Задающие воздействия цепей самонастройки автокомпенсаторов мешающих излучений, формирующие фильтры и динамические ошибки их воспроизведения Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Доклады БГУИР

2010 № 3 (49)

УДК 621.396.96

ЗАДАЮЩИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЦЕПЕЙ САМОНАСТРОЙКИ АВТОКОМПЕНСАТОРОВ МЕШАЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ, ФОРМИРУЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ И ДИНАМИЧЕСКИЕ ОШИБКИ ИХ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

И.С. ХРАПУН, А.Е. ОХРИМЕНКО, И.Н. ДАВЫДЕНКО

Научно-производственное республиканское унитарное предприятие "Алевкурп" П. Бровки, 6, Минск, 220013, Беларусь

Поступила в редакцию 4 сентября 2009

Устанавливаются задающие воздействия цепей самонастройки автокомпенсаторов мешающих излучений (второстепенные и главные). Вводятся случайные и детерминированные модели их изменения. Определяются формирующие фильтры для наилучшего воспроизведения задающих воздействий, и выбирается наиболее целесообразный фильтр. Находятся динамические ошибки воспроизведения задающих воздействий и даются рекомендации по выбору полосы автокомпенсации.

Ключевые слова: автокомпенсатор мешающих излучений, задающие воздействия, динамические ошибки.

В автокомпенсаторе мешающих излучений воспроизводится комплексный коэффициент междуканальной корреляции помехи (6) [1]

RN=RN{d) = rNe^'\ (1)

где rN — коэффициент междуканальной корреляции флуктуаций мешающих излучений (12, 13) [1], rN = е J А'-д — при экспоненциальной ПКФМИ, rN =1aN¡ 1 +al . а,. ■= е 2J V'v — при

экспоненциально-параболической ПКФМИ; А*|/ ,. = 2п/Х d sin 0,. — поканальный набег фазы мешающего излучения от источника, находящегося под углом ()v от нормали к раскрыву приемной антенны (7, 8) [1].

Их изменение во времени обусловлено изменением интервала пространственной корреляции флуктуаций мешающих излучений ALv(i) и угла ориентации источника излучения ()>>(/):

м д^) = тт~7а г-» (0. (0 = е, (о)+де,, (о, (2)

где Л/изл(0 — размеры антенны и подсвеченной в ее окрестности поверхности носителя источника излучения; гизл(У) — расстояние до источника получения; A0V(/) — изменение во времени угла ориентации источника излучения.

Пренебрегая медленными изменениями А/изл(0 и /',,. ,(/). ограничимся двумя моделями изменения угла ориентации ()>>(/):

- случайная модель простого марковского процесса, корреляционная функция которого является экспоненциальной:

/■0(т) = ст^-т/\ (3)

где Стд — дисперсия блужданий угла ориентации источника мешающего излучения; Те — время корреляции блужданий угла ориентации;

- детерминированная полиномиальная модель первого порядка, учитывающая угловую

скорость перемещения 9:

е„(0 = е0 + е*. (4)

Для первого случая (3) характерны следующие параметры задающего воздействия и формирующего фильтра его воспроизведения [2]:

- энергетический спектр блужданий угла ориентации

£е(<о) = 2а£т0/ 1 + > (5)

- изображение угла ориентации в операторной форме (по Лапласу)

9(р)= 2с^те 2/1 + рте , (6)

- передаточная характеристика формирующего фильтра для наилучшего воспроизведения задающего воздействия

Кфф (р) = Кфф / 1 + рТФФ , тфф = те, (7)

где КФФ — коэффициент усиления формирующего фильтра, что соответствует апериодическому звену.

Для второго случая (4) [2]:

- изображение угла ориентации в операторной форме (по Лапласу)

0О) = —+ Л' (8)

Р Р

- передаточная характеристика формирующего фильтра для наилучшего воспроизведения задающего воздействия

Кфф(р)= К0/р + К,/р2 . (9)

Такой фильтр является композицией интегратора и двойного интегратора. Недостатком первого фильтра (7) является отсутствие у него астатизма, из-за чего появляется ошибка по положению. Недостатком второго фильтра (9) является относительная сложность и условная устойчивость цепи корреляционной обратной связи автокомпенсатора, предполагающая необходимость использования специальных корректирующих фильтров. Его достоинствами являются отсутствие ошибок по положению благодаря астатизму первого порядка и по скорости благодаря астатизму второго порядка. Хорошим компромиссом этих двух формирующих фильтров является фильтр с астатизмом первого порядка в виде интегратора, обеспечивающего отсутствие ошибки по положению

Кфф(р) = Ку/р , (10)

где Ку — коэффициент преобразования интегратора по скорости.

При этом средние квадраты динамических ошибок измерения углового отклонения

9^0:

- при случайной модели задающего воздействия (3)

А1 а=^/1 + Кут0 , (11)

- при детерминированной модели задающего воздействия (4)

= О/А",-

(12)

которые согласно (1) трансформируются в средние квадраты динамических ошибок воспроизведения поканального набега фазы мешающего излучения

А1= 2 =

2п ,

—а

\

д

2

дин. 9 '

(13)

Примеры зависимости этих динамических ошибок от полосы автокомпенсации

М'и—КуИ при некоторых характерных значениях Сте, Те, 0 и сИ'К показаны на рисунке, из которого следует, что относительные динамические ошибки воспроизведения задающих воздействий при А",-> 104 составляют доли процента (таблица к рисунку, с/Г/=5,

Относительные динамические ошибки воспроизведения задающих воздействий

2

2

2

К, с-1 10 102 103 104 105 106

^дин.1, рад 0,3 0,1 0,03 0,01 0,003 0,001

Ьцин. 2, рад 0,03 3-10-3 3-10-4 3-10-5 3-10-6 3-10-7

Динамические ошибки воспроизведения задающих воздействий автокомпенсатора мешающих излучений с комплексной самонастройкой: 1 — а„/т„=10 2 рад/с; 2 — 9 =10 2 рад/с

Выводы

1. Главной составляющей задающего воздействия, подлежащей воспроизведению, является изменение угла ориентации источника мешающего излучения относительно нормали к раскрыву приемной антенны.

2. Наиболее оправданными моделями изменения угла ориентации является случайная модель простого марковского процесса и детерминированная полиномиальная модель первого порядка, учитывающие угловые скорости перемещения источника мешающего излучения.

3. Наиболее целесообразным формирующим фильтром воспроизведения задающего воздействия является фильтр с астатизмом первого порядка в виде интегратора, обеспечивающего отсутствие ошибки по положению.

4. При полосе авто компенсации А/'|/;=А',/2>5 кГц относительные динамические ошибки воспроизведения поканального набега фазы мешающих излучений (при обеих моделях изменения угла ориентации) составляют доли процента.

MASTER CONTROL OF SELF-ADJUSTMENT CIRCUITRY OF JAMMING AUTOCANCELLERS, SHAPING FILTERS AND DYNAMIC ERRORS OF THEIR

REPRODUCTION

I S. HRAPUN, А.Е. OKHRIMENKO, I.N. DAVYDZENKA

Abstract

Master control self-adjustment circuitry of jamming autocancellers is determined. The random and determine models of theirs changes are introduced. Shaping filters for best reproduction of master controls are defined and the most expedient filter is chosen. Dynamic errors of reproduction master controls and recommendations for canceling ban choice are given.

Литература

1. Храпун И.С., Охрименко А.Е., Давыденко И.Н. // Докл. БГУИР. 2009. № 8. С. 5-13.

2. Охрименко А.Е. Основы обработки передачи информации. Минск, 1990.