Т - триггер формирует из потока “0” и “1” поток по закону если “0” то на выходе триггера скачок если 1 то сигнала нет. Далее происходит манипуляция фазы по полученному закону.
После каскадов ВЧ и ФД1 и УПЧ мы получаем сигнал КИМ-ОФМ, который поступает на ФД2 УФОН которого построен по схеме Пистолькорса. Это наиболее простая схема УФОН приемлемая в данном случае т.к. ОФМ нечувствительна к обратной работе фазового детектора. После ФД2 и УО получаем последовательность прямоугольных импульсов нашего кода обработанного законом ОФМ. Схема 1 представляет собой сравнивающее устройство, а два D-триггера являются элементом памяти. Они включены по схеме ведущий-ведомый тактовая частота подаваемая на триггера равна половине частоты посимвольной синхронизации.
Далее сигнал представляющий наш кадр поступает на оптимальный фильтр кода Баркера, состоящий из линии задержки и сумматора, который при определении кода выдает на выходе импульс 1 длительностью t0 (длительность одного символа) сумматор построен на жесткой логике по принципу n из к (6 из 7) верхних символов кода.
Импульс с выхода сумматора приходит на схему запуска которая разрешает работу сдвигового регистра и счетчиков СЧ1 и СЧ2. СЧ1 формирует импульсы с частотой fт/8 которые разрешают считывание параллельного кода 1-го из каналов в ЦАП формирующего 1 выборку длительностью t0 за время одного канала. СЧ2 производит подсчет каналов и выводит их номер в двоичном коде, которым управляются коммутаторы КК1 И КК2 старший разряд (А3) СЧ2 используется для выбора коммутатора.0 работает КК1 1 работает КК2. С выходов коммутаторов поступают на фильтры НЧ которые служат для выделения канальных сигналов U1,U2…U5. Такая схема коммутации позволила применить 1 сдвиговый регистр и один ЦАП.
В цифровых командных радиолиниях необходимо применять кадровую синхронизацию. В качестве сигналов кадровой синхронизации часто используются составные сигналы, причем выделение этих слов в приемнике осуществляется с помощью пассивного согласованного фильтра. Напряжение на выходе согласованного фильтра воспроизводит автокорреляционную функцию синхронизирующего сигнала. Для уменьшения ошибок, возникающих при обнаружении синхронизирующего сигнала и определении его временного положения, автокорреляционная функция должна иметь узкий центральный пик и малый уровень “боковых” выбросов. Подобным свойством обладают ряд широкополосных сигналов, в том числе сигналы, сформированные на основе некоторых двоичных кодов.
В данной работе выбран синхронизирующий сигнал в виде 7-значного кода Баркера, его нормированная автокорреляционная функция показана на рис.
Функциональная схема устройства декодирования кадрового синхронизирующего сигнала
Принятый сигнал поступает на линию задержки. Расстояние между отдельными отводами этой линии соответствует длительности элементарных импульсов кода. Максимальное время задержки синхронизирующего сигнала равно полной длительности этого сигнала Тз. Сигналы которые снимаются с отводов линии задержки, поступают на сумматор. При этом часть сигналов проходит через инверторы, изменяющие полярность сигналов. Пространственное расположение отводов линии задержки, к которым подключены мнверторы, воспроизводит в обратном порядке временное положение символов "0", имеющих в составе рассматриваемого синхронизирующего колового слова. Тем самым обеспечивается синхронное накопление энергии отдельных импульсов этого слова в сумматоре. К выходу сумматора подключен фильтр, который согласован с одиночным видеоимпульсом длительности.
В момент окончания принятого синхронизирующего кодового слова на выходе согласованного фильтра образуется короткий импульс значительной амплитуды, который соответствует центральному "пику" автокорреляционной функции. С помощью таких импульсов осуществляется запуск пороговой схемы предназначенной для выделения отдельных синхронизирующих сигналов.
Радиотелемеханической системой называется совокупность устройств, предназначенных для управления состоянием и работой различных приборов и агрегатов.
В комплексах ЛА радиотелемеханические системы используются для управления бортовыми приборами и агрегатами, а также состоянием летательных аппаратов в целом. Такое управление осуществляется подачей на исполнительные устройства приборов и агрегатов (объектов управления) соответствующих команд. Команды формируются на основе контроля (измерения) некоторой в общем случае многомерной величины g (t), которая непосредственно или косвенно характеризует либо условия, в которых находился объект управления, либо текущее состояние объекта. Для осуществления такого контроля в состав радиотелемеханических систем включаются либо те или иные радиоизмерительные устройства, либо датчики - преобразователи неэлектрических величин в электрические. Формирование команд осуществляется в решающих устройствах. Которые в простейших случаях представляют собой схемы сравнения и реле, а в более сложных - счетно-решающие приборы и системы обработки результатов измерений. Команда поступает на управляемый объект через исполнительное устройство.
Различают автономные и неавтономные радиотелемеханические системы. В первых команды формируются на борту ЛА, во вторых - на пункте управления и передаются на борт летательного аппарата по командной радиолинии.
Контур управления неавтономной радиотелемеханической системы с обратной связью:
Uk’ (t) Uk (t)
Fy (t)
Yo (t)
Y* (t) Y (t)
Информация о состоянии и работе объектов управления - бортовых приборов и агрегатов - получают с помощью датчиков, устанавливаемых на борту ЛА и связанных с контролируемыми величинами g (t). Полученные с датчиков и соответствующим образом обработанные величины поступают непосредственно или через запоминающее устройство на вход телеметрической радиолинии и передается по ней на пункт управления. На пункте управления в устройстве выделения и обработки телеметрической информации получается оценка состояния объектов управления g* (t), необходимая для осуществления требуемого управления бортовыми приборами и агрегатами. Формирование команд осуществляется в результате сравнения оценки g* (t) с величиной gо (t), задающей необходимое состояние объектов управления. Сформированные команды по командной радиолинии передаются на борт ЛА 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.
Как уже было отмечено в данной работе разрабатывалась совмещенная радиолиния КИМ-ФМ-ФМ. Интерес к цифрово передаче сообщений с помощью фазовой модуляции вызван в первую очередь тем, что согласно фундаментальным результатам теории потенциальной помехоустойчивости среди двухпозиционных сигналов противоположные сигналы, т.е. сигналы с однократной ФМ, потенциально обладают наибольшей помехоустойчивостью. Но при демодуляции простого фазоманипулированного сигнала возникает сложность в получении синхронного опорного напряжения, имеющего неизменную начальную фазу “явление обратной” работы фазового детектора. Имеется несколько методов и схем построения формирователя опорного колебания. Рассмотрим схему Костаса, обеспечивающую высокую помехозащищенность. В 1956 г. Американский ученый Д. Костас предложил схему формирования опорного напряжения для синхронного (когерентного) детектирования фазоманипулированных сигналов.
Эта схема показана на рисунке:
Влияние манипуляции фазы сигнала устраняется в ней перемножителем, на один вход которого поступает сигнал с выхода усилителя-ограничителя, а на второй - сигнал с выхода фазового детектора (ДФ) системы ФАП. По сравнению с другими схемами формирования такой способ снятия манипуляции обеспечивает более высокую помехоустойчивость схемы с флюктуационными помехами. Недостатком схемы является некоторая ее сложность, обусловленная тем, что перемножитель должен работать на постоянном токе. Это приводит к необходимости пропускания постоянных и очень медленно меняющихся напряжений, вплоть до управителя частоты. При этом входы перемножителя оказываются связанными гальванически и для их взаимной развязки необходимо применять мостовые схемы постоянного тока.
Так же, как и другие схемы, схема Костаса имеет склонность к переходу в режим "обратной работы", так как в ней также возможны два устойчивых значения начальной фазы опорного напряжения, отличающиеся на 1800.
Канальные аналоговые сигналы поступают на кодирующее устройство, где преобразуются в цифровую форму. На выходе кодирующего устройства (т.1) имеется последовательность кодовых слов, представленных в последовательной форме в виде комбинации 0 и 1 и расположенных по порядку в соответствии с номерами каналов. Эта последовательность поступает на сумматор. Сюда же с генератора кадрового синхросигнала подается 13-ти разрядный код Баркера, являющийся кадровым синхросигналом. Работой кодирующего устройства и генератора кадрового синхросигнала управляет схема синхронизации, задача которой состоит в том, чтобы перед началом каждого кадра разрешать работу генератора кадрового синхросигнала и одновременно запрещать выход импульсов с кодирующего устройства. После окончания выдачи кадрового синхросигнала схема синхронизации сбрасывает генератор синхросигнала в начальное состояние, запирает генератор кадрового синхросигнала и разрешает работу кодирующего устройства. После выдачи информации о последнем канале схема синхронизации сбрасывает в начальное состояние кодирующее устройство, запрещает его работу и разрешает работу генератору кадрового синхросигнала и т.д. процесс повторяется.
На выходе сумматора имеем групповой сигнал (т.3), который далее подается на вторую ступень модуляции. На выходе второй ступени модуляции (т.5) имеем сигнал КИМ-ФМн, который далее подается на третью ступень модуляции, с выхода которой на усилитель мощности поступает сигнал КИМ-ФМ-ФМ. После усиления сигнал излучается в пространство передающей антенной параболического типа.
Страницы: 1, 2, 3, 4
