2.4. Расчет параметров системы синхронизации с добавлением и вычитанием импульсов. Задача №1

Коэффициент нестабильности задающего генератора устройства синхронизации k = 10^-6, исправляющая способность μ = 40%. Краевые искажения отсутствуют. Построить зависимость времени нормальной работы (без ошибок) приемника от скорости телеграфирования В после выхода из строя фазового детектора (ФД) устройства синхронизации. Будут ли возникать ошибки спустя минуту после отказа ФД, если скорость телеграфирования В = 9600 Бод?

Решение

Рассматривается устройство синхронизации без непосредственного воздействия на частоту генератора, структурная схема которого приведена на рис. 2.4.1.

Рис.2.4.1 Устройство синхронизации с добавлением и исключением импульсов.

При выходе из строя ФД перестает осуществляться подстройка фазы. Некоторое время после этого система еще работает без ошибок, а потом синхронизм нарушается, система перестает работать. В данной задаче требуется определить это время, т.е. время поддержания синхронизма t_п.с.для разных значений скорости телеграфирования В и построить график зависимостиt_п.с=f(B). Время поддержания синхронизма рассчитывается по следующей формуле:

, где μ – исправляющая способность приемника.

Рассчитаем значение t_п.сдля следующих значений скорости телеграфирования В = 600, 1200, 2400, 4800, 7200, 9600 Бод.

Для В = 600 Бод:

Аналогичным образом рассчитаем t_п.сдля остальных значений В и результаты расчета сведем в таблицу:

В, Бод	600	1200	2400	4800	7200	9600
tп.с,с	333,33	166,67	83,33	41,67	27,78	20,83

Построим график зависимости t_п.с=f(B):

Рис.2.4.2 График зависимости времени поддержания синхронизма от скорости телеграфирования В.

Из графика видно, что с увеличением скорости телеграфирования время поддержания синхронизма системой уменьшается.

Будут ли возникать ошибки спустя минуту после отказа ФД, если скорость телеграфирования В = 9600 Бод?

Ответ: спустя минуту после отказа ФД при скорости телеграфирования 9600 Бод будут возникать ошибки, так как время поддержания синхронизма системой t_п.с.= 20,83 с , что меньше 1 минуты(после 21-й секунды будет ошибка).

Задача №2

В системе передачи данных используется устройство синхронизации без непосредственного воздействия на частоту генератора. Скорость модуляции В, шаг коррекции Δ_ф. Определить частоту задающего генератора и число ячеекnделителя частоты, если коэффициент деления каждой ячейки равен 2.

В = 1000 + 10N; Δ_ф= 0,01 + 0,003N, гдеN– номер в журнале группы.

N=9, В = 1000 + 10∙9 = 1090 Бод, Δ_ф= 0,01 + 0,003∙9 = 0,019.

Решение

Коэффициент деления делителя mи шаг коррекции Δ_фсвязаны между собой следующим соотношением:.

.

Так как коэффициент деления одной ячейки равен 2, то коэффициент деления самого делителя должен быть равным 2ⁿ, гдеn– число ячеек В нашем случае число ячеек должно равнятьсяn= 5, аm= 2⁵= 32.

Теперь, зная m, определяем частоту ЗГ:f_зг=mB= 32∙1090 = 34880 Гц.

Задача №3

Рассчитать параметры устройства синхронизации без непосредственного воздействия на частоту задающего генератора со следующими характеристиками : время синхронизации t_с<1c, время поддержания синфазности.t_п.с. <10c, погрешность синхронизацииε<10% от τ₀, исправляющая способность μ = 45%, коэффициент нестабильности генераторовk= 10^-6, скорость модуляции В = 600 + 10∙9, среднеквадратическое значение краевых искажений σ_{кр. =}10% от τ_0..

Решение

В данной задаче требуется рассчитать следующие параметры:

m– коэффициент деления делителя частоты;

S– емкость реверсивного счетчика

f_зг– частота задающего генератора .

Требуемые параметры найдем, решив систему:

.

Далее, найдя mиS, найдемf_зг=mВ.

Из первого уравнения системы выражаем m:

и подставляем во второе уравнение:

.

Проделав несложные преобразования, выражаем и находим S: .

Зная S, находимm:

Далее вычисляем f_зг:

Задача №4

Определить, реализуемо ли устройство синхронизации без непосредственного воздействия на частоту задающего генератора, обеспечивающее погрешность синхронизации ε= 2,5% при условиях предыдущей задачи.

Решение

Чтобы определить, реализуемо ли устройство синхронизации, обеспечивающее ε= =2,5% при условиях предыдущей задачи, рассчитаем его параметры дляε= 2,5%.

Емкость счетчика:

Емкость счетчика получилась отрицательной величиной, что не может иметь место на практике. Отсюда, не определяя остальные параметры, можно сделать вывод, что при условиях предыдущей задачи устройство синхронизации, обеспечивающее погрешность синхронизации ε= 2,5%, не реализуемо.