Физической реализуемости

ренного в задаче 9.12. Проанализируйте возможность физической реализации данной модели узкополосной системы.

вающего фильтра. Как видно из 6.22, б, д, характер оптимальных предыскажений в диапазоне ЛСЧ должен быть разным в зависимости от вида спектра передаваемого ТВ сигнала, при этом можно использовать как резонансное предыскажение на несущей частоте /о (штриховые кривые на 6.22, б, д), так и апериодическое в диапазоне ЛСЧ. Выбор характеристики предыскажения определяется также возможностями физической реализации. При подав-

Возможны следующие случаи физической реализации функциональных блоков системы: каждому функциональному блоку соответствует отдельная интегральная схема, реализующая его функции; функции одного блока реализуются с помощью нескольких интегральных схем; несколько (в предельном случае — все) функциональных блоков реализованы с помощью одной БИС.

Если отвлечься от вопросов физической реализации магазинной памяти, то принцип работы такого процессора может быть пояснен с помощью схемы, изображенной на 5-26. Магазинная память представляет собой набор из п отдельных регистров, каждый из которых способен хранить одно машинное слово. Одноименные разряды регистров Ri,..., Rn соединены между собой цепями сдвига. Поэтому весь набор регистров может рассматриваться так же, как группа п-разрядных сдвигающих регистров, составленных из одноименных разрядов регистров /?!,..., /?„.

Автономные и встроенные каналы. Канал в логическом отношении всегда выступает как отдельное устройство в вычислительной системе, однако в зависимости от физической реализации каналов их можно разделить на автономные и встроенные.

Первым вопросом является выяснение возможности физической реализации цепи, соответствующей заданной функции F(p), с помощью обычных элементов — конденсаторов, катушек, резисторов.

В настоящем и в четырех последующих параграфах будем рассматривать входные операторные и комплексные сопротивления и проводимости, т. е. входные функции двухполюсников, так как для них можно наиболее легко уяснить условие физической реализации заданной функции F (р) с целью синтеза двухполюсников. В последнем параграфе главы рассмотрим более сложный вопрос — о синтезе четырехполюсников по заданной передаточной функции.

В отдельных случаях некоторые или даже все полученные варианты разложения в непрерывную дробь не допускают физической реализации двухполюсника.

При физической реализации кедов каждому символу используемой системы счисления должен соответствовать свой физический элемент кода.

Задача анализа электрических цепей заключалась в том, чтобы по заданному возмущению, заданной структуре цепи и заданным параметрам ее ветвей найти реакцию в виде тока в какой-либо ветви или напряжения между какими-либо узлами. При синтезе электрических цепей решают обратную задачу: по заданным возмущению и реакции определяют структуру цепи и параметры ее ветвей. Как будет показано, эта задача неоднозначна: может быть множество цепей различных структур, отвечающих поставленной задаче, но может оказаться, что эта задача в рамках теории линейных цепей и не имеет решения. Поэтому в задачу синтеза входит также проверка возможности физической реализации цепи, отвечающей заданным условиям.

Решение задачи синтеза состоит из трех этапов: проверки возможности физической реализации функции F (со2); нахождения по заданной характеристике F (со2) передаточной функции Т (/со) и реализации четырехполюсника по полученной Т (/со).

8.16 (Р). Основываясь на критерии Пэли-Винера, рассмотрите вопрос о физической реализуемости фильтра нижних частот с АЧХ гауссова вида

16.15(Р). Ко входу линейного стационарного фильтра приложена сумма напряжений полезного сигнала u(t) и помехи v(t), которые являются реализациями стационарных нормальных случайных процессов U(t) и V(t) соответственно. Известно, что полезный случайный процесс U(t) имеет функцию автокорреляции /(«(т) = = ст2ехр(—ат)созсоо^ с заданными значениями дисперсии ст2, а также параметров а и G>O. Случайный процесс помехи V (I) является дельта-коррелированным процессом вида белого шума, характеризующимся постоянным на всех частотах значением спектральной плотности мощности W0. Получите формулу, описывающую частотную зависимость величины К.оит (/со) — модуля частотного коэффициента передачи фильтра, который обеспечивает минимум среднеквадратичной ошибки выделения полезного сигнала из аддитивной смеси с помехой при условии, что выполняется неравенство Ю(>^>а. Исследуйте вопрос о физической реализуемости данного фильтра.

* Сформулированное условие необходимо, но недостаточно для физической реализуемости, поскольку требуется наложить ряд ограничений на поведение коэффициента передачи в зависимости от частоты, понимаемой как комплексная переменная [3]. ,

15.13. Необходимым условием физической реализуемости функций Z (р) и Y (р) является условие:

удовлетворяет условиям физической реализуемости. Это означает, что существуют схемы двухполюсников с реальными значениями элементов, входное сопротивление которых описывается заданной функцией Z(p).

Характеристика может быть задана в виде графика или таблицы, поэтому необходимо получить ее аналитическое выражение, т. е. решить задачу аппроксимации. Однако не всякой полученной в результате аппроксимации аналитической функции можно сопоставить реальный четырехполюсник. Нужно, чтобы эта функция удовлетворяла условиям физической реализуемости, т. е. чтобы она отвечала свойствам соответствующей функции цепи (например, описанным в § 9.6).

После решения задачи аппроксимации и проверки выполнения условий физической реализуемости полученного аналитического выражения приступают к реализации четырехполюсника, т. е. к получению схемы и расчету ее элементов.

6.5.3. Пределы корректирования. В СИ присутствуют помехи, действие которых увеличивается по мере расширения его полосы частот прспускания. Поэтому при улучшении динамических свойств СИ за счет расширения полосы частот происходит увеличение погрешностей. Ограничением, которое нельзя преодолеть, является также условие физической реализуемости корректирующего преобразователя. Наконец, существенные ограничения вносит нелинейность характеристик преобразователей СИ и усиление параметрических влияний в приборе с корректируемыми характеристиками. Объясняется это тем, что в таком СИ появляется большое количество элементов, изменение параметров которых вызывает появление погрешностей. Очевидно, чтс прибегать к улучшению динамических характеристик таким путем можно тогда, когда в СИ есть запас по точности в статическом режиме измерений. Поэтому следует подчеркнуть, что создание совершенных измерительных средств, безусловно, является и сейчас весьма, актуальной задачей, несмотря на то, что развитие вычислительных средств позволяет применять самые совершенные способы коррекции характеристик «несовершенных» средств измерений.

Что же касается физической реализуемости корректирующего преобразователя, то решение этого вопроса всегда связано с определенными трудностями. Дело в том, что реальное средство измерения в силу присущей ему инерционности не в состоянии преобразовать сигналы очень высоких частот, т. е. для него справедливо условие

Что же касается физической реализуемости корректирующего преобразователя, то решение этого вопроса всегда связано с определенными трудностями. Дело в том, что реальное средство измерения в силу присущей ему инерционности не в состоянии преобразовать сигналы очень высоких частот, т. е. для него справедливо условие

17-4. Условия физической реализуемости функции.......294