой два следящих импульса, как было описано выше. В результате сравнения фаз образуется напряжение рассогласования, которое через фильтр (Ф), содержащий также цепи коррекции, поступает для управлення частотой генератора (СГ).
Таким образом, получается схема, действующая как описанная ранее фазовая система ' слежения за частотой. Отличие состоит лишь в том, что в этой системе входным сигналом является последовательность импульсов, а не синусоидальный сигнал. Таким образом, данную схему можно назвать импульсно-фазовой. В телевидении она широко известна как инерционная система синхронизации. От описанной системы АСД данную схему отличает то, что опорное напряжение имеет непрерывный характер, а не является импульсным. Если требуется сохранить форму селектируемых импульсов, то ставится дополнительный каскад совпадений (КС), на вход которого поступают входной сигнал и последовательность селекторных импульсов, сформированная из Рнс.
7.5, 340 гн Гн Рнс. 7зк колебаний следящего генератора в схеме формирования селекторных импульсов (СФСИ). Наряду с описанной системой при точно известном (и почти постоянном) периоде повторения импульсов Т„ можно использовать схему с каскадами совпадений, действующую по разомкнутому циклу. Известны две разновидности таких схем (рис. 7.6). В первой нз них на схему совпадений и импульсов поступают сигналы с последа. вательно включенных линий задержек ЛЗ„ЛЗ„... на периса Т„каждая.
Ва второй используются параллельно включенные линии задержки с временем задержки на 7, = Т„, 2Т„, ..., (и — !) Т„каждая. Разлйчие в этих схемах носит в основном конструктивный характер (первую схему выполнить технически проще). Сигнал на вы. ходе схем совпадений появляется только в том случае, когда частота повторения входных импульсов равна (или кратна) временам задержки. Диаграмма работы схемы для трехимпульсной схемы совпадений дана на рис. 7.7, откуда видно, что на выход проходят только импульсы с периодом, равным Т„= = г„а хаотически следующие импульсы помех (на рис.
7 7 ие заштрихованы) отсеиваются. Поскольку период Т„ не является гн ' строго постоянным и вре- у мя задержки не строго стабильно, селекториые импульсы, снимаемые с ли- гн ний задержек, должны иметь несколько большую Рнс 77 длительность, чем длительность импульсов основной последовательности (для простоты, каскады формирования селекторных импульсов на рис, 7.б не указаны). На выход каскада совпадения могут проникать импульсы, полученные в результате ложных комбинаций, образованных из импульсов помех на входе. Число проникших импульсов пропорционально среднему числу М, импульсов помех в единицу времени н зависит от соотношения между длительностью импульсов 7„(считается, чтодлительности импульсов помех также равны т„) и длительностью селекторных импульсов тен т„,... Можно показать, что число [11„ложных комбинаций в единицу времени для схемы, содержащей две линии задержки, равно [145[: Рис, 7хх вк Рис.
7.11. Ж„=М, ~! — " 1(! — схр[ — (тс+ (т,+т ! (тсс+т ! 1 +т.) М.[) (1 — ехр [ — (тсс+хи) Мв)) (7.1.10) Более общие характеристики выходных импульсов содер- жатся в [145). 3. Селекция импульсов по длительности Имеется большое разнообразие схем, позволяющих селектировать импульсы, длительность которых меньше заданной величины, превосходит ее нлн равна ей. С точки зрения помехозащищенности наибольший интерес прелставляют селекторы третьей группы. Их функциональная схема приведена на рис. 7.8.
Входная последовательность поступает на селектор длительности (СД), который пропускает на выход импульсы выбранной длительности. Из этих импульсов в формирующем устройстве (ФУ) образуется стандартный импульс, длительность которого соответствует заданной для селекции.
Затем следует каскад совпадения (КС), который пропускает на выход отселектнрованный импульс. Линия задержки (ЛЗ) предназнадз чена для задержки вход- ных импульсов на время, дд 979 тс равное временной задержке в формирующем устройстве (ФУ). Заметим, что Ркс. 7.8 342 Рис. 7.10. Рис.
7Л2. такая схема обеспечивает неискаженную передачу селектируемых импульсов. Если сохранения формы не требуется, то схема упрощается и будет в этом случае состоять из двух каскадов: СД н ФУ. Функциональная схема селектора длительности может быть представлена в виде линии задержки ЛЗ на длительность селектируемого импульса, каскада перемены полярности импульса (фазоинвертор — ФИ) суммирующего устройства (Х), дифференцирующпх цепей (ДЦ) и ограничителя (Огр) (рис. 7.9). Как видно из рис.
7.10, иллюстрирующего действие этой схемы, на выходе ограничителя импульс будет только в том случае, когда длительность импульсов будет равна времени задержки г, в линии 343 Рис. 7.14. Согнал игс(г) огс Гггм„ игах х Й) Сигнал и иаи:Ф и Сигнал иана г и„, а игс илга Гггх а Рис. 7.13.
344 Рис. 7.15, $45 (левая колонка импульсов). В противном случае порог ограничения превзойден ие будет. Практические схемы селекции могут быть очень простыми (170). Например, на рис. 7.11 представлена функциональная схема селектора с короткозамкнутой на конце линией. Волны напряжения при отражении от конца линии меняют полярность. Если длительность входного импульса равна удвоенному времени задержки, то через время т„на входе линии образуется перепад„равный двойной амплитуде импульсов (средняя диаграмма иа рис.
7.12). Поэтому дифференцированный импульс имеет наибольшую амплитуду, превышающую порог ограничения ограничителя (Огр) и на выходе схемы образуется импульс. При других соотношениях между т„и 7и выходные импульсы не появляются (левые и правые диаграммы рис. 7.12). 7.2. АМПЛИТУДНАЯ СЕЛЕКЦИЯ 1. Селекция сигналов лри ограничении их снизу Этот вид селекции применяется в тех случаях, когда амплитуда полезного сигнала существенно превышает амплитуду помехи.