i= 1, 2.
Отсюда можно найти среднее значение «сигнала ошибки» (111)
, где – нормированная ДХ цифрового временного дискриминатора при многоуровневом квантовании (треугольная характеристика).
Дисперсия «сигнала ошибки» с учетом предположения о слабом сигнале () определяется как
, (117)
где (дисперсия каждого из n независимых отсчетов при фазовом методе обработки равна 1/3); множитель 2/5 обусловлен тем, что сигнал ошибки (111) формируется путем усреднения по пяти частотным посылкам разностей (S2 – S1).
. (118)
В отсутствие шума () коэффициент передачи ВД максимален
и численно равен значению частоты в МГц (изменение цифрового сигнала ошибки на единицу соответствует изменению задержки на микросекунд).
Полагая дискриминатор безынерционным по сравнению с цифровым сглаживающим фильтром, для спектральной плотности «шума» на выходе дискриминатора можно записать
. (119)
Здесь – эквивалентная полоса пропускания дискриминатора, дисперсия определяется выражением (117).
Используя (118), (119), определяют энергетический спектр эквивалентных временных флуктуаций
(120)
В формуле (120) учтено, что .
В соответствии с уравнением (101) дисперсия шумовой составляющей ошибки слежения равна
(121)
где – шумовая полоса эквивалентной непрерывной системы.
При дискретном интегрировании операция вычисления корреляций осуществляется при этом в соответствии с правилом
i = 1, 2, где – опорный сигнал в синусном (i = 1) и косинусном (i = 2) квадратурных каналах; – интервал корреляции процесса (интервал дискретизации); – независимые отсчеты на выходе ФД (корреляции за интервал ). Поэтому в формулы (116), (118) необходимо внести изменения: умножить число n независимых отсчетов на , определяющее длительность интервала , выраженную в числе счетных импульсов.
При этом дисперсия сигнала ошибки (117), а, следовательно, и спектральная плотность (119) возрастут в раз, а спектральная плотность эквивалентных флуктуаций (120) и дисперсия ошибки (121) не изменятся.
Для определения шумовой полосы следящей системы можно записать передаточную функцию замкнутой системы (рис. 50)
(122)
где – добротность системы по скорости, =1/K1 – постоянная времени эквивалентного инерционного звена.
Как видно из (122), показатели качества рассматриваемой системы полностью определяются параметром . Система абсолютно устойчива (при любых значениях ), поскольку эквивалентна фильтру нижних частот. Переходной процесс в системе апериодический (без перерегулирования). Время переходного процесса (быстродействие) определяется как .
Шумовая полоса системы в соответствии с (103) равна
, (123)
где – табличный интеграл (104). Входящие в него полиномы определяются как
.
После подстановки коэффициентов , и в (123), можно найти
(124)
Выбор шумовой полосы должен производиться с учетом обеспечения требуемой точности слежения и приемлемого времени установления синхронизации.
Динамическая ошибка системы первого порядка астатизма (установившееся значение) определяется как
, (125)
где – скорость изменения параметра .
Используя (121), (125), можно определить точность рассматриваемой цифровой системы синхронизации при значениях параметров:
· дискрет квантования задержки = 3 мкс;
· частота счетных импульсов fсч = 8 МГц;
· интервал измерения = 1 мс;
· длительность цикла = 0,125 с;
· скорость (соответствует скорости подвижного объекта ).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.