Переходные искажения первого рода (в области ВЧ)

2.2 Переходные искажения первого рода (в области ВЧ)

Переходные искажения первого рода проявляются как наложение импульсов друг на друга и возникают при недостаточно широкой полосе пропускания тракта или при малом временном интервале между импульсами соседних каналов (рисунок 22):

Рисунок 22

Для анализа переходных помех первого рода аппроксимируют ВЧ часть частотной характеристики общего тракта частотной характеристикой RC – цепи (рисунок 23).

Рисунок 23

Амплитудно – частотная характеристика RC цепи имеет вид:

 , ( 20)

где  - полоса на уровне 0.707, .

В случае переходные искажения 1-го рода в системе ШИМ ошибка равна:

. ( 21)

Т.е. для уменьшения ошибки  необходимо увеличивать полосу тракта  или интервал , возможно использовать предискажения.

Глава 3 Помехоустойчивость РТМС с ВРК

 

Флюктуационные помехи на входе приемного устройства приводят к изменению амплитуды и длительности импульсов. Помехи, действующие между импульсами называются – интервальными. Помехи, накладывающиеся на импульсы делятся на срединные и краевые. При АИМ путем стробирования приемника можно избавиться только от интервальных помех. При ВИМ и ШИМ использование ограничений по минимуму и максимуму позволяет избавиться от срединных помех, но действие краевых помех остается. Оценим помехоустойчивость РТМС с АИМ-АМ, ШИМ-ЧМ, ФИМ-АМ.

Структурная схема приемной части системы с ВРК изображена на рисунке 24.

Рисунок 24

Полагаем, что отношение сигнал - шум достаточно велико. Шум нормальный белый в полосе приемника. В качестве критерия оценки используется отношение случайной компоненты выходного сигнала к полезной, т.е. относительную случайную ошибку. В этом случае при АИМ-АМ относительная случайная ошибка имеет вид [2]:

 , ( 22)

где  - среднее квадратичное значение шума, - максимальное изменение амплитуды импульса, h – отношение сигнал - шум.

Следовательно для уменьшения относительной случайной ошибки в этом случае необходимо увеличивать отношение сигнал - шум.

При ШИМ-ЧМ относительная случайная ошибка равна:

, ( 23)

где - среднее квадратичное значение флюктуаций фронта импульсов,  - максимальная полезная ширина импульса,  - девиация частоты несущей,  - канальный интервал.

Для уменьшения относительной случайной ошибки системы ШИМ-ЧМ надо увеличить отношение сигнал - шум, девиацию частоты несущей и канальный интервал.

При ФИМ-АМ относительная случайная ошибка имеет вид:

 , ( 24)

- максимальное временное смещение,  – индекс временной модуляции,  - длительность импульсов. Для уменьшения относительной случайной ошибки в этом случае необходимо увеличивать индекс временной модуляции и отношение сигнал – шум.

Глава 4 Многоступенчатая коммутация в РТМС с ВРК

 

Количество измеряемых величин и точность их измерения меняется в широких пределах, что требует применения разных частот дискретизации. В случае использования одного задающего генератора для увеличения гибкости аппаратуры используют многоступенчатую коммутацию, обеспечивающую разные тактовые частоты.

Принцип многоступенчатой коммутации показан на (рисунке 25).

Рисунок 25

Первая ступень коммутаторов  имеет m входов с временем подключения одного входа . Вторая ступень включает n коммутаторов  с временем подключения . Входы с (n+1) до m используются для передачи служебной информации и осуществления синхронизации, аналоговые входы с (l+1) до К коммутаторов . Для простоты будем считать, что m=n, l=k, тогда , где N – общее число датчиков в схеме.

Возможны два варианта использования схемы (рисунок 25):

1) Все коммутаторы  работают синхронно и синфазно. А , т.е. за время подключения одного входа коммутатора , коммутатор  успевает опросить все m входов. Следовательно, на выходы схемы будут последовательно поданы сигналы всех первых датчиков, затем вторых и т.д. Увеличение частоты опроса для ряда датчиков достигается путем их подключения одновременно к нескольким входам одного коммутатора  (рисунок 26).

Рисунок 26

2) Все коммутаторы работают синхронно и синфазно, а . Т.е. на выходы схемы последовательно подаются сигналы всех датчиков коммутаторов , затем  и т.д. Увеличение частоты опроса ряда датчиков достигается подключением датчика одновременно к нескольким одноименным клеммам разных коммутаторов второй ступени (рисунок 27).

Рисунок 27

Возможно включение третий ступени коммутации.

Глава 5 Синхронизация в РТМС с ВРК