Цифровая командная радиолиния КИМм-ОФМ-ФМ
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
сполнительное устройство выключения двигателя и объект управления - ракетный двигатель.
Рисунок 6 - Функциональная схема неавтономной радиотелемеханической системы без обратной связи
Рисунок 7 - Функциональная схема неавтономной радиотелемеханической системы с обратной связью
В радиотелемеханических системах с обратной связью информацию о состоянии и работе объектов управления - бортовых приборов и агрегатов - получают с помощью различного рода датчиков, устанавливаемых на борту летательного аппарата и связанных с контролируемыми величинами . Полученные с датчиков и соответствующим образом обработанные величины поступают непосредственно или через запоминающее устройство на вход телеметрической радиолинии и передаются по ней на пункт управления. На пункте управления в устройстве выделения и обработки телеметрической информации получается оценка состояния объектов управления , необходимая для осуществления требуемого управления бортовыми приборами и агрегатами. Формирование команд осуществляется в результате сравнения оценки c величиной , задающей необходимое состояние объектов управления
Сформированные команды по командной радиолинии передаются на борт летательного аппарата и поступают на исполнительное устройство, воздействующее на объекты управления. Контур радиотелемеханического управления оказывается замкнутым.
В зависимости от решаемых задач, такое управление осуществляется либо как следящее, либо как корректирующее.
8. Разработка и описание функциональной схемы радиолинии
.1 Прием простых ФМ сигналов
Применение фазоманипулированных сигналов с манипуляцией фазы на p позволяет передавать цифровую информацию с требуемой достоверностью при меньших затратах полосы и энергии по сравнению с другими двоичными сигналами.
При фазовой манипуляции информация о передаваемой цифровой последовательности заложена в фазе сигнала, которая на интервале времени tо может принимать значения 0 или p:
где фаза
При передаче двоичной цифровой последовательности фаза jx является случайной величиной, однозначно связанной со случайной последовательностью передаваемых символов.
Демодуляция фазоманипулированных сигналов производится с помощью фазовых детекторов (рис.6).
Рисунок 8 - Структурная схема фазового детектора
X - перемножитель:
УФОН - устройство формирования опорного напряжения.
Фазовый детектор осуществляет перемножение колебания, поступающего на его вход с опорным напряжением. С помощью интегратора или ФНЧ происходит фильтрация входного напряжения от высокочастотных составляющих. Напряжение на выходе ФД с учетом фильтрации высокочастотных составляющих:
где КФД - коэффициент передачи фазового детектора;
Опорное напряжение равно:
Положим, что фаза опорного колебания jОП=0. Тогда при выполнении условия wO=wОП при передаче символа 1 на выходе ФД будет напряжение:
а при передаче символа 0:
т.е. для нормальной работы фазового детектора опорное напряжение должно быть синхронным с сигналом. ФД, опорное напряжение которого удовлетворяет такому условию, часто называют синхронным или когерентным.
Если начальная фаза jОП изменит свое значение на p, то полярность выходного напряжения фазового детектора изменится на противоположную. Это явление называется обратной работой фазового детектора. Такой режим работы ФД недопустим, т.к. момент перескока фазы jОП неизвестен.
Основная трудность реализации демодулятора противофазных ФМн сигналов состоит в создании синхронного опорного напряжения, имеющего начальную фазу.
.2 Формирование опорного напряжения в приемниках ФМ сигналов
Наиболее простая схема, предназначенная для получения опорного напряжения, приведена на рисунке.
Удвоение частоты сигнала, манипулированного по фазе на 1800 позволяет получать на выходе удвоителя колебание с неизменной начальной фазой. На выходе УРФ будет формироваться напряжение, близкое к синусоидальному. Обычно выполняется условие:
где fЭ - полоса пропускания УПЧ.
fФ - полоса пропускания УРФ.
при котором происходит заметное ослабление уровня помех на выходе УРФ по сравнению со входом.
Для выполнения этого условия необходимо повышать требования к стабильности частоты сигнала и налагать ограничения на скорость случайных изменений фазы сигнала в среде распространения. Поэтому при изменениях частоты сигнала, вызванных, например, изменениями за iет эффекта Доплера, пассивный узкополосный фильтр заменяют на активный следящий фильтр.
После деления частоты получаем необходимое опорное напряжение iастотой w0.
Фазовращатель необходим для компенсации возникающих в схеме дополнительных фазовых сдвигов.
Исследования этой схемы показали, что фаза опорного напряжения может принимать одно из устойчивых состояний, отличающихся друг от друга на 1800. Это и приводит к появлению обратной работы фазового детектора. Причиной перескока фазы на выходе делителя на два могут быть помехи, переходные процессы в схеме.
Предложено несколько схем, позволяющих формировать опорное напряжение (например, схема Костаса и Сифорова). Эти схемы позволяют уменьшить вероятность перескока фазы, но полностью устранить обратну?/p>