ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2024
Просмотров: 143
Скачиваний: 0
а для двух других справедливо соотношение
п |
|
S ^ Д CnjRji > Д Сп n_ k XkRn_k- i , |
(7.90) |
/=1 |
|
причем численная проверка показывает, что порядок левой части (7.90) |
в у-1 раз- |
больше порядка правой. На этом основании соответствующей суммой в (7.87)
можно пренебречь, откуда |
П |
|
|
|
|
|
|
|
|
A C n i(k) + |
В Y Д С„/(А) Я/, = |
- 0 (л, |
к, i). |
(7.91) |
|
/= 1 |
|
|
|
При большом п ур-ние (7.91) имеет решение |
|
|
|
|
Д Cni (к) = - 0,5{5—1 |
В ~1 Хц (Р2 — у2) Г exp (— $ k — y \ n — k — i |)- |
(7.92) |
||
Для учета влияния всех значений A fl<(i=l, |
2...... п) |
предположим, что ДВ. |
являются независимыми случайными величинами с дисперсиями ОдИ с нулевыми
средними (т. е. В = < В ,-> ). Тогда |
дисперсия величины ДСп,- равна сумме дис |
|||||
персий величин ДCni(k) |
по всем к, |
а среднеквадратичное значение равно |
|
|||
|
-1 D—1 |
|
у2) г |
0,5 |
||
}АЦi = 0 .5 |
,(Р2 |
^ ехр (— 2|3 к —2у | п — к ■ |
|
|||
|
|
|
|
|
*=1 |
|
= 0 ,5Р |
1 В~' ав (ра — у2) Г (п - |
1— 0.25Р 1)0,5 ехр [— Э (п — г)]. |
;(7.93) |
|||
С учетом |
(7.76), (7.84) и |
(7.93) |
относительное увеличение дисперсии |
оценки |
параметра, вызываемое заменой оптимального фильтра на описываемый ур-нием (7.82), составляет
|
Да., |
|
2 |
|
Р2 ~У2 |
|
|
|
|
|
адпп |
ов |
|
|
(7.94) |
||
|
|
|
|
4рв Кр |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
Подставив (7.85) в (7.94), получаем |
|
|
|
|
|
|||
|
ав |
D |
BDY- 3/4 |
|
|
(7.95) |
||
|
|
|
1 + 2 |
У |
I |
|
|
|
|
2Vy |
|
|
|
||||
Из (7.83) следует, |
что порядок величины у должен совпадать с 6Щ)а |
диспер |
||||||
сии D — с квадратом |
предельных |
отклонений |
границ посылок (ЛГ)2~ (6ШТ)г. |
|||||
Можно показать, что три не очень плохих условиях ® канале связи |
(Л > 14-21 |
|||||||
■порядок величин а в и В ,не должен превосходить Т~г. Таким образом, |
величина 6 |
|||||||
имеет порядок относительной нестабильности |
тактовой |
частоты 6 а> |
(с |
учетом |
||||
влияния на нее канала связи). |
увеличение |
дисперсии |
оценки только |
в |
устано |
|||
Формула i(7.95) определяет |
||||||||
вившемся ‘режиме (при л-*-оо). |
В переходном |
режиме оно может быть большим. |
||||||
Итак, если б < 4 , |
то в УС рис. |
7.2 и 7.3 можно фильтр с переменными пара |
метрами, описываемый (7.69), заменить фильтром с постоянными параметрами, описываемым (7.82).
Алгоритмы субоптимальных УС. Алгоритм (7.72) для УС с фильтром с по стоянными параметрами можно преобразовать к более удобному реализаичон.но
виду. Так, оценка, |
получаемая с помощью фильтра (7.84), на (п-Н)-м |
шаге |
|
л+1 |
|
п |
|
v’n+1 = V*„ + Г Y |
bi |
<n+1_0 = v; + Г bn+i + Г е-Р V Ь, е~+ (п~ п . |
(7.96) |
i=i |
|
д |
|
В УС, реализующем алгоритм (7.96) (рис. 7.5), роль накопителя выполняет гребенчатый фильтр, состоящий из сумматора, линии задержки на Г и масштаб-
190
ного усилителя с коэффициентом передачи 1—г)=е ^ (см. рис. 2.1), вычисляющий величину
Avn = Г 2 * | е - Р(" - П •
1=1
Заметим, что отличие этого УС от «классического» замкнутого УС (заклю чающееся в использовании накопителя, характерного для разомкнутого УС, а также в принудительной установке фазы автогенератора, определяемой выходным
Рис. 7.5. Замкнутое субоптимальное УС
напряжением накопителя) является внешним. В самом деле, рециркулятор вместе с автогенератором на рис. 7.5 выполняют ту же функцию, что и управляемый автогенератор на рис. 3.1, сигнал об изменении фазы которого пропорционален разности v*n+i—v*п, определенной ф-лой (7.96).
Алгоритм (7.75) можно упростить, если параметры накопителя считать по стоянными. В этом случае
v*+1 |
= v* |
+ Av* |
е_р + ( v„+1 — v* ) Г Бп+1, |
(7.97) |
||
где |
|
|
|
|
|
|
|
Av* = |
Г |
— vj_ ,) Et e |
р (п |
‘К |
|
|
|
i=l |
|
|
|
|
Из (7.97) видно, |
что накопитель разомкнутого |
УС |
также может |
быть реа |
лизован в виде гребенчатого фильтра.
Алгоритмы (7.96) и (7.97) получены аппроксимацией оптимальных алгорит мов. Покажем, что УС с резонансным накопителем при определенных условиях также близко к оптимальному.
На рис. 7.6 представлено резонансное УС, в котором .входной преобразова тель состоит из вычислителя функции правдоподобия .(ВФП), фиксатора мак-
Рис. 7.6. Резонансное субоптимальное УС
симумов (ФМ), вычислителя коэффициентов £<(ВК) и перемножителя. В качестве накопителя попользуется ВИРУ с импульсной реакцией
g (t) = |
G (t) cos <o0 1, (t > 0), |
|
где G(t) — медленно изменяющаяся |
функция. Колебание на входе ВИРУ имеет |
|
вид |
п |
|
|
|
|
У (0 = |
Y ' |
6 I* — <1 — Vi)> |
|
1=1 |
|
191
а выходное колебание
z (0 = |
] £ Bfi {t — ti — vi) cos [ш0(t — t[ — v;)]. |
|
|||||
|
i= l |
|
|
|
|
|
|
Фаза выходного колебания, определяющая фс |
(см. гл. 2), |
|
|||||
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
^ |
BiG (t n — ti — v;) sin \ щ (tt + |
v,-)] |
|
||
|
. |
<=i |
|
|
|
|
|
Ф« = arc tg —FI--------------------------------------------------- |
B f i (tn — t t — Vi) cos [(O0(ti - f |
Vi)] |
. |
||||
|
|
2 |
|
||||
|
|
(-1 |
|
|
|
|
|
Если ф„ < л, o)0(ti + Т /) — 2я i « n , |
to |
|
|
|
|||
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
]T |
Bfi (tn — |
ti) [to0(t t + |
v)) — 2л i] |
|
|
|
ф„ » |
— |
------------ |
------------------------------------- |
|
|
. |
(7.98) |
£B f i (tn — ti)
1=1
Обозначив |
|
|
|
|
2я i — (00ti = o)ov,o. Фп = |
“ о Un + vn) — 2л л = |
<o0( v — vno)> |
|
|
Cni = G(tn - ti ) |
' n |
“| — l |
|
|
2 |
BiG (tnti) |
. |
(7.99) |
1=1
получаем из (7.98) уравнение, формально совпадающее с (7.73). Из совпадения
следует, что ери C„i = C"ni и при ipn->-0, <Oo>(<i+Vn)—2ж'-ь0, кода справедливо приближенное равенство (7.98), УС рис. 7.6 асимптотически оптимально.
В частном случае корреляционной функции (7.83) и постоянных Б {= Б функ ция С’пi описывается выражением (7.84). Если при этом ВИРУ выполнено в виде
колебательного контура с огибающей импульсной реакции G ( t ) = € atxp (—Дш*/),
при ti = iT |
из ф-лы (7.99) |
находим |
|
|
■ с ',= Р Б - 1е_ Р (л -< ), р = Дш*Т . |
(7.100) |
|
Сравнивая (7.100) и |
(7.84), с учетом (7.85) замечаем, |
что C'ni = C"nj, если |
|
Р » у - т- е- |
если |
2£ D » y . |
(7.101) |
|
|
Таким образом, резонансное УС с колебательным контуром асимптотически оптимально, если корреляционная функция флуктуаций границ посылок описы вается выражением (7.83), справедливо неравенство (7.101) и B i - B , т. е. при
малом уровне помех в канале связи и высокой стабильности тактовых генера торов. При этом полосу пропускания контура следует определять по формуле
2Дсо* = 2Р/Т = (2у/Т) У 1 + 2 BD/y. |
(7.102) |
Характеристики субоптимального УС при однократной ФРМ. При однократ ной ФРМ фп на каждой посылке можно вычислять по ф-ле (7.27). Поэтому для нахождения параметров субоптимального УС при корреляционной функции гра ниц посылок (7.83) достаточно найти величины Г и р, определяющие импульс ную реакцию накопителя.
Будем считать, что в установившемся режиме ошибки синхронизации неве лики, так что величины В,- в ф-ле (7.70), вычисленные в моменты, определяемые
192
оценками границ посылок, и в истинные моменты этих границ, совпадают. Тогда из сопоставления (7.70) и (7.40) следует, что
=0).
При больших А, как видно из (7.63),
|
|
Bi = - Z l (t, |
0). |
|
|
|
|
|
|
|||
Отсюда с учетом |
(7.50) |
при <о=0 получаем |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
„ |
« г , |
|
|
л. |
я л |
|
|
|
|
|
|
|
3 / 8А \J V-4 |
|
|
|
|
|
||||||
|
S . - 0 , я . - т (ет -) 2 J |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з / 8А \ а |
|
|
я л |
|
2п л |
|
|
|
|
Вs — В 4— — — |
— |
7 sin’ --- COS----- |
|
|
|
|||||||
|
|
|
2 (\ЗТз т)) 'IЁJ |
|
3 |
|
3 |
|
|
|
||
|
|
|
|
n=l |
|
|
|
|
|
|
|
|
и среднее значение величины Bi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
4 |
|
3 / 4A \» |
/ |
|
2л л \ . |
л я |
|
|
|||
|
I Г 1 „ |
|
|
|
||||||||
в - т |
S |
1 ■ т Ы |
Е |
|
|
— |
|
) s'"’ т |
|
|
||
|
/=1 |
|
|
П=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
а ее дисперсия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«*.=тЕ *■ ->-=т ©:н ё - |
|
|
|
|
|
ял |
|
2л л ' |
||||
т)’^ (ё- '1 |
c o s ------- |
|||||||||||
i = l |
|
|
I |
\ л = 1 |
|
|
) |
\ п = 1 |
3 |
|
2 , |
|
|
S |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
. |
2л л \ |
|
л я |
|
|
|
|
|
||
|
|
^ 1 - c o s — j s , n » T |
|
|
|
|
|
|||||
|
Ln—l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если, в частности, скорость манипуляции составляет |
1200 |
дв. ед./с, |
а полоса |
|||||||||
пропускания канала — ЗкГц, то |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
8Л* |
, |
|
32А« |
|
|
|
|
(7.103) |
|
|
|
В =■ j i j |
. ов — |
7« |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ограничиваясь, ввиду громоздкости общих |
формул, |
этим |
частным случаем, |
|||||||||
на основании (7.85) |
имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P - Yj / l |
+ 1 6 ^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
уТ* ( - . Г |
|
h*D |
\ |
|
|
|
|
(7.104) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
r = - w ( V ' + V 5" 1) |
|
|
|
|
|
||||||
Дисперсия оптимальной оценки положения границы посылок согласно (7.76) |
||||||||||||
и (7.84) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< й = Г . |
|
|
|
|
|
|
|
(7.105) |
Подставляя (7.103) в (7.95), получим вызванное заменой адаптивного филь тра фильтром с постоянной весовой функцией (7.84) относительное увеличение
дисперсии |
|
2 V 2 h*D |
A»D \—з/4 |