РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СИСТЕМ ФАЗОВОЙ И ЧАСТОТНО-ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ Студент: Ваганов Д.О. Руководитель: Евсиков Ю.А.

Задание: 1)Представление математических моделей систем ФАП и ЧФАП с ЧФД 2)Моделирование систем ФАП и ЧФАП с ЧФД методом комплексных амплитуд 3)Разработка моделей систем ФАП и ЧФАП с ЧФД в среде Fortran 4)Анализ влияния различных элементов на работу систем 5)Анализ прохождения смеси сигнала и шума через системы 6)Оценка дисперсии ошибки слежения при совместном действии на вход системы смеси гармонического сигнала и шума 7)Анализ полосы захвата систем -1-

ФД – фазовый детектор ФНЧ – фильтр нижних частот ПГ –перестраиваемый генератор Функциональная схема ФАП Функциональная схема ЧФАП ФД – фазовый детектор ЧД – частотный детектор ФВ – фазовращатель ФНЧ 1 – фильтр нижних частот 1 ФНЧ 2 – фильтр нижних частот 2 Σ – сумматор ПГ – подстраиваемый генератор Фазовый детектор X – перемножитель ФНЧ – фильтр нижних частот -2-

Функциональная схема ЧФД ФД 1 – фазовый детектор 1 ФВЧ – фильтр верхних частот БМ – балансный модулятор ФД 2 – фазовый детектор 2 Функциональная схема ЧФАП с ЧФД u c (t)= U c sin (ω 0 t+φ c (t)) – входное колебание u ОП (t)= U 0 cos (ω 0 t+φ г (t)) – колебание на выходе ПГ -3-

Блок схема алгоритма -4-

Сигнал на входе системыПроцесс на выходе фильтра ФНЧ 1, при наличии и отсутствии ЧФД 1 - косинусная составляющая2 – синусная составляющая 1 – система ФАП 2 – система ЧФАП с ЧФД Процесс на выходе фазового детектора ЧФАП с ЧФД при S м =0.1Процесс на выходе фазового детектора ЧФАП с ЧФД при S м =

1 – Sу=0.52 – Sу=1 1 – Sm=0.2, 2 – Sm=0.5, 3 – Sm =0.7, 4 – Sm =0.1 Крутизна управителя: Крутизна модулятора: Процесс на выходе ФНЧ в системе ФАП 1 - при наличии пропорционально-интегрирующего фильтра 2 - без пропорционально-интегрирующего фильтра Процесс на выходе фазового детектора ФАП Процессы на выходе сумматора в системе ЧФАП с ЧФД -6-

Процесс на выходе ФНЧ ФАП(с/ш=1) 6σ ш 0.318В, σ ш = – корень из дисперсии и шума в установившемся режиме Процесс на выходе ФНЧ ФАП(с/ш=0.5) 6σ ш 0.66В, σ ш = 0.11 – корень из дисперсии и шума в установившемся режиме Процесс на выходе ФНЧ 1 в системе ЧФАП с ЧФД (с/ш=1)Процесс на выходе ФНЧ 1 в системе ЧФАП с ЧФД (с/ш=0.5) 6σ ш 0.3В, σ ш = 0.05 – корень из дисперсии и шума в установившемся режиме 6σ ш 0.78В, σ ш = 0.13 – корень из дисперсии и шума в установившемся режиме Ω 0 =0.01, S М = 0, S У = 0.5 Ω 0 =0.01, S М = 0.3, S У =

Полоса захвата системы в зависимости от параметров SySmσшσш σ2шσ2ш с/ш / / / /3 SySмSм Ω 0 (в положительную область) Ω 0 (в отрицательную область) Дисперсия шума на выходе в зависимости от параметров -8-

SySмSмn Ω 0 (в положительную область) Ω 0 (в отрицательную область) SySмSмn Ω 0 (в положительную область) Ω 0 (в отрицательную область) SySмSмn Ω 0 (в положительную область) Ω 0 (в отрицательную область) Полоса захвата системы в зависимости от величины n -9-

Заключение Основными результатами данной работы являются: Изучено построение, принципы работы и математическое описание систем фазовой автоподстройки и частотно-фазовой автоподстройки с частотно-фазовым дискриминатором и фильтром верхних частот. Проведено математическое моделирование систем с использованием базиса простейших функциональных элементов и комплексного представления радиосигналов и помех. Разработаны модели систем в среде Fortran Проведен сравнительный анализ систем и исследованы их характеристики: влияние крутизны управителя на быстродействие систем, на их полосы захвата, влияние крутизны модулятора на процессы на выходе систем, дисперсия ошибки слежения при различных отношениях сигнал/шум, влияние введения пропорционально-интегрирующего фильтра в системы. -10-