|
| |
|
Слаботочка Книги ние /сс Рассмотрим пример. Пусть Выберем точки и U, так, чтобы Яс(2),=Яс(4).= ==1/К/Сс (рис. 6.3,а). Из (6.6) получаем 6о.(0.=-2а(-4).. Наносим произвольную точку ts и между 4 и /5 строим график 6o{t) в соответствии с (6.7) (рис. 6.3,6). Вне отрезка (/2 4) зависимость 6o{i)>0 моЖет быть произвольной (имеется в виду однократный запуск системы). По той же методике находится оптимальный закон суперизации для параметрического СР. Необходимо лишь учитывать, что оптимальная форма 6{t) в последнем случае находится применительно к полезным сигналам eit)=±Ea4xHcit) sin (v-j-cpoi, где щ зависит от фазы накачки и расстройки . При использовании в CP вакуумных активных приборов в диапазоне СВЧ (клистронов, ЛБВ, ЛОБ) для предотвращения электронной расстройки необходимо применять прямоугольное напряжение суперизации. В этих случаях оптимальной или, точнее, квазиоптимальной формой суперизации будет кривая, показанная на рис. 6.4. Эта кривая отличается от прямоугольного закона изменения затухания наличием асимметрии и части периода с затуханием, близким к нулю. Коэффициент шума будет тем меньше, чем меньше затухание 61 и больше интервал ti. Это объясняется тем, что при затухании 61, равном нулю, контур становится идеальным интегратором, в котором напряжение сигнала нарастает пропорционально времени /, тогда как напряжение шумов увеличивается лишь пропорционально Vt, 200   Рис. 6.3. Кривые Яо(0 (а) и затухания Оо(0 (б) при оптимальном законе суперизации Чтобы к концу интервала ti (иногда этот интервал называют периодом накопления) образовалось существенное превышение сигнала над шумом, необходимо, чтобы сигнал вводился в контур на протяжении всего отрезка 1. Это можно выполнить при непрерывных сигналах или при импульсах, длительность которых равна периоду накопления. По окончании периода затухание становится отрицательным и начинается экспоненциальное нарастание сигнала. Абсолютное значение йг должно быть велико, особенно когда в течение интервала tz в контуре наводятся дробовые шумы. Чем быстрее будет нарастать сигнал за время fa, тем меньше будет сказываться влияние шумов. Затем наступает интервал U, в течение которого собственные колебания быстро затухают. Затухание бо Рис. 6.4. Квазиоптимальнаи форма напряжения суперизации должно быть большим, а to - минимальным, но таким, чтобы обеспечивался некогерентный режим. Перейдем к определению 6(0, которое обеспечивает минимальную полосу пропускания П. Считаем заданными значения 2, ti и Кс- Заметим, что минимум полосы пропускания также отвечает наибольшему отношению сигнал-шум на выходе СР, если только на входе наблюдается смесь шума и полезного сигнала e(t) с медленно меняющимися параметрами. Задача сводится к отысканию на временном отрезке 2 ..- 4 функции Hio{t) (имеющей значения Я1о(2)= z=H\oltii=llVK: на концах и Hio{i)=i в любой точке внутри данного отрезка) , которая характеризуется наименьшей шириной на уровне 0,7 нормированной частотной характеристики Si(iA )). Подобным свойством обладает гауссовская функция ¥,Л0 = ехр1-а(/-з)], где <, = (V,)(f. -%); a=lInK7V.(,-). Искомый закон суперизации связан с оптимальной функцией Hio{t) соотношением (6.6). Задачи минимизации полосы пропускания для классического и параметрического CP решаются одинаково. 6.3. Сверхрегенеративные обнаружители Иепользование CP в локационных устройствах радио-и акустического диапазона частот существенно упрощает аппаратурой повышает ее экономичность. Примером подобного использования может служить высотомер, описанный в § 5.6. Так как в локационных приложениях на вход CP подаются оптимальные или квазиоптимальные отраженные сигналы, обеспечивающие высокую помехоустойчивость CP при действии широкополосных шумов, можно считать, что простота и экономичность сверхрегенеративных устройств во многих случаях сочетаются с малыми ошибками обнаружения и измерения параметров локационных целей. Ниже на уровне упрощенных функциональных схем рассматриваются принципы действия и основные свойства сверхрегенеративных обнаружителей неподвижных или движущихся в заданной области npocfpancTBa объектов. В качестве дополнения к материалу: приводятся практические схемы акустических устройств обнаружения (датчиков положения) транспортных объектов, применяемых в системах автоматического управления технологическим транспортом. Неадаптивный обнаружитель на основе классического CP с отдельным передатчиком. Структурная схема этого прибора (рис. 6.5,а) содержит задающий генератор ЗГ, модулятор М, импульсный генератор ИГ, излучающий П1. и приемный Г12 преобразователи (антенны)., импульсную линию задержки ЛЗ, CP и пороговое устройство ПУ, сравнивающее амплитуду вспышек CP с некоторым порогом Ео. Устройство действует следующим образом. Генератор ИГ выдает последовательность видеоимпульсов 2, которая модулирует гармоническое колебание получаемое от ЗГ. Таким образом, на передающий преобразователь П1 подается последовательность радиоимпульсов 3. От раженные от объекта и задержанные на время г радиоимпульсы 4 поступают на CP от преобразователя Ш2: Импульсы суперизации 5 для CP получаются в резу;.-тате задержки исходной последовательности 2 на время 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 [66] 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 |
||||||||||||||||||||