1.3. Модели систем с прерывистым режимом работы

Прерывистый характер процессов, протекающих в системах радиоавтоматики, обусловлен следующими факторами:

• прерывистым характером входного сигнала (дискретные или импульсные системы);

• специальным прерыванием сигнала в одном или нескольких звеньях системы (цифровые системы).

Ряд наиболее часто встречающихся систем радиоавтоматики будет рассмотрен в настоящем разделе.

1.3.1. Дискретные системы

Дискретные системы отличаются прерывистым характером входного сигнала, вызываемого следующими причинами:

1. импульсным излучением передатчика или сканированием диаграммы направленности антенны приёмника в пространстве. Например, если в состав импульсной радиолокационной станции входят дальномерные или угломерные устройства, то сигналы, несущие информацию о текущем значении дальности или углового положения цели, поступают только во время приёма отраженных импульсов;

2. переключением антенны с одного сопровождаемого объекта на другой;

3. работой некоторых радиолокационных и радионавигационных устройств в режиме обзора, когда сигналы на входящие в их состав автоматические подсистемы поступают периодически во время нахождения объектов в луче приемных антенн этих устройств;

4. осуществлением многоканальной радиосвязи при временном разделении каналов.

На рис. 1.9 представлена обобщенная функциональная схема дискретной системы. Она отличается от рассмотренной ранее функциональной схемы следящей радиотехнической системы (см. рис. 1.2) лишь наличием элемента прерывания (ЭП), которым в данном случае является реальный дискретный элемент или ключ. Он коммутируется синхронно с появлением сигнала. Замкнут во время действия импульса и разомкнут во время паузы. Во время пауз на вход фильтра не попадает флуктуационное напряжение с выхода дискриминатора, что повышает точность слежения.

Примеры дискретных систем

1. Системы с импульсной модуляцией второго рода. Различают следующие виды таких модуляций:

• амплитудную (АИМ - II);

• широтную (ШИМ - II);

• временную (ВИМ - II).

Параметры импульсов (амплитуда, ширина, временное положение) в таких системах определяются выборочными значениями x[iT₀],i = 0, 1, … , моделирующей функцииx(t), гдеT₀– период дискретизации. Таким образом, в рассматриваемых системах производитсядискретизация по времени.На выходе элемента прерывания – модулированная выборочными значениямиx[iT₀] последовательность импульсов определенной формы протяженностью τ_и.

В тех случаях, когда длительность импульсов невелика, поведение системы слабо зависит от формы импульсов, а в основномопределяется их площадью.При этом описание систем с ШИМ -II, ВИМ -IIи АИМ -Iможно приближенно описывать как систему с АИМ -II, элемент прерывания которой вырабатывает импульсы примерно той же площади.

2. Системы с импульсной модуляцией первого рода (АИМ - I). Системы с АИМ -I– это импульсные системы с конечным временем замыкания ключа. Элементом прерывания в этих системах служит ключ, замыкающийся с периодомT₀на время τ_и. Когда ключ замкнут, то напряжение на выходе его равно, в противном случае. В течение обоих интервалов система является аналоговой с разными способами математического описания. Конечные условия одного интервала служат начальными условиями следующего интервала.

Таким образом, рассматриваемая система не является линейной. Однако при малой протяженности импульсов τ_и(по сравнению с наибольшей постоянной времени непрерывной части системы) её можно приближенно заменить линейной системой с АИМ -II.