Інваріантний підхід до зменшення перехідної складової фазової помилки системи синхронізації в режимі стеження за носійною частотою

DOI: 10.31673/2412-9070.2022.013946

Анотація

Розглянуто системи фазової синхронізації радіотехнічних пристроїв техніки зв'язку. Викладено результати теоретичних досліджень у напрямку розроблення, аналізу та вдосконалення відомих і синтез нових схем синхронізації, що характеризуються високою завадостійкістю, точністю і швидкодією з простотою конструкції. Досліджено можливість щодо застосування інваріантного підходу для синтезу комбінованої системи фазової синхронізації когерентного демодулятора за умови забезпечення швидкодії, підвищення точності і стійкості роботи системи в перехідних режимах стеження за носійною частотою.
Сформульовано аналітичні співвідношення та розроблено модель, яка на основі інваріантного підходу дає змогу визначити вид і параметри розімкненого зв'язку в комбінованій системі синхронізації за умови підвищення порядку астатизму системи до необхідного значення, що забезпечує зменшення значень сталих динамічних похибок системи, а також підвищує стійкість та динамічність системи в перехідних режимах приймання вхідного сигналуЗдобуті результати обґрунтували такі висновки. Уведення в розімкнений канал комбінованої системи синхронізації фізично реалізованих ланок забезпечує властивість інваріантності системи з підвищеним порядком астатизму. Застосування як розімкнений зв'язок частотного дискримінатора уможливлює підвищення порядку астатизму комбінованої системи синхронізації системи до другого порядку. Розімкнений канал, виконаний як паралельне (послідовне) введення двох ланок частотного дискримінатора із запропонованою в роботі передатною функцією, дає змогу підвищити порядок астатизму до третього і вищого порядку та не впливає на стійкість системи в перехідних режимах стеження за носійною частотою. Значенням коефіцієнтів передатної функції ланки простого розімкненого зв’язку можна досягти мінімізації перехідної складової фазової помилки системи синхронізації когерентного демодулятора.

Ключові слова: синхронізація носійної частоти; комбінована система синхронізації; інваріантність системи синхронізації; синтез розімкненого зв’язку; порядок астатизму.

Список використаної літератури
1. Шахтарин Б. И. Анализ систем синхронизации при наличии помех. 2-е изд., перераб. и доп. Москва: Горячая линия – Телеком, 2016. 360 с.
2. Паршуткин А. В., Маслаков П. А. Исследование помехоустойчивости современных стандартов спутниковой связи к воздействию нестационарных помех // Труды СПИИРАН. 2017. 4(53). С 159–177.
3. Туровський О. Л., Кирпач Л. А. Вплив фазової нестабільності генераторів на параметри роботи
системи синхронізації несучої частоти на фоні адитивного гауссівського шуму та доплерівського зміщення частоти // Зб. наук. праць ВІКНУ. 2020. №67. С. 62–71.
4. Глухов А. В. Оптимизация параметров цифровых фильтров высокоскоростного модулятора для PLC-модемов // Вестник Тамбов. гос. техн. ун-та. 2013. Том 19, № 4. С. 751–756.
5. Lyons R. G. Understanding Digital Signal Processing. Boston: Prentice Hall, 2010. 992 p.
6. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. 2-е издание / пер. с англ. Москва: Издательский дом «Вильямс», 2003. 1099 с.
7. Бойко Ю. М. Поліщук А. С. Проблеми синхронізації автоколивальних систем під зовнішнім періодичним впливом // Вісник Хмельниц. нац. ун-ту. Технічні науки. 2010. №2. С. 156–162.
8. Бойко Ю. М., Єрьоменко О. І. Аналіз моделей систем синхронізації у цифрових приймачах: матеріали XIV міжнар. наук.-практ. конф. Одес. нац. академія зв’язку ім. Попова. м. Одеса, 5–10 червня, 2015 р. С. 192–194.
9. Кучер Д. Б., Макогон В. П. Відновлення несучої при когерентній демодуляції сигналу з безперервною фазою засобів зв’язку // Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. 2013. № 2(11). С. 148–149.
10. Kay S., Fast A. Accurate Single Frequency Estimator // IEEE Trans. Acoust. Speech, Signal Processing. 1989. VOL. 37, No 12. Р. 1987–1990.
11. Тихомиров А. В., Омельянчук Е. В., Семенова А. Ю. Синхронизация в системах с прямым расширением спектра // Инженерный вестник Дона. 2019. №9. С. 31–35.
12. Козловський В. В., Туровський О. Л., Баланюк Ю. В. Cинтез розімкнутого зв’язку системи синхронізації несучої частоти при умові підвищення порядку астатизму // Наукоємні технології. 2020. Т. 47, №3. С. 265–275.
13. Туровський О. Л., Беркман Л. Н., Захаржевський А. Г. Інваріантний підхід до зменшення сталих динамічних похибок фазових систем синхронізації в режимі відсліжування несучої частоти // Звя’зок. 2020. №1(143), С. 44–50.
14. Designing a system to synchronize the input signal in a telecommunication network under the condition for reducing a transitional component of the phase error / O. Turovsky, L. Berkman, O. Tkachenko [et al.] // Journal of Enterprise Technologies, 2021. 1(9 (109). P. 66–76. URL: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.225514
15. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: в 3-х томах / пер. с англ.: Б. Н. Бронина, И. И. Короткевич, А. И. Коротова, М. Н. Микшиса, Л. В. Поспелова, О. А. Соболевой, К. Г. Финогенова, Ю. В. Чечёткина, М. П. Шарапова. Изд. 4-е, перераб. и доп. Москва: Мир, 1993.
16. Мисриханов М. Ш. Инвариантное управление многомерными системами. Москва: Энерготомиздат, 2003. 236 с.