Системы управления летательными аппаратами реферат. Проектирование систем управления. Проектирование командно-измерительной радиолинии системы управления летательным аппаратом

Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск

Радиоэлектроника

Проектирование командно-измерительной радиолинии системы управления летательным аппаратом

московский государственный ордена ленина И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ авиационный институт имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ (технический университет) факультет радиоэлектроники ла Кафедра 402 Отчет по практическим занятиям по курсу «Радиосистемы управления и передачи информации» на тему «Проектирование командно-измерительной радиолинии системы управления летательным аппаратом» Выполнил: О. А. Левин и др., гр. 04-517 Преподаватель: В. В. Заикин москва 1997 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. 1. За сеанс требуется передать по информационному каналу не менее 105 символов при вероятности ошибки на символ не больше 10-3. 1. В сеансе требуется измерить дальность с ошибкой не более 20 м при точности прогноза 50 км. 1. Энергетический потенциал (отношение мощности сигнала к спектральной плотности шума) на входе приемника — 104 Гц. 1. Несущая частота радиолинии — 103 МГц. 1. Занимаемый радиолинией диапазон частот не более 0,5 МГц. 1. 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. 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 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 . 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. Мощность сигнала синхронизации будет определяться по формуле: Выбор тактовой частоты, обеспечивающей заданную точность измерения дальности Дальность измеряется по сигналу символьной синхронизации, имеющему остроугольную сигнальную функцию. Максимальная ошибка по дальности будет определяться по формуле: где с — скорость распространения радиоволн; k2=10 — коэффициент запаса; (=3/(И – крутизна наклона главного пика сигнальной функции; Q0=РссТизм — энергия сигнала (время измерения — 1 с). Общая ошибка по дальности (20 м) поровну распределена между запросной и ответной радиолинией, следовательно, (Rmax=10 м. Зная это, найдем, что (И