Розроблення нової структури синхронно-фазових демодуляторів з принципом управління по відхиленню при використанні масштабуючих пристроїв, ізодромних ланок та зворотних зв‘язків. Методи синтезу оператора МКП і розімкненого зв‘язку по задавальному діянню.
Аннотация к работе
· розробка нових структур СФД із комбінованим принципом управління і методик синтезу оператора розімкненого компенсаційного каналу управління з умов підвищення точності в усталених (синхронних) режимах шляхом підвищення порядку астатизму щодо задавального діяння при врахуванні умов фізичної реалізації оператора звязку; підвищення швидкодії шляхом компенсації повільнозагасаючих компонент перехідної складової фазової похибки при врахуванні умови фізичної реалізації оператора звязку; Розроблено методику синтезу оператора розімкненого зв‘язку по задавальному діянню за умови підвищення точності шляхом підвищення порядку астатизму з урахуванням умов фізичної реалізації оператора зв‘язку; Запропоновано методику синтезу оператора зв‘язку по задавальному діянню комбінованих цифрових і аналогових СФД за умови підвищення швидкодії шляхом компенсації початкових значень повільнозагасаючих компонент перехідної складової фазової похибки; Запропоновано методику синтезу оператора зв‘язку за умови мінімізації квадратичної інтегральної оцінки. Запропоновано для підвищення точності СФД в синхронних режимах використовувати в замкненому контурі еквівалентної ізодромної ланки: включенням паралельно інтегруючій ланці підсилювача; застосуванням критичного позитивного зворотного зв‘язку, який охоплює один із каскадів підсилювального пристрою; введення в замкнений контур СФД підсилювача з великим коефіцієнтом підсилення, який охоплюється коригуючим негативним зворотним зв‘язком.При цьому порядок астатизму підвищується на одиницю відносно задавального діяння, а точність на один порядок. Запропонована методика синтезу оператора зв‘язку із умови підвищення точності (порядку астатизму) з урахуванням умов фізичної реалізаціїї оператора зв‘язку. На основі порівняльного аналізу показано, що в СФД з комбінованим управлінням є більш широкі можливості мінімізації квадратичних інтегральних оцінок, чим в СФД з управлінням за відхиленням. Введення розімкненого зв‘язку по задавальному діянню в комбінованому СФД дозволяє зменшити квадратичну інтегральну оцінку в 16 раз. Цей вплив буде меншим, якщо корені характеристичного рівняння зв‘язку по абсолютному значенню більші, чим найбільший по абсолютному значенню корінь характеристичного рівняння замкненого контуру СФД.
Вывод
Сукупність наукових положень сформульованих та обґрунтованих в дисертаційній роботі є вирішенням наукового завдання підвищення основних показників якості СФД в класі систем з управлінням по відхиленню, комбінованих та ітераційних. Основними результатами дисертаційної роботи є розробка, аналіз і синтез нових структур СФД високої точності та швидкодії.
В дисертаційній роботі одержані такі теоретичні і практичні результати: 1. Розроблені нові структури СФД з принципом управління по відхиленню при використанні масштабуючих коригуючих пристроїв, ізодромних ланок, та неодиничних зворотних зв‘язків. При цьому порядок астатизму підвищується на одиницю відносно задавального діяння, а точність на один порядок.
2. Запропонована нова структура комбінованого СФД з розімкненим зв‘язком по задавальному діянню. Запропонована методика синтезу оператора зв‘язку із умови підвищення точності (порядку астатизму) з урахуванням умов фізичної реалізаціїї оператора зв‘язку.
3. Запропонована методика синтезу оператора розімкненого зв‘язку по задавальному діянню комбінованого СФД із умови підвищення швидкодії шляхом компенсації початкових значень повільно загасаючих компонент перехідної складової фазової похибки з урахуванням умов фізичної реалізації оператора зв‘язку. Для конкретного СФД застосування розімкненого зв‘язку підвищує швидкодію СФД в 2 рази.
4. На основі порівняльного аналізу показано, що в СФД з комбінованим управлінням є більш широкі можливості мінімізації квадратичних інтегральних оцінок, чим в СФД з управлінням за відхиленням.
5. Запропонована методика синтезу оператора звязку із умови мінімізації квадратичної інтегральної оцінки за рахунок раціонального вибору параметрів чисельника оператора зв‘язку з урахуванням умов його фізичної реалізації. Введення розімкненого зв‘язку по задавальному діянню в комбінованому СФД дозволяє зменшити квадратичну інтегральну оцінку в 16 раз.
6. Показано, що параметри знаменника оператора зв‘язку впливають на тривалість перехідного процесу. Цей вплив буде меншим, якщо корені характеристичного рівняння зв‘язку по абсолютному значенню більші, чим найбільший по абсолютному значенню корінь характеристичного рівняння замкненого контуру СФД.
7. Запропонована методика визначення чутливості СФД до параметричних збурень.
8. Запропоновані і досліджені нові структури ітераційних СФД. Вперше одержані відповідні оператори багатоканального ітераційного СФД.
9. Виконано дослідження впливу зовнішніх збурень прикладених до основного контуру управління (ОКУ) на точність ітераційного СФД. Показано шляхи усунення зовнішніх збурень в ітераційному СФД.
10. Виконано дослідження впливу нелінійності типа зону нечутливості на точність ОКУ і ітераційного СФД в цілому. Показано, що нелінійність типа зони нечутливості зменшує точність на величину, пропорційну зоні нечутливості.
11. Для компенсації негативного впливу нелінійності типа зони нечутливості в ОКУ необхідно будувати ще один ДКУ.
12. Запропоновані і досліджені нові структури цифрових ітераційних СФД. Одержані вирази для дискретних передавальних функцій додаткових розімкнених каналів управління, синтезованих з умов підвищення точності в усталених режимах. Якщо управляюча ЕОМ розміщена в замкненому контурі управління цифрового СФД, то передавальні функції реалізуються програмно.
13. Показано, що при побудові цифрових і цифро-аналогових ітераційних СФД цифровий може бути як ОКУ, так і ДКУ. В загальному випадку цифровий ітераційний СФД може містити контурів управління.
Результати дисертаційної роботи знайшли застосування в розробках Українського науково - дослідного інституту звязку.
Теоретичні положення дисертаційної роботи впровадженні в навчальний процес Державного університету інформаційно-комунікаційних технологій.
Список литературы
1. Кожин И.А., Задоя Ю.Г. Синтез синхронно-фазовых демодуляторов из условия повышения точности в установившихся режимах // Вісник УБНТЕЗ. - 2003. - №2. - С. 100-104.
2. Мирошников В.В., Кожин И.А. Сравнительный анализ комбинированной системы и системы ФАП с управлением по отклонению // Зв‘язок. - 2004. - №3. - С. 68-70.
3. Милых М.М., Рудык Л.В., Кожин И.А.Демодуляторы приема сигналов с фазоразностной модуляцией второго порядка // Вісник УБНТЕЗ. - 2004. - №1. - С. 132-138.
4. Стеклов В.К., Мірошников В.В., Кожин І.А. Моделювання пристроїв та систем зв‘язку: Навчальний посібник. - К.: УНДІЗ, 2000. - 74 с.
5. Костік Б.Я., Кожин І.А. Синхронно-фазові демодулятори в пристроях звязку: Навчальний посібник. - К.: УНДІЗ, 2000. - 69 с.
6. Стеклов В.К., Мірошников В.В., Кожин І.А. Оптимізація систем автоматичного управління в пристроях зв‘язку: Навчальний посібник. - К.: УНДІЗ, 2001 - 100 с.
7. Кожин І.А., Мілих М.М., Чумак О.І. Синтез оптимального сигнала із умови відносної інваріантності до адитивної завади // Зб. доп. 6-ї МНТК ”Сучасні проблеми телекомунікацій”, Одеса: Телеком - 2003. - С. 103-105.
8. Кожин И.А., Рогожников И.А. Цифровые итерационные синхронно-фазовые демодуляторы // Труды МНТК ”Системы и средства передачи и обработки информации”. - Одесса. - 2004. - С. 23-24.
9. Охрущак Д.В., Кожин И.А., Стеклов В.К., Срибная И.Н. Двухконтурные цифровые системы фазовой автоподстройки // Труды МНТК ”Системы и средства передачи и обработки информации”. - Одесса. 2004. - С. 37-38.
10. Кожин И.А., Мирошников В.В., Филькин М.П., Улеев А.П. Построение и техническое обслуживание сетей и систем телекомуникаций: Учебное пособие - К.: ГП УНИИС, 2004.- 418с.
11. Стеклов В.К., Кожин И.А. Повышение точности итерационного синхронно-фазового демодулятора с помощью дополнительных разомкнутых каналов управления // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія обчислювальна техніка. - 2004. - вип.74, № . - С. 104-107.
12. Стеклов В.К., Мілих М.М., Кожин І.А. Завадостійкість автокореляційних демодуляторів сигналів із ФРМ-2 // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія обчислювальна техніка. - 2004. - вип.74, № . - С. 113-117.
13. Кирпач Л.А., Кожин И.А. Анализ точности синхронно-фазових демодуляторов // Зв‘язок. - 2004. - №4 - С. 54-55.
14. Стеклов В.К., Кожин И.А. Повышение быстродействия цифрового синхронно-фазового дискримінатора // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С.Попова. - 2004. - вип.1. - С. 22-24.