Разделы

Описание альтернативной модели устройства

Рисунок 9.2 - Схематический график набега фазы

Частоту дискретизации примем равной 16кГц. Расчёт будет проведен для максимальной частоты несущей генератора, то есть 1524,6 Гц. В памяти процессора задается таблица значений синуса на периоде от 0 до , с разрешением по фазе 90/1024 градуса.

Набег фазы в каждом отсчёте рассчитывается по формуле:

(9.2)

где, - несущая частота генератора ЧДК,

- частота дискретизации.

Далее фаза пересчитывается в единицы таблицы LUT(т.е. расстояние между выборками в строках таблицы) по формуле:

(9.3)

На рисунке 9.3 представлен график дискретизованного по времени входного сигнала.

Рисунок 9.3 - График дискретизованного по времени входного сигнала

Для примера, операции интегрирования взяты два сигнала. Чтобы смоделировать систему максимально приближенную к реальной, вводятся помехи другой частоты, отличные от несущей.

Полезный входной сигнал описывается следующей математической формулой:

(9.4)

Сигнал помехи описывается следующей математической формулой:

(9.5)

После перемножения полезного сигнала и помехи с синусоидальным генератором, производится интегрирование. Результат интегрирования изображен в приложении Р.

На графике линия 1 - полезный сигнал после стадии интегрирования, с частотой 1523,6 Гц, линия 2 - помеха после стадии интегрирования, с частотой 600 Гц, линия 3 - входной сигнал, линия 4 - помеха после стадии интегрирования, с частотой 1520 Гц.

Проанализировав данный рисунок, можно сделать вывод о том, что сигнал уверенно детектируется при наличии помех как на частотах гармоник фазового тока, так и на частотах близких к несущим генераторов ЧДК.

Алгоритм работы микроконтроллера для данной модели приведен в приложении Д.

Преимущества данной схемы состоит в том, что приемник не чувствителен к синхронизации фаз генератора и приемника. Фазовый сдвиг может быть как в положительную, так и в отрицательную сторону на обоих перемножителях что не повлияет на получаемый результат на выходе компаратора. Также схема соответствует параметрам, предъявляемым к приемникам ЧДК по допустимому отклонению частоты несущей. Схема имеет достаточно простую функциональную схему: устройство защиты от мешающих и опасных влияний, входной фильтр и центральный процессор. Несмотря на очевидную простоту схемы, она способна обрабатывать сразу все 16 частот одновременно. Так как большая часть схемы реализована программно, то присутствуют затраты на написание относительно сложной программы. Сложность заключается в большом количестве операций совершаемых над регистрами и памятью (запись/чтение). Чтобы упростить процесс программирования, а также общее быстродействие устройства необходимо заменить центральный процессор. Наиболее подходящим центральным процессором в данном случае будет однокристальный 16-ти разрядный микроконтроллер с 128 Кбайт внутриситемно-программируемой флэш-памятью, с 10-ти разрядным АЦП и CAN интерфейсом LPC 2119, производимый фирмой PHILIPS. Отличительные особенности данного микроконтроллера:

16 кбайт встроенного статического ОЗУ;

128Кбайт встроенной флэш-памяти программ. 128-разр. интерфейс/ускоритель позволяет работать на частоте 60 МГц;

Два 32-разрядных таймера (с 4 каналами захвата фронта и 4 каналами сравнения), блок ШИМ (6 выходов), часы реального времени и сторожевой таймер;

До 46 универсальных линий ввода-вывода (поддерживают 5В уровни). До 9 линий внешних прерываний, чувствительных к фронтам или логическим уровням;

Встроенный генератор с рабочим диапазоном 1…30МГц;

Используя данный микроконтроллер, становится возможным увеличить частоту дискретизации с 16 кГц(ATmega128) до 600 кГц, что в свою очередь увеличит точность детектирования полезного сигнала. Также данный процессор быстрее выполняет простые операции сравнения, чтения/записи данных. Более подробно данный микроконтроллер описан в приложении Т. Функциональная схема второго варианта приведена в приложении У.

Перейти на страницу: 1 2 

Другие материалы

Разработка принципиальной электрической схемы АМ радиопередатчика и расчет ВЧ генератора на лампе
Радиопередающими называют устройства, предназначенные для выполнения двух основных функций - генерации электромагнитных колебаний высокой частоты или сверхвысокой частоты и их модуляции ...

Расчет электропитающей установки для устройств связи и автоматики
Электропитающие установки являются основной частью электроустановки каждого предприятия электросвязи. Аппаратура связи для своей работы потребляет электроэнергию при различных напряжения ...

Разработка зеркальной параболической антенны с рупорным облучателем
Зеркальные параболические антенны широко применяются в радиостанциях различного назначения - радиолокационных, навигационных, радиорелейных и других системах СВЧ диапазона. ...

Копирайт 2021 : www.ordinarytech.ru