Линейные искажения в каналах и трактах систем передачи, методы коррекции искажений, страница 7

В качестве подчисточных могут использоваться гармонические корректоры, которые строятся по схеме, показанной на рис.4.29. Схема содержит линию задержки ЛЗ с (2n+ 1) отводами и суммирующее устройство S. В каждом отводе включен плоский регулятор с изменяющимся коэффициентом передачи по напряжению Qk(Pk) и переключатель Kk(Пк) который может изменять фазу сигнала на выходе отвода на величину p. Время задержки сигнала между двумя соседними отводами равно t. Относительно некоторого среднего  отвода с коэффициентом передачи Р0 п сигналов, поступающих на суммирующее устройство через регуляторы Q1….Qn, являются опережающими, а другие п сигналов, прошедшие через регуляторы Р1…..Рn,- отстающими.

Напряжение выходного сигнала Uвых представляет собой сумму напряжений основного^ опережающих и отстающих сигналов, т. е.

           (4.38)

Учитывая, что  можем записать коэффициент передачи корректора в виде           

       (4.39).

 

Рис. 4.29. Гармонический корректор

Полученное выражение соответствует гармоническому режиму работы корректора. В этом режиме изменением величин и знаков коэффициентов передачи по отводам ЛЗ можно регулировать АЧХ úK(jw)ú и ФЧХ  j(w)= агсtg [B(w)/A(w)] корректора, осуществляя независимую компенсацию АЧИ и ФЧИ линейного тракта СП.

Если регулировка по отводам ЛЗ осуществляется так, чтобы      выполнялось      условие      Qk=Pk, то

а j(w)=0. Такой режим работы называется косинусным. В этом режиме корректируются только АЧИ, а ФЧХ тракта остается неизменной. Коэффициенты передачи Qk в косинусном режиме можно вычислить, производя разложение АЧХ корректора в ряд Фурье. Пусть, например, требуемая АЧХ корректора А(w) в диапазоне частот от fн до fв имеет вид, показанный на рис. 4.30, а. Такую характеристику можно рассматривать как часть некоторой периодической гипотетической функции, имеющей период Т= 2fв (рис. 4.30, 6). Поскольку А(w)- функция, обладающая четной симметрией, ее можно разложить в ряд Фурье, содержащий только члены с косинусами и постоянную составляющую. Число членов этого ряда п определяется допустимой среднеквадратической погрешностью аппроксимации. Функция А(w) в этом случае запишется в виде

(4.40)

где Ак- коэффициенты Фурье, определяемые по известным соотношениям. Сравнивая (4.39) и (4.40), можно найти коэффициенты передачи регуляторов по отводам ЛЗ и время задержки: Ро=Ао; Ак=2Qk; j=1/2fв.

Заметим, что т определяется максимальным интервалом дискретизации функции с ограниченным спектром в соответствии с

Рис. 4.30. К определению коэффициентов передачи по отводам корректора: а-требуемая характеристика; б- периодическая гипотетическая функция

теоремой Котельникова. Выбирая достаточно большое число звеньев ЛЗ, можно обеспечить сколь угодно точное приближение АЧХ корректора к требуемой.

    При выполнении условия осуществляется синусный режим работы, в котором также корректируется АЧИ тракта, а .

    Можно использовать гармонический корректор, содержащий только отводы с отстающими сигналами. В этом случае реализуется косинусный режим работы с коэффициентом передачи

.

    При изменении коэффициентов передачи по отводам ЛЗ можно обеспечить компенсацию АЧИ корректируемого тракта, но при этом изменяется также ФЧХ корректора, причем эти изменения носят неконтролируемый характер. Следует, однако, заметить, что косинусный корректор с отстающими отводами является цепью минимально-фазового типа, в котором АЧХ и ФЧХ связаны друг с другом. Корректируемый тракт также можно считать четырехполюсником минимально-фазового типа, в котором АЧИ и ФЧИ взаимозависимы. Поэтому коррекция АЧИ одновременно уменьшает и ФЧИ тракта.

    Косинусный корректор может быть также реализован каскадным соединением корректоров Боде с двумя дополнительными четырехполюсниками (см. рис. 4.28). В качестве последних служат фазовые контуры, поэтому затухание такого звена корректора в соответствии с (4.37) изменяется с частотой по косинусои-

дальному закону. Амплитуда и фаза этой косинусоиды определяются значениями управляющих резисторов в схеме на рис. 4.28.

    При использовании в качестве ДЧ фазового контура 2-го порядка с линейной ФЧХ изменение затухания звена корректора соответствует полупериоду косинусоиды в диапазоне частот от 0 до . При включении двух фазовых контуров изменение затухания звена соответствует целому периоду косинусоиды и т. д.

(рис. 4.31). Таким образом, каждое звено корректора реализует один член ряда Фурье, в который раскладывается требуемая частотная характеристика затухания корректора. Общее затухание корректора рассматриваемого типа равно сумме затуханий звеньев и, таким образом, его частотная характеристика при увелиении числа звеньев сколь угодно близко совпадает с требуемой.

Настройка косинусного корректора, а также гармонического корректора в

косинусном режиме может производиться различными путями. Один из спосо-

бов, реализованных в приборе для настройки косинусного корректора (ПНКК),

иллюстрируется схемой на рис. 4.32. Ко входу корректируемого участка тракта

Рис. 4.31. Изменение затухания звена корректора при

использовании: А1 -одного фазового контура второго

порядка; А2 - двух контуров; Аз - трех контуров

подключается генератор с частотой, периодически изменяющейся во времени по линейному закону, и постоянной амплитудой. На выходе тракта после косинусного корректора (КК) включаются амплитудный детектор (АД) и вольтметр (V) с квадратичной характеристикой, а также осциллограф (Осц). На экране осциллографа вырисовывается огибающая детектированного сигнала, соответствующая частотной характеристике тракта. По форме огибающей можно судить по величине и характере АЧИ тракта. Отклонение стрелки вольтметрв пропорционально неравномерности частотной характеристики тракта.

    Другой способ настройки заключается в измерениях частотной характеристики затухания тракта. Полученная характеристика раскладывается в ряд Фурье, а по коэффициентам Фурье определяются положение регуляторов коллектора. Все

расчеты проводятся по специальным программам на ЭВМ, которые выдают данные для установки регуляторов.