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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

 

Э = * 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

 

 

 

 

 

 

= # . +

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 =

^ +

ГКС.

(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

\ = К9Т.

(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