Представленная работа имеет исследовательский характер. Работа ведется в рамках фундаментальных исследований с госбюджетным финансированием. В работе исследуются цифровые преобразователи на основе автоколебательных систем в режиме повышенной чувствительности к управляющему воздействию. Цифровые автоколебательные системы повышенной чувствительности к управляющему воздействию относятся к новому неизученному направлению.
В представленном проекте с помощью компьютерного моделирования были разработаны цифровые генераторные преобразователи повышенной чувствительности к управляющему воздействии. На основании компьютерных моделей были написаны программы на языке программирования Delphi.
Выявлен новый эффект сверхчувствительности автоколебательных систем. Цифровые автоколебательные системы вводятся в режим повышенной чувствительности на управляющее воздействие при каскадном подключении цифрового фильтра с типичной ФЧХ и цифрового фильтра с инвертированной ФЧХ. Любая автоколебательная система может быть введена в режим повышенной чувствительности.
Цифровой фильтр с инвертированной ФЧХ реализуется только структурным способом. Использование каскадного подключения цифрового фильтра с типичной и с инвертированной ФЧХ позволяет получать эквивалентную ФЧХ типичного, инвертированного и даже нулевого вида.
Цифровая автоколебательная система в режиме повышенной чувствительности на управляющее воздействие устойчива, если эквивалентная ФЧХ при разомкнутой цепи обратной связи типичная. Если эквивалентная ФЧХ нетипичная или нулевая, то автоколебания неустойчивые.
Причина возникновения неустойчивых автоколебаний заключается в возрастании частоты, генерируемого сигнала. При подходе генерируемой частоты к границе полосы пропускания перестает выполняться баланс амплитуд.
На основе цифровых автоколебательных систем в режиме повышенной чувствительности на управляющее воздействие реализуются усилители девиации фазы и девиации частоты, а так же преобразователи девиация фазы – девиация частота, девиация частоты – девиация фазы. Для получения линейных характеристик преобразования используются фильтры с линейными ФЧХ (фильтры с конечной импульсной характеристикой).
Разработаны математические и компьютерные модели цифрового фильтра с инвертированной ФЧХ, цифровых одноконтурных автоколебательных систем с одной и двумя петлями обратной связи в режиме повышенной чувствительности к управляющему воздействию. Для каждой компьютерной модели была написана программа на языке программирования Delphi. Программа подтверждает работоспособность разработанных компьютерных моделей.
В настоящее время разрабатываются цифровые трехчастотные комбинационные генераторы в режиме повышенной чувствительности. В трехчастотном комбинационном генераторе существует возможность ввода управляющего сигнала без АЦП, т.е. исключение одного из самых медленных блоков.
В одноконтурном генераторе добавление второй петли обратной связи в автоколебательной системе дает возможность управления генерируемой частотой с помощью амплитудного фактора. В такой системе эквивалентная ФЧХ может иметь как линейный, так и нелинейный характер.
Компьютерные модели строились в программе MatLab в среде Simulink, а затем переносились на язык программирования Delphi.