350 rub
Journal Radioengineering №10 for 2009 г.
Article in number:
The Calculation of Transfer Functions of Nonlinear System on Transfer Functions of Blocks
Keywords:
functional modeling of nonlinear radio systems
Volterra series
Volterra series kernel
nonlinear transfer function
multidimensional Maclaurin series
differential Taylor transform
differential Taylor function
differential Taylor spectrum
Authors:
N.D. Pirogova
Abstract:
In scientific operation the method of functional modeling of nonlinear radio systems which is offered is based on usage of differential-Taylor transformation. This method allows to get response of the system as segments of Volterra series in frequency area on a differential-Taylor spectrum of responses of separate blocks, without using a series in series substitutions and turns of series.
The cascade connection of blocks of the nonlinear inertial system is considered. Each block of the given system is described by a segment of a functional Volterra series. It is known, that the nonlinear transfer function (NTF) of a inertial circuit represents multiple Fourier transform from Volterra kernels. Besides there is a link between NTF and partial derivatives in expressions for coefficients of many-dimensional Maclaren series. That is why for getting NTF of each block it is offered to use a method of many-dimensional Maclaren series.
In operation the interrelation between a differential-Taylor function of complex amplitude of a combinative component of response and NTF of the appropriate order is obtained. Is shown, that NTF also is the Taylor function of many variables, and the values of NTF is the Taylor spectrum of a combinative component of response of the block. Therefore system of differential - Taylor conversions is applied for getting NTF of a cascade connection of two blocks.
The expressions for definition of the Fourier-image of a Volterra kernel of a random order of the integrated block of the nonlinear system using a NTF of making blocks are obtained. The values NTF of a cascade connection of blocks at a preset fre-quency assembly of input actions are a differential-Taylor spectrum and, as a matter of fact, also are the parameters of mathematical model of the integrated block. The mathematical model of a multistage tract turns out a sequential association of blocks.
Thus, an offered approach allows to get nonlinear transfer functions of a random order of a radio system using NTF of its blocks. The discrete processing makes it formalized for programming.
The example of usage of the given approach for modeling of a radio-receiving tract is considered. Matching outcomes of account of a radio-receiving tract by an offered method (using blocks and as a whole) is reduced.
Pages: 51-56
References
- Буссганг Д., Эрман Л., Грейам И.В. Анализ нелинейных систем при воздействии нескольких входных сигналов // ТИИЭР. 1974. Т. 62. № 8.
- Богданович Б.М. Нелинейные искажения в приемно-усилительных устройствах. М: Связь. 1980.
- Данилов Л.В., Матханов П.Н., Филиппов Е.C. и др. Теория нелинейных электрических цепей. Л.: Энергоатомиздат. Ленинград. отделение. 1990.
- Волков Е.А., Пирогова Н.Д. Моделирование радиоприемных трактов в частотной области // Электронное моделирование. 1991. №2.
- ВолковЕ.А., Пирогова Н.Д. Моделирование радиоприемных трактов с обратными связями // Радиотехника. 1992. №3.
- Волков Е.А., Нечес И.О. Метод определения многомерных ядер Вольтерра в частотной области // Теоретическая электротехника. 1991. Вып.50.
- Волков Е.А. Метод анализа стационарного режима электрической нелинейной цепи при полигармоническом внешнем воздействии // Электронное моделирование. 1983. №2.
- Волков Е.А., Нечес И.О., Пирогова Н.Д. Моделирование радиоприемных трактов на основе рядов Вольтерра // Радиотехника. 1993. №8.
- Пухов Г.Е. Дифференциальные преобразования функций и уравнений. Киев: Наукова думка. 1980.
- ВолковЕ.А., Нечес И.О., Пирогова Н.Д. Оценка сходимости функциональных рядов и точности анализа нелинейных устройств при многочастотном воздействии // Изв. вузов. Сер. Радиоэлектроника. 1993. №3.
- Пирогова Н.Д. Применение метода функционального моделирования на основе использования дифференциально-тейлоровских преобразований // Вестник РГУПС. 2006. №2.
- Нечес И.О., Пирогова Н.Д. Система моделирования аналоговых радиотехнических схем // Сб. докл. Третьей Международной научно-практической конференции «Телекоммуникационные технологии на транспорте России» «Телеком-Транс-2005». Ростов-на-Дону: Рост. ГУПС. 2005.