Требования морских потребителей к точности местоопределения судов по регламенту Международной Морской Организации, страница 12

 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).

1 Коэффициент передачи ВД (крутизна ДХ) определяется как

.                                                (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 ).