Вы здесь

Методи та засоби підвищення швидкодії та ефективності обробки нестаціонарних сигналів

Автор: 
Бородин Андрій Андрійович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2006
Артикул:
3406U004069
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РОЗДІЛ 2
АНАЛІЗ ДИНАМІКИ СИГНАЛЬНИХ ПЕРЕТВОРЕНЬ РАДІОТЕХНІЧНИХ КІЛ
Враховуючи, що саме динамічні спотворення обмежують швидкодію багатьох
радіотехнічних пристроїв, проведемо аналіз динаміки лінійних кіл першого,
другого та четвертого порядків з метою узагальнення методів аналізу динамічних
спотворень та підготовки теоретичної основи для розробки нових методів боротьби
з такими спотвореннями.
2.1. Застосування ДКП до аналізу динамічних характеристик аналогових кіл при
амплітудній маніпуляції
Використовуючи (1.8), дослідимо ДКП фільтра нижніх частот першого порядку.
Імпульсний відгук такого кола має вираз
(2.1)
де – стала часу кола.
Отже враховуючи (1.8), ДКП для ФНЧ-1 матиме комплексний вираз [57]
(2.2)
Модуль цього ДКП визначається так
Для графічного вивчення ДКП як функції часу та частоти й узагальнення виразу
зручно перейти до безрозмірних змінних: та . Отже нормований модуль ДКП
будь-якого кола з частотною характеристикою має вираз [61]
На рисунку 2.1 зображено модуль такого ДКП

Рис. 2.1. Модуль ДКП ФНЧ.
Слід відзначити, що більш загальний вираз (2.2) дозволяє перейти до статичного
коефіцієнту передачі при прямуванні до нескінченності [61]:
(2.3)
Розглядаючи частотні перетини модуля ДКП на рисунку 2.1 також видно поступовий
перехід від частотної характеристики непропускаючого кола з осцилюючою
частотною характеристикою при близьких до 0 до стаціонарної характеристики
ФНЧ.
З аналізу (2.2) видно, що при прямуванні до 0, вираз ДКП прямує до виразу
перехідної характеристики кола:
Розглядаючи часові перетини модуля ДКП на рисунку 2.1 також видно перехід від
осцилюючої часової залежності до монотонної перехідної характеристики ФНЧ.
Загальна картина, яку показує розглянутий ДКП, говорить про те, що тільки той
гармонійний сигнал, що має частоту, близьку до нуля, буде мати експоненту, яка
монотонно встановлюється. У випадку, коли гармонійний сигнал має частоту,
відмінну від нуля, ДКП показує таку динаміку сигнального перетворення, яка
визначає осцилюючий характер встановлення амплітуди, причому більша частота
обумовлює значніші осциляції та меншу встановлену амплітуду, що відповідає
значенню стаціонарного частотного коефіцієнта передачі.
Дослідимо ДКП фільтра верхніх частот першого порядку, який являє собою
елементарне диференційне коло. Імпульсний відгук такого кола має вираз
Отже враховуючи (1.8), ДКП для ФВЧ-1 матиме комплексний вираз [61]

(2.4)
Модуль наданого ДКП визначається так
Пронормуємо цей вираз по частоті та часу для отримання модуля ДКП будь-якого
кола з частотною характеристикою [61]:
На рисунку 2.2 зображено нормований модуль (2.4)

Рис. 2.2. Модуль ДКП ФВЧ.
Більш загальний вираз (2.4) дозволяє перейти до статичного коефіцієнту передачі
при прямуванні до нескінченності [61]:
Розглядаючи частотні перетини модуля ДКП на рисунку 2.2 також видно поступовий
перехід від частотної характеристики всепропускаючого кола з осцилюючою
частотною характеристикою при близьких до 0 до стаціонарної характеристики
ФВЧ.
З аналізу (2.4) видно, що при прямуванні до 0, вираз ДКП прямує до виразу
перехідної характеристики кола:
Розглядаючи часові перетини модуля ДКП на рисунку 2.2 також видно перехід від
осцилюючої часової залежності до монотонної перехідної характеристики ФВЧ.
Загальна картина, яку показує розглянутий ДКП, говорить про те, що тільки той
гармонійний сигнал, який має частоту яка прямує до нескінченності, буде мати
незмінну амплітуду на виході розглянутого кола. У випадку, коли частота
гармонійного сигналу прямує до нуля, ДКП показує таку динаміку сигнального
перетворення, яка визначає осцилюючий характер встановлення амплітуди, причому
зменшення частоти обумовлює збільшення осциляцій та зменшення встановленої
амплітуди, що відповідає значенню стаціонарного частотного коефіцієнта
передачі.
Використовуючи (1.8), дослідимо ДКП смугового фільтра другого порядку, який
являє собою коливальний контур. Імпульсний відгук такого кола має вираз
(2.5)
де – параметр згасання кола;
– власна частота контуру;
– резонансна частота контуру.
Отже враховуючи (1.8) та (2.5), ДКП для СФ-2 матиме комплексний вираз [61]
(2.6)
Перший доданок цього виразу характеризує статичний коефіцієнт передачі, другий
– описує динамічні спотворення.
Враховуючи умови вузькосмуговості кола та переходячи до нормованих змінних,
нормований вираз ДКП визначається так [61]
(2.7)
де – нормований час;
– нормована частота;
– добротність.
Отже нормований модуль ДКП будь-якого кола з частотною характеристикою має
вираз [61]
На рисунку 2.3 зображено цей модуль.

Рис. 2.3. Модуль ДКП СФ-2 при .
Більш загальний вираз (2.6) дозволяє перейти до статичного коефіцієнту передачі
при прямуванні до нескінченності [61]:
Розглядаючи частотні перетини модуля ДКП на рисунку 2.3 також видно поступовий
перехід від частотної характеристики непропускаючого кола з осцилюючою
частотною характеристикою при близьких до 0 до стаціонарної характеристики
СФ-2.
З аналізу (2.6) видно, що при прямуванні до , вираз ДКП прямує до виразу
перехідної характеристики кола:
Розглядаючи часові перетини модуля ДКП на рисунку 2.3 також видно перехід від
осцилюючої часової залежності до монотонної обвідної перехідної характеристики
СФ-2.
Загальна картина, яку показує розглянутий ДКП, говорить про те, що тільки той
гармонічний сигнал, який має частоту близьку до резонансної частоти кола, буде
мати незмінну амплітуду обвідної на виході розглянутого кола, яка монотонно
встанов