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
¾ Точность и достоверность измерений и передачи информации определяются в основном шумом.
¾ Шумовые ошибки в запросной и ответной линии дальномера можно считать одинаковыми.
¾ 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:
¾ частота задающего генератора в передающем тракте;
¾ скорость передачи информационных символов;
¾ параметры фазового модулятора передатчика;
¾ число каскадов в генераторах ПС-кода;
¾ параметры системы ФАПЧ в приемнике;
¾ полоса пропускания ВЧ-преобразователя в приемнике;
¾ полосы пропускания полосового ограничителя и ФНЧ в аппаратуре разделения каналов;
¾ параметры системы тактовой синхронизации в аппаратуре декодирования.
Спектры используемых сигналов
Рис. 1. Спектр ПШС
Рис. 2. Спектр сигнала тактовой синхронизации
 |
U ПШСх2F (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 Т п=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: G Ш — спектральная плотность шума на входе ФАПЧ (Вт/Гц), Р СН — 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 Т ПС<540·10-5 с. Информация передается третьим членом в спектре сигнала. Соответствующая мощность:
где hи — часть мощности, затрачиваемая на передачу информации. Вероятность ошибки не должна превышать 10-3, поэтому (из интеграла вероятности): Р СИ/ G ШИ>890 Гц.
