книги / Методы помехоустойчивого приема ЧМ и ФМ сигналов

кретиым фильтром (ДФ) низких частот при учете Пря­ мой синхронизации подстраиваемого генератора (ПГ) эталонным генератором (ЭГ) (явления захватывания). Структурная схема такой системы представлена на рис. 1 . Использование ДФ (рис. 2 ) в цепи обратной

связи ФАПЧ предложено в {1 ] и связано с необходи­

мостью запоминания управ­ ляющего напряжения при

отсутствии эталонного сиг­

Рис. I

нала {2 ].

В работе проводится построение математической мо­ дели системы, с помощью которой определяется зави­ симость полосы захвата от параметров, характер син­ хронных режимов и влияние на них прямой синхрони-

Рис. 2

зации эталонным генератором. Проводится эксперимен­ тальное исследование синхронных режимов и полосы захвата системы.

Математическая модель. Приведем описание рас­ сматриваемого ДФ (3]. Будем считать, что нуль-орган (НО) фильтра, управляющий клапанами положитель­ ного К+ и отрицательного /( _ каналов реверсивного

счетчика (PC), имеет кусочно-постоянную характери­ стику вида

На выходе преобразователя код-аналог (К—А) форми­ рует постоянное напряжение >U=n(i)6, при котором на­

пряжение на выходе ДФ имеет вид

Согласно [4] при учете прямого воздействия на него эталона уравнение подстраиваемого генератора может быть записано в виде

В силу периодичности по ф границ/+,/_ и правой

части в (7) будем рассматривать систему уравнений (7), (8 ) на фазовом цилиндре (ф, ф—у). Обозначим области на цилиндре (ф, у) в которых R(x) постоян­ ная через /7+ : у > (?), /7_ ? < / _ (?) и П0 :/_ (?)<

< ? < / + ( ? ) • Если изображающая точка находится в пределах од­

изображающая точка в области /7+ (/7_) совершает ска­

= г —т (г+ т ) и осуществляет движение по этой кривой

до момента прихода следующего импульса. В области П0 изображающая точка движется по одной из кривых

= Ф(0, г, <ро). тогда точечное отображение Г, связываю­ щее любую точку М с_координатами ф, у в момент т=

Таким образом, получена математическая модель системы в виде склеенного точечного отображения ( 1 0 )

цилиндра на себя. Когда р=0, т. е. когда нет прямой синхронизации, вид отображения Т значительно упро­

щается. При этом Ф(/, >г, <ро) =г/+ф о и отображение (10)

преобразуется к виду

Стационарные режимы. В соответствии с полученной моделью в системе ФАПЧ с ДФ движения определяют­ ся дискретными траекториями отображения ( 1 0 ), т. е. последовательностями точек М°, М 1= Т Л1°,.. . , M h =

= 7ЛА1°. При использовании интеграла.

ФАПЧ с ДФ режим, определяемый периодическими или

Все остальные стационарные траектории будем считать определяющими асинхронные режимы биений. К таким,

синхронизма устанавливается почти при любых началь­ ных условиях. Полоса захвата при введенном опреде­ лении синхронного режима ( 1 2 ) зависит от коэффициен­ тов а и Ь. Если ограничения (12) не требуется, следует иметь в виду «расширенную» полосу захвата при а = 2 я.

Рассмотрим, какие конкретно стационарные режимы реализуются в системе ФАПЧ с ДФ.

1. В случае отсутствия прямой синхронизации (р=0)

риодических траекторий, а отображение Г0 имеет два

лишь из исключительных начальных условий, а именно у„ач = 1 km (k — целое). Таким образом, основные ста­ ционарные режимы в системе определятся периодиче­ скими (или квазипериодическими траекториями), каж­ дая точка которых является неподвижной по отношению

N

к отображениям вида Т = Г"[ 7+* TQ 1 T i г На рис. 3

г-1

приведены траектории, определяющие стационарные ре­ жимы, на части цилиндра <р, у при различных значени-

появляющейся при этом одной особенности. Она состо­ ит в том, что для отображения ( 1 0 ) отрезок А стано­ вится асимптотически устойчивым отрезком неподвиж­ ных точек, а отрезок В — неустойчивым отрезком непо­

отрезком А , не является исключительным и реализует­ ся при начальных условиях их области притяжения от­ резка А, независимо от их кратности числу от. За счет появления области притяжения отрезка А с увеличени­

малых р стационарный режим синхронизма опреде­ ляется устойчивым отрезком неподвижных точек А и

периодическими движениями, «охватывающими» его, а при больших р — возможно, и одним отрезком А.

Сложный вид отображения (10) затрудняет его ка­ чественное исследование, однако не препятствует ис­ следованию его с помощью ЭВМ.

В заключение рассмотрим работу системы в режиме памяти {2 ], т. е. когда при пропадании входного сигна­ ла производится отключение тактовых импульсов. Пусть система во время отключения тактовых импульсов на­ ходится в режиме синхронизма. Это означает, что изо­ бражающая точка при этом либо расположена на от­ резке А, либо совершает вращательное движение в об­ ласти Аф<а, Ду < Ь , определенной неравенствами (12). При отключении тактовых импульсов на время Дт функ­

описывается теми же уравнениями, что и в области По Таким образом, если изображающая точка находит­ ся на отрезке А , то система на время отключения Дт

остается в том же положении, а если совершает враща­ тельное движение, то за время Дт изображающая точ­ ка может сместиться по ср максимально на величину bДт. При включении тактовых импульсов движения в системе описываются отображением ( 1 0 ), а их отклю­ чение равносильно изменению начальных условий по (р на величину, не превосходящую ЬАц>.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

3.Белюстина Л. Н., Белых В. Н., Максаков В. П. «Фазовая синхронизация». М., «Связь» (в печати).

4.Белов Л. А., Благовещенский М. В., Иванов В. А. п др. — «Радиотехника и электроника», 1966, т. XI, № 12.

УДК 62lj91.i

В. Л . БАНКЕТ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ

В статье рассматривается эффективность использования полосы частот и мощности сигнала систем передачи дискретных сигналов. Даны предельные значения показателей эффективности систем с бинарными и многоуровневыми сигналами. Результаты расчетов эффективности используемых на практике систем сравниваются с предельными значениями, вычисленными для идеальной системы.

С развитием систем передачи сигналов через спут­ никовые ретрансляторы повышение эффективности пе­ редачи дискретных сообщений по каналам с постоянны­ ми параметрами и флуктуационной помехой вновь при­ обретает важное значение. На первом этапе развития таких систем особое внимание уделялось энергетиче­ ским показателям. Однако уже сейчас все большее зна­ чение приобретает экономичное использование полосы частот спутникового ствола. Используемые в настоящее время системы в основном построены на базе простых по форме сигналов и имеют достаточно низкие показа­ тели эффективности. Однако с развитием схемотехники и микроэлектроники возможен переход к системам с бо­ лее сложными сигналами, обеспечивающими более вы­ сокие показатели эффективности.

Эффективность систем передачи дискретных сооб­ щений исследовалась в работах [1—4]. Наибольшее рас­ пространение получили следующие показатели:

— эффективность использования пропускной способ­ ности канала С; R — скорость передачи сообщений по каналу;

— эффективность использования мощности сигнала Не­ передаваемого на фоне флуктуационной помехи с равно­ мерной спектральной плотностью Na,

— эффективность использования полосы частот кана­ ла F.