Файл: Теория и техника передачи данных и телеграфия учебник..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 276
Скачиваний: 1
Исходя кз определения коррекционного эффекта, его значе ние можно получить как приращение частоты следования управ ляющих импульсов на единичное измерение разности фаз. Ча стота следования управляющих импульсов при отсутствии управ
ляющего воздействия |
(Af = 0) определяется выражением |
(7.5), |
а максимальная дополнительная частота добавления или |
вычи |
|
т а н и я — выражением |
(7.8), поэтому |
|
|
« • = ^ г = * Ъ - |
< 7 - » > |
Как следует из (7.11), величина Кэ зависит от общего коэф фициента деления частоты задающего генератора к и емкости усредняющего устройства Кс. Чем больше к, тем меньше вели чина сдвига по фазе управляющих импульсов.
Особенность схем фазирования с дискретным управлением в том, что при одной регистрации разности фаз управляющего воз действия может не быть, если /Сс >1. Система может перейти из одного состояния в другое, т. е. реакция системы на одно срав нение фаз выражается сменой состояния усредняющего устрой ства, как, например, показано на рис. 7.106, а управляющее воз действие на фазу управляющих импульсов не произойдет. Управ ляющее воздействие возникает, если число регистрируемых гра ниц равно Ко и все результаты сравнения имеют один знак или если выполняется условие (7.6). В этом случае
* э ' = 4 - - |
(7.12) |
Величину 1/к принято называть шагом коррекции. Шаг кор рекции равен относительной величине сдвига по фазе управляю щих импульсов при добавлении или вычитании одного импульса из последовательности импульсов, поступающих от задающего генератора. При выборе величин к и Кс исходят из требований, которые предъявляются к точности синфазности и времени уста новления синфазного состояния. Обычно на практике выби раются к = 30^-100 и /Сс = 5-г-10.
В том случае, когда в замкнутой оистеме регулирования от сутствуют существенно нелинейные элементы, зависимость вели чины сдвига фазы управляющих импульсов от разности фаз можно аппроксимировать линейным уравнением. Такие устрой ства принято называть устройствами фазирования с пропорцио нальным регулированием или устройствами с переменным коррекционным эффектом. К ним можно отнести схему фазирования с непосредственным воздействием на параметры генератора (см. рис. 7.6г), а также схему без непосредственного воздействия на генератор с дискретным управлением, если фазовый дискрими
натор определяет величину и знак разности фаз |
(ом. рис. 7.9а). |
Уравнение коррекционного эффекта выразим |
|
/СЭ = * А |
(7.13) |
где %2—тангенс |
угла наклона прямой к оси абсцисс. Эта зави |
|
симость |
показана |
на рис. 7.126 и в соответственно. |
Как |
следует из рис. 7.12в, в системах с дискретным управле |
нием Кэ увеличивается с увеличением 6 дискретно. Число и вели чина зон-«ступенек», в пределах которых коррекционный эффект остается постоянным, зависит от частоты, с которой происходит считывание с регистра Рг (см. рис. 7.9а), а также от емкости усредняющего устройства и общего коэффициента деления ча стоты. В том случае, когда fVr~>N, ступенчатую зависимость можно аппроксимировать прямой линией.
Статическая погрешность фазирования. Статической погреш ностью фазирования 6С называется относительное смещение фазы управляющих импульсов от синфазного положения при приеме неискаженных по длительности посылок в установив шемся режиме. Статическая погрешность фазирования опреде
ляет |
точность фазирования, обусловленную конструктивными |
||
решениями и алгоритмом работы |
устройства: |
|
|
|
8 С = К Э |
+ 8Г, |
(7.14) |
где |
бг — относительное смещение |
фазы управляющих |
импуль |
сов, обусловленное нестабильностью задающих генераторов пе
редачи и приема за период корректирования |
tv. |
|
|
Период корректирования — это |
время, в |
течение которого |
|
•управляющее воздействие на фазу приемного |
распределителя |
||
не производится. Для устройств |
фазирования |
специальными |
(коррекционными) посылками это время определяется периодом следования последних и емкостью усредняющего устройства. Если фазирование осуществляется по рабочим посылкам, то /к
является случайной величиной, зависящей от вида |
передаваемой |
информации, т. е. |
|
tK=W0Kc, |
(7.15) |
где to — длительность элементарной посылки; Ь0 — средний отно сительный период следования смен полярностей посылок, по ко торым производится сравнение фаз; Кс — емкость усредняющего устройства.
Исходя из изложенного
Ьг = Щ^ |
= 2КАКе. |
|
(7.16) |
||
|
to |
|
|
|
|
Следовательно, статическая погрешность фазирования будет |
|||||
равна |
|
|
|
|
|
|
8с = # . + |
даЛс, |
(7.17) |
||
где КГ — коэффициент |
нестабильности |
задающих |
генераторов. |
||
При фазировании |
по рабочим посылкам |
экспериментально |
|||
установлено, что для |
широкого |
класса |
кодов, |
применяемых для |
передачи информации, относительное среднее значение пери-ода следования границ посылок 6 0 = 2 . Поэтому для дискретных уст ройств фазирования с постоянным коррекционным эффектомпри корректировании по рабочим посылкам статическую погрешность запишем следующим образом:
К = |
^ + |
4КГКС. |
(7.18) |
Из выражений (7.17) и |
(7.18) |
следует, что выбор |
коррекци- |
онного эффекта, общего коэффициента деления, периода коррек тирования, а также емкости усредняющего устройства обуслов лен заданной точностью фазирования. Для уменьшения статиче ской ошибки коррекционный эффект или шаг коррекции следует
уменьшать. Однако уменьшение |
шага |
коррекции |
приводит |
||
к |
усложнению системы. С другой |
стороны, так |
как |
значение |
|
бг |
из выражения (7.16) в общем случае |
является |
случайной ве |
личиной, то для устойчивой работы необходимо, чтобы
Время фазирования. Время, в течение которого приемный распределитель (управляющие импульсы) вводится в фазу по отношению к принимаемым посылкам с точностью до статиче ской погрешности, называется временем фазирования Тф.. Это время характеризует переходный процесс системы в идеальном случае, когда искажения посылок отсутствуют.
Для устройств фазирования с постоянным коррекционным эффектом выражение для времени фазирования можно получить исходя из следующих соображений. При регистрации одной гра ницы входных посылок фаза приемного распределителя будет смещена на величину коррекшионного эффекта, но за период корректирования фаза приемного распределителя будет непре рывно смещаться за счет нестабильности задающих генераторов и достигнет величины 6Г . Величина бг, в худшем случае, будет противоположна по знаку. Следовательно, за один период кор ректирования фаза приемного распределителя сместится на ве личину б;, равную
\ = К9-ЬТ. |
(7.19) |
Максимальное время вхождения в фазу возникает в том слу чае, когда в начальный момент расхождение по фазе равно половине элементарной посылки to. Следовательно, для того чтобы сместить фазу приемного распределителя на 0,5/о, необхо димо осуществить і управляющих воздействий, т. е.
8,/ = 0,5 или г = 4 г - |
(7.20> |
Умножая обе части выражения (7.20) на значение периода корректирования tK, находим величину времени фазирования
7Ф = |
^ . |
(7.21) |
Так, например, используя |
(7.12), (7.15) |
и (7.16), получаем |
значение времени фазирования для схемы фазирования с дис кретным управлением:
|
Г А = |
t0b0Kjc |
|
|
|
Ф |
2(1-2/Сг &0 АГс к) |
V ' |
|
Из |
(7.22) следует, |
что время |
вхождения в фазу зависит не |
|
только |
от параметров |
устройства |
фазирования, но и от стабиль |
|
ности |
задающих генераторов. |
Очевидно, что Тф -»оо |
при |
(1 — 2КгЬоКск) |
-9-0. Поэтому уравнения |
статической |
устойчивости |
будут иметь вид |
|
|
|
|
1 - 2КАКск = |
0. |
(7.23) |
Выражение (7.23) позволяет определить верхнюю границу одних параметров при заданном значении других.
Время фазирования для устройств с переменным коррекционцым эффектом можно определить следующим образом. Пусть в начальный момент времени разность фаз равна бо, тогда, как следует из (7.13), после первой регистрации отклонение по фазе уменьшится и будет равно
|
51 |
= § б |
- х 2 |
8 0 = 80 (1 _ х 2 ) . |
|
(7.24) |
Из |
(7.24) видно, |
что если |
х г = 1 , то после |
первой же |
регист |
|
рации |
разность фаз будет |
устранена. Однако |
при этом |
фазовое |
положение управляющих импульсов (приемного распределителя) будет повторять с запаздыванием на период корректирования положение границ входных посылок. Отклонение посылок носит случайный характер, что повлечет за собой уменьшение точности фазирования и устойчивости работы в целом. С этой целью зна
чения |
Х 2 всегда |
меньше единицы. После |
второго |
сравнения от |
|||||||
клонение по фазе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
S 2 = S 0 ( l - x 2 ) * |
+ 5r , |
|
|
(7.25) |
||
после |
г'-го управляющего |
воздействия |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
8(1= |
M l -**)' |
+ |
(!— 08 г- |
(7.26) |
|||
|
Практически |
при |
надлежащем |
выборе |
величины из второе |
||||||
слагаемое правой |
части уравнения |
(7.26) |
пренебрежимо мало |
||||||||
по |
сравнению |
с |
первым |
слагаемым, |
поэтому, |
пренебрегая |
|||||
вторым слагаемым |
и решая |
(7.26) |
относительно і, |
получаем |
|||||||
/ |
: |
|
|
|
і = |
, 8 |
Л |
, • |
|
|
(7.27) |
• |
|
. |
|
|
|
ІП (1 — х2 ) |
|
|
г |