Динамический режим в системе связанных автогенераторов, синхронизуемой фазорасщепленным

внешним сигналом

В. Б. Антипов (antip@elefot.tsu.ru И. В. Антипов (2), М. Г. Злепушков (2), С.Ф. Макаров (2).

(1)Сибирский физико-технический институт, (2)Томский государственный

университет.

Введение

Система связанных автогенераторов, на каждый из которых внешний сигнал действует с определенным фазовым сдвигом, обладает свойством выделять подавленную несущую фазоманипулированного сигнала. Основные свойства стационарных режимов в такой системе рассмотрены в [1].

Динамический режим, в отличие от стационарного, отражает ситуацию, более близкую к реальности. Это обусловлено не только тем, что реальный сигнал является модулированным, но и тем, что помимо сигнала на систему неизбежно воздействует аддитивный шум. Чтобы судить о качестве работы демодулятора сигналов с подавленной несущей, нужно, во-первых, иметь представление о процессах в системе, сопровождающих переход между фазовыми дискретами принимаемого сигнала, и, во-вторых, иметь оценку вероятности сбоев, связанных с проскальзыванием фазы в результате совместного действия сигнала и шума. Для исследуемой системы выделение когерентной несущей в отсутствие шума подробно рассмотрено и теоретически, и практически [2]. Отмечена одна из положительных особенностей системы - высокое быстродействие, обусловленное уменьшением чувствительности к скачкам фазы при повышении тактовой частоты модуляции. В то же время поведение системы при одновременном воздействии сигнала и шума нуждается в исследовании.

dt

n(2n -1)

где un =- - фаза внешнего сигнала, подводимого к АГ с порядковым

N

номером n, Л - относительная амплитуда внешнего сигнала, JU - коэффициент

амплитудной связи между АГ, 8 - расстройка частоты внешнего сигнала относительно собственной частоты системы.

При анализе стационарных режимов [1] было предложено воспользоваться геометрическим представлением, ассоциирующим колебания отдельного АГ с

Задача данной работы - установить основные закономерности поведения исследуемой системы в динамическом режиме. Результат теоретического и экспериментального исследования позволит оценить одно из важнейших потребительских качеств нового демодулятора на основе системы связанных автогенераторов - его помехоустойчивость, а также установить, к какому из известных классов фазовых демодуляторов может быть отнесен такой демодулятор.

1. Модель системы сязанных автгенераторов Рассматривается система N взаимно-синхронизованных автогенераторов (АГ), на которую дополнительно воздействует внешний синхронизующий сигнал, подводимый к каждому отдельному АГ с порядковым номером m с фазовым сдвигом 2лтп/N. В такой системе могут существовать N стационарных режимов, инвариантных по отношению к скачкам фазы внешнего сигнала на дискреты вида 2лк/N, что позволяет выделять когерентное опорное колебание при приеме ФМ

сигналов с подавленной несущей.

Уравнения для фаз АГ имеют вид

d(pn

Рис.1.

Введение суммарного вектора удобно с точки зрения интерпретации режимов, поскольку он является одновременно как ключом, указывающим состояние каждого АГ, так и обобщенным параметром, отражающим внешнее поведение системы в целом.

Динамический режим в рассматриваемой системе характеризует в случае стационарного внешнего воздействия - процесс релаксации к устойчивому состоянию, а в случае нестационарного внешнего воздействия - реакцию системы на это воздействие. В первом случае вблизи точек равновесия, для которых производные в правых частях обращаются в ноль, решается вопрос об устойчивости и скоростях (или временах) релаксации. Во втором случае, когда система постоянно выводится из равновесия, решается вопрос о характере ее отклика на смесь сигнала,

единичным вектором a £ в плоскости комплексных амплитуд. Уравнения стационарного режима без расстроек при такой трактовке отражают требование того, чтобы каждый вектор a £ располагался вдоль направления, определяемого векторной

суммой &£ всех парциальных колебаний S = ^ a £ плюс вектор внешнего воздействия Afc . Соответствующая векторная конфигурация приведена на рис. 1.