В.К. Шакурский1, М.В. Шакурский2

2 Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики (г. Самара, Россия)

1 shakurskiy@mail.ru; 2 m.shakurskiy@gmail.com

Постановка проблемы. Одним из недостатков генераторов гармонических колебаний, использующих цифровые фильтры большого порядка, является многозначность частот, для которых выполняются условия баланса амплитуд и фаз. Данный недостаток можно устранить введением предкоррекции эквивалентной фазочастотной характеристики (ФЧХ) генератора при отключенной обратной связи, что позволяет уменьшить крутизну типичной ФЧХ, получить не только нулевую ФЧХ, но и нетипичную ФЧХ, при которой положительным приращениям частоты соответствуют положительные приращения фазы. В последнем случае возбуждаемые колебания всегда срываются.

Цель. Представить технологию настройки эквивалентной ФЧХ цифрового генератора и установить причину неустойчивой генерации колебаний при использовании нетипичной эквивалентной ФЧХ.

Результаты. Предложена схема предкоррекции эквивалентной ФЧХ для гармонического сигнала. Рассмотрена технология настройки эквивалентной ФЧХ с помощью предкоррекции. Разработана компьютерная модель цифрового генератора гармонических колебаний. Определены виды эквивалентной ФЧХ, соответствующие устойчивой и неустойчивой работе генератора. Найдена теоретически и подтверждена экспериментально причина неустойчивой работы генератора при использовании нетипичного участка ФЧХ, заключающаяся в частотной неустойчивости колебаний.

Практическая значимость. Разработанная технология предкоррекции эквивалентной ФЧХ цифрового генератора позволяет эффективно использовать цифровые фильтры больших порядков и упростить управляемость генераторов, а выявленные причины срыва автоколебаний дают возможность повысить устойчивость работы сложных многоканальных систем с обратной связью.

Шакурский В.К., Шакурский М.В. Частотная неустойчивость и срыв автоколебаний в цифровых генераторах с нетипичной фазочастотной характеристикой // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 2. С. 129-135. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202502-17

1. Иванов В.В., Шакурский В.К. Генераторные фазовые и частотные преобразователи и модуляторы М.: Радио и связь. 2003. 184 с.
2. Патент на полезную модель 109941 (РФ), МПК H03D 7/16. №2011108082/08. Устройство для преобразования девиации частоты периодического сигнала. / Воловач В.И., Иванов В.В., Шакурский В.К., Шакурский М.В.; заявл. 02.03.2011; опубл. 27.10.2011. Бюл. № 30.
3. Патент на полезную модель 109939 (РФ), МПК H03C 3/38. №2011108099/08. Устройство для преобразования девиации частоты в девиацию фазы периодического сигнала. / Воловач В.И., Иванов В.В., Шакурский В.К., Шакурский М.В.; заявл. 02.03.2011; опубл. 27.10.2011. Бюл. № 30.
4. Патент на полезную модель 113597 (РФ), МПК G06F 17/14. Цифровой фильтр со смещаемой фазочастотной характеристикой. / Шакурский В.К., Шакурский М.В.; опубл. 20.02.2012. Бюл. № 5.
5. Шакурский М.В., Иванов В.В. Цифровые фильтры частотной выборки. Монография. Самара: Издательство СНЦ РАН. 2012. 106 с.
6. Шакурский В.К., Шакурский М.В., Иванов В.В. Синтез цифровых фильтров для генераторных преобразователей повышенной чувствительности // Известия высших учебных заведений. Сер. Приборостроение. 2012. №7(55). С. 28-31.
7. Патент на полезную модель 109619 (РФ), МПК H03H 9/00. Цифровой фильтр с нулевой фазочастотной характеристикой. / Шакурский В.К., Шакурский М.В.; опубл. 20.10.2011. Бюл. № 29.
8. Шакурский В.К., Шакурский М.В. Математическая модель цифровых фильтров, реализуемых методом частотной выборки // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2011. № 2(16). С. 94-96.
9. Шакурский М.В. Настройка фазочастотной характеристики цифровых фильтров с конечной импульсной характеристикой независимо от амплитудно-частотной характеристики // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 12. С. 119-126. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202412-10.
10. Патент на полезную модель 221361 (РФ), МПК G06F 17/141. Цифровой фильтр с предкоррекцией фазочатотной характеристики. / Шакурский М.В.; заявл. 09.10.2023; опубл. 02.11.2023 Бюл. № 31.
11. Шакурский М.В. Предкоррекция фазочастотной характеристики цифровых фильтров // Инфокоммуникационные технологии. 2024. Т. 22. № 1. С. 58-64.
12. Дьяконов В.П. Matlab и Simulunk для радиоинженеров. М.: Изд-во ДМК. 2011. 976 с.