Файл: Гинзбург, В. В. Теория синхронизации демодуляторов.pdf

положения интервала невелики, то чувствительность такого ВП мала. Лучшими характеристиками обладают УС, у которых ВП содержит собственные корреляторы, работающие с временным сдвигом друг относителньо друга. Результат сравнения выходных сигналов корреляторов используется для подстройки фазы автоге­ нератора замкнутого УС.

Коррелятор измеряет проекцию сигнала на 1юоо|рдинатную функ­ цию, поэтому сигнал на выходе коррелятора пропорционален модулю вектора, компонентами которого являются такие проек­ ции. УС по модулю вектора сигнала предлагались в [56, 58] и ря­ де других. Аналогичные УС для многоканальных систем связи рассмотрены в гл. 5.

В простейшем случае когерентного демодулятора сигналов с однократной ФМ сигнал на посылке одномерен, т. е. определяет­ ся одной проекцией, и модуль совпадает с абсолютной величиной этой проекции. Функциональная схема ВП двухпозиционного УС принимает в этом случае вид рис. 4.4а. Входной сигнал в таком

Рис. 4.4. Входной преобразователь замкнутого УС по модулю вектора сигнала:

а) при одномерном сигнале (при когерентном прие­ ме ФМ сигналов); б) при многомерном сигнале (И_, И+ — интеграторы с пределами интегрирова­ ния (ti—AT/2,ti + T—Д772) и (<1+ ДГ/2, ti+T+At/2)

соответственно)

ВП умножается на опорное когерентное колебание, и полученное произведение интегрируется на двух инте|р1валах времени с дли­ тельностью Т каждый, причем начала интегрирования в интегра­ торах сдвинуты на АГ/2 и —АТ/2 относительно начала интегри­ рования в интеграторе решающего устройства. Абсолютные ве­

90

личины (АВ) или квадраты интегралов сравниваются между со­ бой, и по знаку разности (ЗР) абсолютных величин принимается решение об изменении фс.

В общем случае сигнал на входе демодулятора описывается n-мерным вектором. В качестве ВП в этом случае может исполь­ зоваться устройство рис. 4.46, где Кв — квадратор. Каждый из сумматоров измеряет квадрат модуля вектора сигнала три сдви­

аналогичные некогерентные колебания. При когерентном приеме

Рассмотренные УС предназначены, как отмечалось выше, для одноканальных систем связи. Следует, однако, отметить, что в смысле возможностей использования таких УС к одноканальным относятся также многоканальные системы с временным разделе­ нием каналов и системы с неперекрывающимися спектрами ка­ нальных сигналов, в которых разделение каналов не связано с необходимостью предварительного установления синхронизма.

Наибольшее распространение получили в настоящее время УС по пересечениям. Ниже рассмотрены общие методы и приме­ ры исследования таких УС.

4.2. Разомкнутые резонансные УС по пересечениям

Точные выражения для коэффициентов At, Вц. Как показано в гл. 2, иссле­ дование резонансного УС при заданном ВИРУ сводится к нахождению величин At, Btj, определяемых в соответствии с (2.8) и (2.9) статистическими характе­ ристиками выходного сигнала ВП. В рассматриваемом случае в качестве ВП ис­ пользуется измеритель пересечений, который каждому пересечению выходным сигналом детектора нулевого уровня сопоставляет импульс, подаваемый на ВИРУ (см. рис. 4.3). Остановимся сначала на влиянии формы импульсов на ха­

происходит, когда интервал между соседними пересечениями оказывается мень­ шим длительности импульса. Если длительность импульса меньше длительности посылки, то изменениями формы импульсов можно пренебречь, причем с погреш­ ностью, тем меньшей, чем короче импульс. Как правило, длительность импульса выбирают не превосходящей половины посылки, поэтому форму импульсов можно при исследованиях принять неизменной.

Пусть форма импульса описывается функцией времени fm(t). Тогда измери­ тель пересечений можно трактовать как последовательное соединение фиксатора пересечений (ФП), вырабатывающего б-функцию в момент пересечения (рис.4.5)

ka (i со) = k (i ш) k„ (i со),

91

где k(\ ш )— передаточная функция ВИРУ; /гж (i <о)— передаточная функция ЛЦ, являющаяся преобразованием Фурье функции f*(t):

Так как длительность импульса не превосходит, а постоянная времени ВИРУ значительно больше длительности посылки, то полоса пропускания ВИРУ су-

Рис. 4.5. Эквивалентная схема резонансного УС по пересече­ ниям

щественно меньше полосы пропускания ЛЦ. Поэтому частотные характеристики ЛЦ практически неизменны в полосе пропускания ВИРУ, так что амплитудно- и фазочастотные характеристики эквивалентного ВИРУ равны

Таким образом, форма импульса влияет на амплитуду напряжения на вы­ ходе ВИРУ, что необходимо учитывать при выборе режимов работы узлов УС. Форма импульса влияет также на фазу колебаний ВИРУ, изменяя положение моментов, когда эти колебания пересекают нуль, на величину Д£=0и(<вт)/сог, что можно учесть при проектировании УФС.

В то же время форма импульса не влияет на статистические характеристи­ ки фс, в частности, на величины ее математического ожидания [величина 0и(сог)

Т

д< = Y < |б (0 h («го ^ >,

о

оо Т

Bil-^-<Jjt(OC(*+^Ma,r*)P/(mr(<+T>)‘e‘iT>-

—оо о

Величины Ai и Bi) при такой записи представляют собой моменты распределе­ ния результатов линейных преобразований импульсов потока пересечений. В при­

92

ложении 1 показано, что эти моменты выражаются через плотность потока пере­

сечений. Из (П1.6) и (П1.7) находим:

Т

выражаемые через совместные плотности вероятности процесса и его производ­ ных в соответствующие моменты времени с помощью соотношений (П1.5).

В силу периодической стационарности выходного процесса детектора функ­

коэффициенты при первой гармонике ряда Фурье функции однократной плотности

коэффициентов при постоянной составляющей и второй гармонике ряда, если рассматривать эти коэффициенты как функции т.

Однако вычисление как указанных коэффициентов, так и непосредственно

функции \iz(t, т), как правило, затруднительно.

Приближенные выражения для коэффициентов A t и B i}. Заметим, что при т, большем интервала корреляции помех тк, пересечения практически неза­

93

имеем

имело место пересечение. Допустим теперь, что вероятность двух или более пере­ сечений на интервале корреляции пренебрежимо мала по сравнению с вероят­

ресечений в момент t при условии, что в этот момент имело место пересечение,

когда величина тк сопоставима с длительностью посылки. Допустим сначала, что величина 2тк кратна длительности посылки. Тогда с учетом периодичности функ­

94