ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В КОНТУРЕ ФАПЧ ПРИ БОЛЬШИХ НАЧАЛЬНЫХ РАССТРОЙКАХ ПО ЧАСТОТЕ

В обработке и формировании радиосигналов широко применяется система фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). При обработке сигналов в демодуляторах осуществляется синхронизация по несущему колебанию и тактовая синхронизация. Цифровые синтезаторы частоты обычно создают на основе фазовой автоматической системы с цифровыми делителями частоты. Для получения стабильных по частоте колебаний традиционно требуется обеспечение низкого уровня побочных продуктов синтеза. Эти спектральные составляющие обусловлены особенностями функционирования импульсно-фазового детектора (ИФД) системы ФАПЧ, построенной на основе элементов дискретной логики. Подавление этих побочных составляющих осуществляют включением в контур ФАПЧ ФНЧ высоких порядков. Применение таких фильтров в следящих демодуляторах повышает их избирательность по соседнему каналу. При этом возникают проблемы с обеспечением устойчивости системы в «малом» и в «большом». Рассмотрена система ФАПЧ, обладающая свойством самоорганизации и обеспечивающая быстрое восстановление режима синхронизации при больших возмущениях. В состав этой системы включен биномиальный ФНЧ. Показано, что эта система с биномиальными ФНЧ, включая 5-й порядок, может при определенных условиях удовлетворять критерию устойчивости в «большом». Моделирование системы ФАПЧ, с включенными в ее состав биномиальных ФНЧ высоких порядков, показало, что процессы в ней устойчивы при больших начальных расстройках по частоте. Длительность переходных процессов пропорциональна величине расстройки по частоте. На основании полученных результатов можно утверждать, что рассмотренная фазовая система обеспечивает расширение функциональных возможностей при обработке и формировании радиосигналов.

1. Pasternak G., Whalin R.L. Analysis and synthesis of a digital phase-locked loop for FM demodulation // Bell Syst. Tech. J. 1968. Dec. PP. 97–105.

2. W.C. Lindsey. Synchronization Systems in Communication and Control, Englewood Cliffs: Prentice – Hall, 1972.

3. U. Mengali. Synchronization techniques for digital receivers/ Umberto Mengali and Aldo N. D’Andrea. Plenum Press, New York, 1997.

4. Yamamoto H., Mori S. Performance of a binary quantized all digital phaselocked loop with a new class of sequential filter // IEEE Trans. 1978. Vol. Com-26. No 1. PP. 35–45.

5. Левин В.А., Малиновский В.Н., Романов С.К. Синтезаторы частот с системой импульсно – фазовой автоподстройки. М.: Радио и связь. 1989.

6. Геложе Ю.А., Клименко П.П. Управление процессами в нелинейных системах. М.: Радио и связь, 2006.

7. Сю. Д., Мейер А.Современная теория автоматического управления и ее применения / Перевод с английского. Под ред. Ю.И. Топчеева. М.: Машиностроение, 1972.

8. А.с.484617 (СССР) Устройство ИФАПЧ / Геложе Ю.А. 1975. Бюл.№34.

9. А.с.987818 (СССР) Синтезатор частот / Геложе Ю.А. 1977. Бюл.№1.

10. Геложе Ю.А., Клименко П.П. Системы фазовой автоподстройки частоты с ФНЧ высоких порядков // Радиосистемы. Радиолокационные устройства и системы управления, локации и связи. 2004. Вып. 78.