|
| |
|
Главная Журналы
iL CT 2 К -1 A I I I I I I И I I I I I I I I I I I I I I i I I I I I I I I I I I Рис. 4.12. Схема t СТС на дискрет- S ных элементах пульсов: щ и щ (рис. 4.12, б) с частотой fG-mfT, сдвинутые относительно друг друга на половину периода. Одна последовательность поступает на вход делителя на т через схему запрета Я, другая - через схему совпадения И. На выходе делителя также имеются две последовательности импульсов: Ывых1 и Ывых2 с частотой fx, сдвинутые относительно друг друга на половину периода тактовой частоты. Эти импульсные последовательности подаются соответственно на схемы И1 и И2 фазового дискриминатора ФД, который работает таким же образом, как и в схеме на рис. 4.9, б. При синфазности между принимаемыми посылками и сигналом тактовой частоты расхождение по фазе между этими колебаниями влечет за собой появление на выходе схемы И1 или И2 импульсов. Знак фазового расхождения определяет то, на выходе какой из схем (Я/ или И2) появится импульс. Для уменьшения влияния краевых искажений после ФД включается инерционный э.пемент ИЭ - реверсивный счетчик СТ. Входы СТ подключаются к выходам ФД (к выходам схем И1 и И2), а его выходы - ко входам управляющего устройства УУ (схемы НЕ и И). Если импульсы на СТ поступают по первому входу (с выхода схемы И1), то после Q импульсов (где Q - емкость СТ), записанных в СТ, на первом его выходе появится один импульс. Появление импульса на втором входе СТ уменьшит число импульсов, зарегистрированных по первому входу, на единицу. Реверсивный счетчик усредняет случайные последовательности импульсов, т. е. СТ выдает импульсы в У У только тогда,, когда число фазовых отклонений одного знака в среднем больше числа фазовых отклонений другого внака. Если .импульс появится на втором выходе СТ, то он откроет схему Т управляющего устройства, которая пропустит один импульс с выхода делителя на 2 на вход делителя на т. Этот импульс сдвинут на половину периода импульсной последовательности, проходящей через схему НЕ. Появление этого дополнительного импульса вызывает сдвиг фазы тактовой последовательности Ывых! и Ывыи на один шаг At в сторону опережения. Если же импульс появится на первом выходе СТ, то он закроет схему НЕ и таким образом исключит один импульс на входе делителя на т, т. е. фаза тактовых последовательностей сдвинется на один шаг в сторону отставания. Погрешность фазирования СТС (рис. 4.11, а) зависит от двух величин: шага коррекции Аф и емкости Q реверсивного счетчика СТ. Обычно на практике Дф=(1+3%)То; Q=5... 10; погрешность синфазности 0 = + (1-3)Дф. Для СТС без СТ при начальном расхождении фаз входного сигнала и тактовой последовательности, равном 0,5, время фазирования определяется выражением: to = тхо/2. (4.8) Формула (4.8) справедлива для СТС без реверсивного счетчика, когда значащие моменты следуют непрерывно, т. е. когда передаются «точки». При передаче по каналу связи, «текста» значащие моменты встречаются в 3 раза «реже, и поэтому с==ЗтТо/2. Наличие реверсивного счетчика увеличивает время фазирования пропорционально Q, т. е. его емкости tc = SmQxo/2, (4.9) где m - коэффициент деления делителя; Q - емкость реверсивного счетчика; То - длительность импульса. Повысить точность и быстродействие СТС можно применением двухсвязных систем фазовой синхронизации (СФС). Кроме аналогового варианта эти системы можно выполнить как на элементах цифровой вычислительной техники, так и с применением управляющей микроЭВМ. Структурная схема двухсвязной СФС с цифровым вычислительным устройством (ЦВУ) в замкнутых контурах управления изображена на рис. 4.13, а.  Щ(г) -"лед Рис. 4.13. Схема двухсвязной СФС (а) и ее эквивалентная схема (б) Программная реализация в этой СФС осуществляется с помощью ЦВУ последовательных корректирующих устройств с передаточной функцией: D(z) для основной СФС и Z)i(z) для корректирующей СФС. Для корректирующей СФС при коэффициентах АЦП и ЦАП, равных единице, переходя к z-преобразованию, получаем Дф1(2) = фвх(2) - фвых(2); j Фвых(2) = Whi (z)x(z); I (4.10) x{z) = D,(z)A,(z), J где (fi{z), q>Bx(z), фвых(2)-z-изображения ошибки, фазы входного и выходного сигналов соответственно, Whi(z) -х-изображение передаточной функции Whi(s) непрерывной части системы. Из уравнений (4.10) можно найти передаточную функцию корректирующей СФС относительно фазовой ошибки 1Гд1(2) = Дф,(2)/фвх(2) = 1/[1 4-Z),(z)Whi(z)]. (4.11) Передаточную функцию основной СФС относительно фазовой ошибки Дф(2) определяем аналогичным образом 1Гд(2) = Аф(2)/фв.(2) = = [l-Z)(z)Wн(z)Wк(z)Wдl(z)]/[l-f Z)(z)Wh(z)]. (4.12) Эта передаточная функция является передаточной функцией эквивалентной комбинированной СФС, структурная схема которой изображена на рис. 4.13, б. Здесь Ws(z) = W4z)W(z). При Wiz) = 1 передаточная функция ТГэ(2) = = 1<Дф1(2). Полагая в общем случае Гн (z) = Z)h (z) /f н (z); W„ (z) = Z)k (z) /fк (z); Ai (z) - )дф, (z) /F (z); Z) (z) = Z), (z) /f ц (z); Whi (z) = £>н, (z)/Fhi (z) ; £>! (z) = (z) /f щ (z), где Fдфl(z) =Z)Hi(z)Z)m(z)-bfHi(z)fm(z); Z)дl(z) = FHi(z)fm(z), переписываем выражение (4.12) в следующем виде: fн(z)fц(z)fд(z)fк(z) -Z)н(z)Z)ц(z)Z)дф,(z)Д.(z) "• " [fH(z)fq(z) -Z)н(z)Z)ц(z)] [fHl(z)fm(z) -i-Z)Hl(z)Z)m(z)] • =Dдф(z)/Fдф(z). (4.13) Как следует из выражения (4.13), устойчивость двухсвязных СФС и ЦВУ определяется устойчивостью как основной, так и вспомогательной системы. Характеристическое уравнение двухсвязной СФС д(г)=0 можно представить в виде двух независимых уравнений fi(z)=0; F2{z)=0, где F,(z) =fH(z)fq(z) +Dr,(z)Dr,{z); F2(z) =. f Hi(z)fm(z) -Ь/)н,(z)Z)m(z). Таким образом, для двухсвязных цифровых и цифроаналоговых СФС устойчивость определяется параметрами как корректирующей, так и основной системы. Числитель передаточной функции Wд(z) в выражении (4.13) содержит разность двух групп произведений полиномов, поэтому точность цифровых двухсвязных СФС можно повысить, выбирая параметры полиномов /)д(г) и Z)k(z), т. е. параметры корректирующей системы и связи между системами. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 |
|||||||||||||||||||