Реферат: Проектирование командно-измерительной радиолинии системы управления летательным аппаратом
U ПШСх2F (f)
Рис. 3. Правая половина спектра сигнала в радиолинии
Рис. 4. Спектр сигнала на несущей
Выбор параметров системы
Шумовая полоса ФАПЧ
Положим, что на режим захвата можно выделить 10% времени сеанса (1 мин.). Диапазон неизвестности частоты задан, как 10-5 от номинала 1 ГГц, т. е. поиск надо вести в полосе 
. Для надежности этот диапазон надо пройти 5-6 раз, поэтому один проход будет совершаться за время Т п =10 с. Отсюда получим требуемую скорость перестройки частоты:
. Для надежного захвата сигнала при такой скорости требуется ФАПЧ с достаточно малой инерционностью (широкой шумовой полосой). Шумовая полоса будет определяться по формуле:
Необходимая мощность гармоники на несущей частоте
из условия нормальной работы ФАПЧ в режиме слежения
Дисперсия шумовой ошибки определяется по формуле:
где: G Ш — спектральная плотность шума на входе ФАПЧ (Вт/Гц), Р СН — мощность гармоники на несущей частоте. Положим 
, тогда необходимо иметь:
В техническом задании указан полный энергетический потенциал радиолинии — 104 Гц. Следовательно, на гармонику с несущей частотой следует выделить 
от полной мощности сигнала. Мощность гармоники на несущей: 
. Учитывая, что полная мощность сигнала КИМ-ФМн-ФМ будет 
, имеем 
.
Оценка необходимой мощности сигнала в информационном канале
На режим приема в сеансе остается 9 минут. За это время надо передать 105 символов. Значит длительность одного символа Т ПС <540·10-5 с. Информация передается третьим членом в спектре сигнала. Соответствующая мощность:
где hи — часть мощности, затрачиваемая на передачу информации. Вероятность ошибки не должна превышать 10-3 , поэтому (из интеграла вероятности): Р СИ /G ШИ >890 Гц.
Выбор девиации фазы в фазовом модуляторе передатчика
Из предыдущих расчетов имеем:
Решив эти трансцендентные уравнения, получим: m C =1,085 рад., m И =1 рад.
Распределение мощности между компонентами сигнала
Выше было найдено, что на несущую приходится 0,13, а на информацию — 0,089 полной мощности сигнала. Мощность сигнала синхронизации будет определяться по формуле:
Выбор тактовой частоты,
обеспечивающей заданную точность измерения дальности
Дальность измеряется по сигналу символьной синхронизации, имеющему остроугольную сигнальную функцию. Максимальная ошибка по дальности будет определяться по формуле:
где с — скорость распространения радиоволн; k 2 =10 — коэффициент запаса; b=3/tИ – крутизна наклона главного пика сигнальной функции; Q 0 =Р сс Т изм — энергия сигнала (время измерения — 1 с). Общая ошибка по дальности (20 м) поровну распределена между запросной и ответной радиолинией, следовательно, DR max =10 м. Зная это, найдем, что tИ <4,4·10-5 с. Следовательно, тактовая частота 2F т должна быть меньше величины 1/tИ =22,7 кГц
Выбор параметров задающего генератора и генератора ПШС
Выберем необходимое число символов в ПШС (n пс ):
Ближайшее целое число, удовлетворяющее этому условию — 127. Пересчитанное значение длительности импульса составит 42,5 мкс и тактовая частота 2F т =23,53 кГц.
Проверка надежности работы ФАПЧ в режиме захвата и выделения несущей
Проверим, не будут ли мешать гармоники сигнала, лежащие рядом с несущей частотой. Полоса ФАПЧ выбрана шириной 80 Гц и в процессе поиска просматривается диапазон ±10 кГц около несущей.
· Полоса частот, связанная с модуляцией несущей сигналом КИМ-ФМн, отстоит на частоту 4F т =±47,06 кГц и в полосу поиска не попадает.
· В режиме слежения за несущей сигнал выделяется полосой ФАПЧ ±40 кГц. Ближайшая гармоника синхросигнала отстоит на частоту 1/Т пс =185 Гц и в полосу ФАП не попадает.
· Проверим, не может ли произойти ложный захват ФАПЧ гармоникой, связанной с модуляцией несущей синхросигналом. Они находятся в полосе ФАПЧ и могут селектироваться только по амплитуде. Амплитуда А max наибольшей из гармоник синхросигнала, попадающей в полосу поиска:
где А m — амплитуда максимальной гармоники в синхросигнале. Полезная гармоника имеет амплитуду 0,362U Н , т. е. почти в 100 раз больше по мощности, что обеспечивает легкую селекцию.