ОТЧЕТ ПО ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ ПО КУРСУ "РАДИОСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ" НА ТЕМУ "ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМАНДНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ РАДИОЛИНИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫМ АППАРАТОМ" ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
    Спроектировать командно-измерительную линию, взяв в качестве основы функциональную схему, изображенную на рис. 1 при следующих исходных данных: 1. Время сеанса связи не более 10 минут. 2. За сеанс требуется передать по информационному каналу не менее 105 символов при вероятности ошибки на символ не больше 10-3. 3. В сеансе требуется измерить дальность с ошибкой не более 20 м при точности прогноза 50 км. 4. Энергетический потенциал (отношение мощности сигнала к спектральной плотности шума) на входе приемника - 104 Гц. 5. Несущая частота радиолинии - 103 МГц. 6. Занимаемый радиолинией диапазон частот не более 0,5 МГц. 7. Априорная неизвестность частот в сигнале до 10-5 от номинала. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ * Точность и достоверность измерений и передачи информации определяются в основном шумом. * Шумовые ошибки в запросной и ответной линии дальномера можно считать одинаковыми. * Дальномер должен выдавать независимые отсчеты дальности с интервалом в 1 секунду.
    В результате расчета должны быть выбраны следующие основные параметры подсистем передающего и приемного трактов: * частота задающего генератора в передающем тракте; * скорость передачи информационных символов; * параметры фазового модулятора передатчика; * число каскадов в генераторах ПС-кода; * параметры системы ФАПЧ в приемнике; * полоса пропускания ВЧ-преобразователя в приемнике; * полосы пропускания полосового ограничителя и ФНЧ в аппаратуре разделения каналов; * параметры системы тактовой синхронизации в аппаратуре декодирования. * СПЕКТРЫ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СИГНАЛОВ Рис. 1. Спектр ПШС Рис. 2. Спектр сигнала тактовой синхронизации
    UПШСх2F(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 Тп=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: GШ - спектральная плотность шума на входе ФАПЧ (Вт/Гц), РСН - 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 ТПС890 Гц. ВЫБОР ДЕВИАЦИИ ФАЗЫ В ФАЗОВОМ МОДУЛЯТОРЕ ПЕРЕДАТЧИКА
    Из предыдущих расчетов имеем:
    Решив эти трансцендентные уравнения, получим: mC=1,085 рад., mИ=1 рад. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ МЕЖДУ КОМПОНЕНТАМИ СИГНАЛА
    Выше было найдено, что на несущую приходится 0,13, а на информацию - 0,089 полной мощности сигнала. ............