CC BY
36
О.В. Чёткин,
ФГУ ЦИТО УФСИН России по Воронежской области
АНАЛИЗ ТАНДЕМНЫХ ЦИФРОВЫХ СИНТЕЗАТОРОВ ЧАСТОТ С ДВУХТОЧЕЧНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ В РЕЖИМЕ АВТОКОМПЕНСАЦИИ ПОМЕХ
THE ANALYSIS OF TANDEM DIGITAL SYNTHESIZERS OF FREQUENCIES WITH POINT-TO-POINT MODULATION IN THE MODE OF AUTO NOISE COMPENSATION
Проводится анализ реакции тандемного частотно-модулированного цифрового синтезатора частот с двухточечной угловой модуляцией и дополнительным каналом авторегулирования фазы на помеховые напряжения.
The reaction analysis of tandem frequency-modulated digital synthesizer of frequencies with point-to-point angular modulation and the additional channel of auto phase regulation to noise v oltages is carried out.
В [1,2] предложены структурные схемы тандемных частотно-модулированных цифровых синтезаторов частот (ЧМЦСЧ) с двухточечной угловой модуляцией и дополнительным каналом авторегулирования фазы. На рис. 1 изображена структурная схема с частотно-модулированным УГ1 и УОГ первого кольца ИФАПЧ.
Условные обозначения узлов синтезатора и их характеристики соответствуют обозначениям в [1,2].
Как видно из схемы на рис. 1, в ЧМЦСЧ кроме полезного модулирующего напряжения u М (t) присутствуют помеховые напряжения u m(t) на модулирующем входе УОГ, а также u П 2(t) на модулирующем входе ИФМ.
Проведём исследование режима компенсации помех в виде ПЧМ на выходе синтезатора при воздействии u m(t) и, u П 2(t), т.е. определим, как дополнительный канал авторегулирования фазы влияет на уровень ПЧМ выходного сигнала синтезатора.
Для нахождения помеховой передаточной модуляционной функции (ППМФ), отражающей реакцию синтезатора на воздействие помехового напряжения um(t) на модулирующий вход УОГ, составим эквивалентную операторную схему (рис. 2).
ДЧ
УПТ -«— ИНВ1 «4
ФНЧ1
^ и П 2 (і )
ИФМ
ДФКД1
УОГ І к АТ
1 г ит 1(і )
ЧФД1
ДПКД1
ИМС
УГ1
иМ (і)
РУ
А/1 (і)
А/п 11(і) А/п 21 (і)
ДФКД2
ЧФД2
ДДПКД2
А/2 (і)
А/п 12 (і)
УГ2
ФНЧ2
'П12 V А/П 22 (і )
Рис. 1. Структурная схема тандемного ЧМЦСЧ с частотно-модулированным УГ1 и УОГ и дополнительным каналом авторегулирования фазы
_£
к
і
-1 £УУП
^т(Р)
£
ЕІ
ит( р)г
±
£
Д1
■> £
МОГ
2р - ►Су ► 1 -1
рЯ Я1 -\+/—
Рис. 2. Эквивалентная схема тандемного синтезатора частот, отражающая режим воздействия и П1(і) на модулирующий вход УОГ
С учётом этой эквивалентной схемы, после преобразований и использования в качестве ФНЧ1 и ФНЧ2 интегрирующих фильтров с передаточными функциями
Fi \(p) =
1
■» FH 2(p) =■
1
1 + рТі ! 1 + рТн2
получим выражение для нормированной ППМФ
1
wHi( p) =¥mi{ p)
1
U П1(p) pT 1TH1 + pT1(1 + NP 2 ) + 1 pT2TH 2 + pT2 + 1
(1)
(2)
Для нахождения ППМФ, отражающей реакцию синтезатора на воздействие по-мехового напряжения иП2(?) на модулирующий вход ИФМ, составим эквивалентную операторную схему (рис. 3).
Рис. 3. Эквивалентная схема тандемного синтезатора частот, отражающая режим воздействия и П 2(і) на модулирующий вход ИФМ
Используя эту эквивалентную схему, после преобразований с учётом (1) получим выражение для нормированной ППМФ
А/П22 (Р) _ РТ1 1
WnH2( p) =
U П 2 ( p) pT TН1 + pT1(1 + NP2) + 1 p T2TH2 + pT2 + 1
В выражениях (2) и (3)
(3)
N
2pSÄ 1SÖÖÄ1
N
2pSj 2SÖÖÄ 2
— постоянная времени кольца ИФАПЧ1;
■ — постоянная времени кольца ИФАПЧ2;
N
1
D2
к— Sßj Sä 1 — коэффициент регулирования канала автокомпенсации
R
1
помех по отклонению.
Заменяя в (2) и (3) р на у’О и находя модули этих выражений, получим выражения для ПАЧМХ
А/ 1^) _
л/[(1 - 4л2^2Т1Ті 1 )2 + 4р2Т12 (1 + Ыр2 )2 ][(1 - 4 л2^2Т2Т/ 2 )2 + 4р2^2Т22 ]
Аї 2 (^)
2 л^Т]
\[[(1—4к2^2 Т? Т/ 2)2 + 4л2^2 ][(1 - 4^^ 1 )2 + 4р2^2Т2(1 + Ыр2 )2 ]
На рис. 4 представлены графики АП(Р) при ТН1 = 0,16 • 10 3 с и
ТН2 = 0,16 10-5 с, причём сплошная линия соответствует NР2 = 0, штриховая — N Р 2 = 10, штрихпунктирная — N Р2 = 100.
аПн(Р )
1-100 1-101 1 -102 1-103 1 -104 1-105
Р, Гц
Рис. 4. ПАЧМХ Ант^) синтезатора при действии паразитного модулирующего напряжения и П1(і) на модулирующий вход УОГ и различных значениях N р2
На рис. 5 представлены графики Ah2(F) при тех же значениях ТН 1з ТН2 и NР2.
1,5
1
<( F)
0
1 -10° 1-101 1 _102 1-103 1-104 1-105
F, Гц
Рис. 5. ПАЧМХ Ah2(F) синтезатора при действии паразитного модулирующего напряжения и П 2(t) на модулирующий вход ИФМ и различных значениях NP2
Сравнительный анализ ПАЧМХ, изображённых на рис. 4 и рис. 5, показывает, что увеличение коэффициента регулирования NР2 при действии помеховых напряжений и m(t) и и П 2(t) значительно уменьшает ПЧМ выходного сигнала синтезатора.
ЛИТЕРАТУРА
4. Патент на ПМ № 71487 РФ, Н 03 С 3/10, Н 03 L 7/18. Цифровой синтезатор частот / О.В. Чёткин, Е.А. Печенин, П.А. Попов, И.П. Усачёв. — № 2007139341/22; За-явл. 25.10.07.; Опубл. 10.03.08. — Бюл. № 7.
5. Чёткин О.В. Структурные схемы тандемных синтезаторов частот с двухточечной угловой модуляцией и компенсацией помех / О.В. Чёткин, Е.А. Печенин, П. А. Попов // Вестник Воронежского института МВД России. — 2008. — №2. — С. 113—119.
