Статистические характеристики дискретных СФС в условиях комбинированных воздействий

• Автор: Башмаков, Михаил Вячеславович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 220 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Елава Е Математические модели дискретных СФС при комбинированных воздействиях
1 Л. Модель цифровой СФС с равномерной дискретизацией
1.2. Модель цифровой СФС с неравномерной дискретизацией
1.3. Выводы
Елава 2. Статистические характеристики фазового рассогласования дискретной СФС 2-го порядка в условиях комбинированных воздействий..
2.1. Построение марковских моделей
2.1.1. Анализ инвариантных движений на фазовой плоскости
2.1.2. Вид уравнения Колмогорова-Чепмена для случая
гармонического воздействия
2.1.3. Вид уравнения Колмогорова-Чепмена для случая
комбинированного воздействия
2.1.4. Сравнение зависимостей ПРВ, полученных различными
методами
2.2. Анализ квазипериодических режимов СФС 2-го порядка при
наличии на входе шумовой помехи
2.3. Статистические характеристики при наличии на входе сигнала
постоянной частоты
2.3.1. Случай гармонической помехи на частоте входного сигнала
2.3.2. Расстроенная по частоте гармоническая помеха
2.3.3. Помеха в виде ряда гармонических составляющих
2.4. Статистические характеристики при наличии на входе сигнала
с угловой модуляцией
2.4.1. Случай отсутствия помехи
2.4.2. Еармоническая помеха
2.4.3. Помеха с угловой модуляцией
2.5. Выводы
Елава 3. Срыв слежения в дискретных СФС в условиях комбинированных воздействий

3.1. Методика анализа статистических характеристик времени срыва слежения в СФС 2-го порядка для фиксированных поглощающих границ
3.2. Методика анализа временных параметров срыва слежения в
в условиях нестационарных границ
3.3. Обсуждение результатов анализа временных характеристик
3.3.1. Срыв слежения при действии на входе сигнала постоянной частоты
3.3.2. Срыв слежения при действии на входе ФМ-колебания
3.3.3. Срыв слежения в условиях действия детерминированной помехи
3.4. Выводы
Глава 4. Экспериментальное исследование статистических характеристик дискретных СФС при комбинированных воздействиях
4.1. Постановка задачи
4.2. Компьютерное моделирование СФС с квадратурным аналого-цифровым преобразованием на входе
4.2.1. Структурная схема исследуемой СФС
4.2.2. Анализ спектра на выходе СФС при наличии на входе ЧМ-колебания и гармонической помехи
4.3. Реализация и исследование СФС на базе цифрового сигнального процессора ADSP-2
4.3.1. Реализация цифровой СФС с квадратурным аналого-цифровым преобразователем на входе
4.3.2. Сравнительный анализ статистических характеристик
СФС в условиях комбинированного воздействия
4.4. Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Развитие современных систем и устройств радиотехники и связи, техники управления, радиолокации и навигации, радио и информационноизмерительных комплексов невозможно без широкого применения систем фазовой синхронизации (СФС). Круг задач, решаемых этими системами, весьма обширен: слежение за несущими и поднесущими частотами принимаемых сигналов, когерентная демодуляция аналоговых и цифровых сигналов с частотной и фазовой модуляцией, синхронизация и демодуляция двоичных символов цифровой информации, измерение частоты и фазы сигналов, тактовая синхронизация, синтез сложных радиотехнических сигналов, синтез сетки высокостабильных частот, стабилизация частот генераторов различных диапазонов [1-10, 15, 31].
В последние годы интенсивно проводятся исследования в области систем фазовой синхронизации с элементами дискретизации, что связано с совершенствованием элементной базы микроэлектроники и ростом рабочих частот. Переход на новые технологии существенно расширил возможности систем фазовой синхронизации и повысил эффективность устройств на их основе. Выбором структуры колец и входящих в них узлов появилась возможность создавать варианты систем, обладающих требуемыми характеристиками по точности и надежности работы, быстродействию, помехоустойчивости для различных типов входных сигналов и законов модуляции. За счет усложнения режимов работы колец стало реальностью создание гибких алгоритмов обработки информации, оптимизации параметров и характеристик [7-10, 15, 19, 32, 37].
Большой интерес последнее время вызывает поведение систем в условиях помеховых воздействий. Анализ реакции на действие помех достаточно важен для практики [1-5, 8-19]. Во многом именно помеховая обстановка определяет точностные характеристики системы. При этом статистические моменты фазовой и частотной ошибок слежения не дают полной информации о поведении СФС. Поскольку СФС - существенно нелинейная система, то в ряде случаев необходимо знание плотностей распределения вероятностей (ПРВ) ее переменных состояния. Особенностью СФС с рядом других систем (не фазовых) является существование множества устойчивых состояний

ГЛАВА 2. Статистические характеристики фазового рассогласования дискретной СФС 2-го порядка в условиях комбинированных воздействий
Глава посвящена разработке методики расчета двумерных и одномерных плотностей распределения вероятности и фазовых рассогласований дискретных СФС 2-го порядка, а также анализу статистических характеристик дискретных СФС с двумя типами фильтров, получивших наибольшее распространение: пропорционально интегрирующим и интегратором с форсированием (астатическим). Необходимость разработки методики вызвана особенностями поведения дискретных систем с периодической нелинейностью на фазовом плоскости и связана с поиском областей с инвариантными движениями. Наличие таких областей позволяет уйти от анализа поведения систем в бесконечных интервалах изменения координатах и корректно свернуть выражения для плотностей вероятности и условных плотностей вероятности перехода к конечному интервалу. В основе поиска областей с подобными движениями лежат результаты исследования нелинейной динамики дискретных СФС 2-го порядка, изложенные в работах [35, 47, 48]. В [61] автор диссертации апробировал предложенную методику применительно к системам синхронизации для случая воздействия с постоянной частотой. В работе [82] методика была применена для расчета двумерной плотности вероятности фазовой ошибки цифровой СФС для воздействия в виде аддитивной смеси полезного сигнала с постоянной частотой и расстроенной по частоте гармонической помехи. Ниже приводятся основные положения методики для достаточно общего случая входного воздействия и результаты анализа дискретных СФС для различных входных воздействий, включая различные помехи.