Обоснование рациональных структур и параметров синтезаторов частот с фазовой автоподстройкой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат технических наук Быков, Андрей Александрович

• Быков, Андрей Александрович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Быков, Андрей Александрович

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СИНТЕЗАТОРЫ ЧАСТОТ КОСВЕННОГО СИНТЕЗА

1.1. Физические процессы в синтезаторах частот с ИФАП

1.2. Классификация синтезаторов частот

1.3. Выводы 23 ГЛАВА 2 РАЦИОНАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ КОЛЬЦА ФАП С

ТОКОВОЙ ПОДКАЧКОЙ

2.1. Линейная модель ФАП с токовой подкачкой

2.2 Нелинейная модель ФАП при линейном поиске по

частоте

2.3. Влияние параметров на стабильность работы кольца

ФАП

2.4. Эффект передискретизации в фазовом детекторе

2.5. Рациональные параметры передаточной функции ФАП

2.6. Фазовые детекторы

2.7. Токовая подкачка в системе ФАП

2.8. Модель ФАП с токовой подкачкой второго порядка

2.9. Линеаризованная модель системы ФАП с токовой подкачкой

2.10. Устойчивость системы ФАП второго порядка

2.11. Модель токового детектора

2.12. Модель синтезатора частот с токовым детектором

2.13. Выводы 79 ГЛАВА 3 АНАЛИЗ СИГМА - ДЕЛЬТА МОДУЛЯТОРА (СДМ)

3.1. Математическая модель устройства квантования

3.2. Сигма-дельта модулятор первого порядка

Стр.

3.3. Частотные характеристики сигма-дельта модулятора первого порядка

3.4. С ДМ второго порядка

3.5. Частотные характеристики сигма-дельта модулятора второго порядка

3.6. Сигма дельта модулятор третьего порядка

3.7. Выводы

ГЛАВА 4 ШУМОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИНТЕЗАТОРОВ ЧАСТОТ

4.1. Шумовые характеристики структурных элементов синтезатора частот

4.2. Упрощенный алгоритм расчета ПОФ и ПОЧ

4.3. Выводы

ГЛАВА 5 ПОЛУНАТУРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИНТЕЗАТОРОВ ЧАСТОТ

5.1. Анализ технических характеристик СЧ серии КН1015ПЛ5

5.2. Синтезатор частот с системой фазовой автоподстройки

5.3. Режимы работы кварцевого генератора

5.4. Экспериментальные результаты

5.5. Синтезатор частот с С ДМ

5.6. Структурная схема и характеристики SKY72300

5.7. Экспериментальные данные

5.8. Выводы

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

92

102 106

116

116

124

125

126 129

137

138 140 142

146

147

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ АЧХ - амплитудночастотная характеристика БК - буферный каскад ВЧ- высокая частота Д - дискриминатор

ДПКД - дробно - переменный коэффициент деления

ИМС - интегральная микросхема

ИФАП - импульсно - фазовая автоподстройка

ИЧФД - импульсно частотный фазовый детектор

КГ - кварцевый генератор

КД - коэффициент деления

ОДЧ - опорный делитель частоты

ОСШ - отношение сигнал/шум

ПОФ - паразитное отклонение фазы

ПОЧ - паразитное отклонение частоты

ПРВ - плотность распределения вероятности

ПФД - последовательный фазовый детектор

РУКД - регистр установки коэффициента деления

РЭ - реактивный элемент

СДМ - сигма дельта модулятор

СЧ - синтезатор частот

ТОС - тракт обратной связи

ТП - токовая подкачка

УГ - управляемый генератор

УДЧ - управляемый делитель частоты

ФАП - фазовая автоподстройка ФВЧ - фильтр высоких частот ФД - фазовый детектор ФНЧ - фильтр низких частот ФШ - фазовые шумы

ЦАП - цифроаналоговый преобразователь

ЧФД - частотно-фазовый детектор

ИФАП - импульсная фазовая автоподстройка

СЧ - ИФАП - синтезатор частоты с импульсно фазовой автоподстройкой ТОС - тракт обратной связи БК - буферный каскад КП - коэффициент передискретизации

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование рациональных структур и параметров синтезаторов частот с фазовой автоподстройкой»

ВВЕДЕНИЕ

Особенностью современных устройств радиоавтоматики, передачи и обработки информации является необходимость выполнения жестких требований к таким характеристикам, как стабильность частоты и фазы колебаний в широком диапазоне частот, быстрая перестройка и высокая чистота спектральных составляющих на выходе передатчика. В радиосвязи и радионавигации это связано с проблемами электромагнитной совместимости средств передачи информации, рационального использования радиодиапазона, а также устойчивости к преднамеренным помехам.

Практическая реализация современных требований к аппаратуре невозможна без применения устройств стабилизации и синтеза частот (СЧ). От показателей СЧ существенно зависит эффективность и качество функционирования всей информационной системы в целом, ее потенциальные характеристики.

Основной задачей при создании современных СЧ является решение проблемы по преодолению трех противоречивых требований: широкодиапазонности, скорости перестройки, чистоте спектра формируемых сигналов. Эти требования актуальны для аппаратуры систем различного назначения.

Основные достижения в области синтеза частот в России представлены в работах JI.A. Белова [1-3], В.А. Левина, В.Н. Малиновского [9, 10], Н.М. Тихомирова, С.К. Романова [24], Б.И. Шахтарина [30, 31, 54], Г.Н. Прохладина [16-19] и др. Научные школы Московского энергетического института и Воронежского концерна «Созвездие» добились значительных успехов в области синтеза стабильных частот. За рубежом синтезаторы частот исследовали P.E. Бест [34], В.Ф. Кроуп, Д.С. Кэнди [37, 38], Д. Кесслер, Д. Кроуфорд [40] и др.

До настоящего времени отсутствуют научно обоснованные способы проектирования, исследования и оптимизации характеристик СЧ и его параметров, ориентированные на повышение его динамических

характеристик, которые бы в полной мере учитывали возможности систем автоподстройки, влияние шумов СЧ и позволяли бы проводить расчет и оптимизацию структур синтезаторов частот и, в частности, импульсно фазовой автоподстройки (ИФАП), предназначенных для функционирования в системах передачи и обработки информации, радионавигации, радиолокации и др.

Поэтому настоящая диссертация, посвященная исследованию элементов СЧ, их взаимодействию, разработке рекомендаций по проектированию СЧ является актуальной.

Целью исследования диссертации является обоснование рациональных структур и параметров синтезаторов частоты с фазовой автоподстройкой частоты (в синтезаторах частот косвенного синтеза).

Задачи, решаемые в диссертации. Для достижения поставленной цели в диссертации решаются следующие основные задачи:

1. Разработка алгоритма расчета параметров кольца ИФАП, входящего в структуру СЧ.

2. Разработка имитационных моделей частотных фазовых детекторов (ЧФД) с токовой подкачкой (ТП).

3. Разработка имитационных моделей сигма дельта модуляторов (СДМ).

4. Разработка лабораторных макетов синтезаторов частот.

Объектом исследования в диссертации являются структуры и параметры синтезаторов частот, а предметом исследования - синтезаторы частот с рациональной структурой и параметрами элементов кольца импульсно-фазовой автоподстройки.

Методика исследований. Решение поставленных задач осуществлялось с использованием методов: системного анализа, теории нелинейных систем, теории колебаний, теории автоматического управления, теории обработки сигналов.

Научная новизна результатов:

1. Разработан алгоритм расчета параметров для обеспечения стабильной работы ИФАП. По этому алгоритму получены параметры СЧ-ИФАП.

2. Предложены математические и имитационные модели, описывающие работу СЧ с использованием устройства ЧФД с ТП, позволяющие находить динамические характеристики СЧ.

3. Предложены математические и имитационные модели С ДМ, позволяющие исследовать их динамические и спектральные характеристики.

4. Разработаны и созданы лабораторные макеты синтезаторов частот, использующих в своей структуре ЧФД, СДМ, и кольцевые фильтры порядка не ниже второго.

5. В результате получены новые экспериментальные данные, характеризующие СЧ-ИФАП и подтверждающие результаты проведенных теоретических исследований.

Практическая ценность диссертации:

1. Разработанные в диссертации математические и имитационные модели и алгоритмы СЧ, позволяют рассчитывать основные динамические и спектральные характеристики СЧ и осуществлять рациональный выбор структур и параметров СЧ. Созданные автором программы, модели и алгоритмы апробированы в МГТУ им. Н.Э. Баумана, Институте криптографии, связи и информатики Академии ФСБ России, Санкт -Петербургском государственном университете аэрокосмического приборостроения, а также в ОАО "Концерн "Созвездие".

2. Разработаны имитационные модели СЧ, что позволило рационализировать структуру СЧ и рассчитать его параметры с учетом малого шага перестройки по частоте при высокой спектральной чистоте генерируемого сигнала.

3. На основании материалов диссертации реализованы лабораторные макеты СЧ на двух ИМС отечественного (КН1015ПЛ5) и зарубежного (8КУ72300) производства.

4. По материалам диссертации спроектирована и разработана установка, на которой проводится лабораторные работы по курсу «Статистическая радиотехника».

5. Предложенные и развитые в диссертации алгоритмы, имитационные и полунатурные модели могут быть использованы в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах для рационализации структур и оптимизации параметров как СЧ различного назначения в целом, так и отдельных его узлов (СДМ, ЧФД, кольцевых фильтров).

Положения, выносимые на защиту:

1. Математические и имитационные модели СДМ, ЧФД, кольцевых фильтров и СЧ.

2. Динамические и спектральные характеристики СЧ и его элементов.

3. Алгоритм расчета параметров СЧ гарантирующих стабильную работу ИФАП.

4. Экспериментальные установки СЧ.

5. Экспериментальные данные синтезаторов частот, разработанных с использованием ЧФД, СДМ и без них.

Достоверность полученных результатов определяется корректностью использования математического аппарата теории автоматического управления при разработке математических моделей. Основные результаты, полученные в данной диссертации путем математического и имитационного моделирования, проверены экспериментально с использованием макетных приборных устройств. Внедрение результатов работы: Результаты исследований использованы: 1. НИР [Синхронизация в радиосвязи и навигации, 2007 г., ГР 01200710182], проводимая на кафедре «Автономные информационные и управляющие системы» МГТУ им Н.Э. Баумана, а также НИР «КЕДР 5» Рук. Темы Борзов A.A. [и др.] ГР 012-009-648-25.-раздел 2.4.-

М.:2010, о чем свидетельствует акт о внедрении.

Результаты исследований внедрены:

1. В опытно - конструкторские работы, проводимые организацией ОАО

«Концерн «Созвездие», о чем свидетельствует акт о внедрении.

2. В учебный процесс:

a. В учебный процесс МГТУ им. Н.Э. Баумана, в частности в учебное пособие [1], о чем свидетельствует акт о внедрении.

b. В учебный процесс кафедры «Радиоэлектронные системы» Института криптографии, связи и информатики Академии ФСБ России, о чем свидетельствует акт о внедрении.

c. В учебный процесс ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения», о чем свидетельствует акт о внедрении.

3. Лабораторные работы на кафедре «Автономные информационные и

управляющие системы» МГТУ им Н.Э. Баумана в (форме действующей

лабораторной установки).

Апробация работы. Полученные автором научные результаты докладывались на 61-ой научной сессии Российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи им. А.С.Попова (НТОРЭС им. Попова) посвященному дню радио (16,17 мая 2006 г. г. Москва), а также на семинарах кафедры СМ5 МГТУ им. Н.Э.Баумана, и «Санкт-Петербургского Государственного университета аэрокосмического приборостроения».

Публикации

Основные результаты диссертации изложены и опубликованы в 9 статьях по перечню ВАК и в 1 тезисе доклада.

Объём и структура диссертации Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (61 наименование), приложения и изложена на 152 листах машинописного текста, включая 50 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», Быков, Андрей Александрович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Исходя из цели и задач диссертации, был осуществлен выбор рациональной структуры СЧ-ИФАП, которая должна включать в себя: фильтр нижних частот второго порядка в кольце ФАЛ (для уменьшения эффекта временной нестабильности частоты и фазы), ДПКД (для упрощения схемной реализации и возможности создания сетки частот), СДМ (для управления ДПКД и улучшения массогабаритных характеристик СЧ), ИЧФД (детектор с токовой подкачкой, для сокращения времени переходных процессов).

2. Выбраны рациональные параметры СЧ-ИФАП, рациональный выбор которых проводился по критериям: минимизации времени переходных процессов, условий существования устойчивых режимов работы, отсутствия передискретизации, уменьшения временной нестабильности частоты, минимизации шумового вклада составляющих СЧ устройств, улучшения точностных характеристик частотного диапазона (создания более мелкой сетки частот).

3. Исследование шумовых характеристик элементов структуры СЧ-ИФАП и их влияние на паразитное отклонение фазы и частоты позволило сделать вывод о наибольшем вкладе СДМ в шумовую характеристику СЧ-ИФАП.

4. В процессе проведенных исследований, с использованием МаНаЪ БтшНпк, создан ряд имитационных моделей, таких как: модель токового детектора, модель сигма дельта модулятора, модель кольца ФАП с токовым детектором, модель СЧ с СДМ в цепи обратной связи.

5. Проведенное полунатурное моделирование подтвердило правильность аналитических выводов и выводов, сделанных путем анализа математических и имитационных моделей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Быков, Андрей Александрович, 2012 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Белов Л.А. Синтезаторы частот и сигналов: Учебное пособие. М.: САЙНС ПРЕСС, 2002. 80с.

2. Иванов A.A., Быков A.A., Рязанова М.А. Статистический анализ цифровых систем синхронизации //Успехи современной радиотехники. 2008. - №2.-С. 68-76.

3. Кестер У. Аналого -цифровое преобразование М.: Техносфера, 2007. 1016 с.

4. Белов Л.А. Устройства формирования СВЧ - сигналов и их компоненты: Учеб. пособ. М.: Издательский дом МЭИ, 2010. 320с.

5. Белов Л.А. Формирование стабильных частот и сигналов: Уч. пособие для студ. высш. учебн. заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2005. 224 с.

6. Браммер Ю.А., Пащук И.Н. Импульсные и цифровые устройства. М.: Высшая школа, 1999. 350с.

7. Галин A.C. Диапазонно-кварцевая стабилизация СВЧ. М.: Связь, 1976. 255с.

8. Голуб B.C. Сигма - дельта модуляторы и АЦП// Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2003. №4. С. 25-32.

9. Дельта - модуляция. Теория и применение/ М.Д. Венедиктов [и др.] М.: Связь, 1976. 272с.

Ю.Зарецкий М.М., Мовшович М.Е. Синтезаторы частот с кольцом фазовой автоподстройки. М.: Энергия, 1974. 256с.

П.Иванов A.A. Обоснование рациональных структур и параметров цифровых систем синхронизации: Дис. на соиск. учен. степ, канд.техн.наук. Москва, 2008. 164с.

12.Левин В.А., Малиновский В.Н., Романов С.К. Синтезаторы частот с системой импульсно - фазовой автоподстройки. М.: Радио и связь, 1989. 232с.

1 З.Малиновский В.Н. Романов С.К. Динамические процессы в цифровом синтезаторе частот с импульсным частотно-фазовым детектором //Электросвязь. 1983. №6. С. 50-54.

Н.Манассевич В. Синтезаторы частот (теория и проектирование): Пер. с англ./ Под ред. A.C. Галина. М.: Связь, 1979. 384с.

15.Павлов П.А., Юшин H.A. Угловая модуляция цифровых синтезаторов частот. Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2001. 262с.

16.Пестряков A.B. Интегральные схемы для устройств синтеза и стабилизации частот// Chip News. 1996. №2. С. 2-9.

17.Пестряков A.B. Проектирование синтезаторов частот. Учебное пособие. М.: МТУСИ, 1988. 164с.

18.Прохладин Г.Н. Модель нелинейной системы ИФАПЧ с фильтром второго порядка // Радиотехника. 1999. №8. С.32-36.

19.Прохладин Г.Н. Оптимизация параметров системы ИФАПЧ с фильтром второго порядка по быстродействию //Радиотехника. 1997. №3. С. 55-58.

20.Прохладин Г.Н. Переходные процессы в системе ИФАПЧ с фильтром второго порядка // Радиотехника. 1989. №3. С.11-14.

21.Прохладин Г.Н. Система ИФАПЧ с широтно-импульсным частотно-фазовым детектором в частотном режиме// Радиотехника. 1991. №7. С. 55-56.

22.Рыжков A.B., Попов В.Н. Синтезаторы частот в технике радиосвязи. М.: Радио и Связь, 1991. 264с.

23.Синицын И.Н. Фильтры Калмана и Пугачева: Учебное пособие. М.: Логос, 2006. 636с.

24.Kroupa V. Frequency synthesis. Theory, design and application. London: Griffin, 1973. 295p.

25.Стил P. Принципы дельта - модуляции: Пер. с англ./ Под. Ред. В.В. Маркова. М.: Связь, 1979. 368с.

26.Тихомиров Н.М., Романов С.К., Леныпин Л.В. Формирование ЧМ -сигналов в синтезаторах с автоподстройкой. М.: Радио и связь, 2004. 210с.

27.Шапиро Д.Н., Паин А.А. Основы теории синтеза частот. М.: Радио и связь, 1981. 264с.

28.Шахтарин Б.И. Синхронизация в радиосвязи и радио навигации. М.: Гелиос АРВ, 2007. 256с.

29.Шахтарин Б.И. Статистическая динамика систем синхронизации. М.: Радио и связь, 1998. 488с.

30.Шахтарин Б.И., Казаков Л.Н. Дискретные системы фазовой синхронизации и методы их анализа: Учебное пособие. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. 70с.

31.Шахтарин Б.И., Ковригин В.А. Методы спектрального оценивания случайных процессов. М.: Гелиос АРВ, 2005. 248с.

32.Шахтарин Б.И., Иванов А.А. Анализ сигма-дельта модулятора с одной петлёй// Научный вестник МГТУ ГА. 2008. №126. С.74-86.

33.Шахтарин Б.И., Прохладин Г.Н., Иванов А.А. Нелинейная динамика синтезатора частот с петлёй ФАЛ //Электромагнитные волны и электронные системы. 2007. Т. 12. №9. С. 39-47.

34. Aziz P.M., Sorensen H.V., Spiegel J.V. An Overview of Sigma-Delta Converters// IEEE signal processing magazine. 1996. № 2. pp. 23-40.

35.Bae C.H., Ryu J.H., Lee K.W. Suppression of Harmonic Spikes in Switching Converter Output using Dithered Sigma-Delta Modulation// IEEE Trans. Commun. 2001. Vol. 13, № 2. pp. 945-961.

36.Best R.E. Phase-locked loops. Design, simulation and application. Oberwil: McGraw-Hill. 1998. 410 pp.

37.Bornoosh B.H., Afzali-Kusha A.R., Dehghani R.D. Reduced complexity 1bit high-order digital delta-sigma modulator for low-voltage fractional-N frequency synthesis applications // IEEE Proc. Circuits Devices Syst. 2005. Vol. 152. №5. pp. 5348-5357.

38. Brigati S.G., Francesconi F.K., Malcovati P.E. Modeling sigma-delta modulator non-idealities in Simulink// IEEE Trans. Commun. 1999. Vol. 7, №. 11. pp. 713-721.

39.Candy J.C. Benjamin O.J. The structure of quantization noise from sigma-delta modulation// IEEE Trans. Commun. 1981. Vol. 29. №11. pp. 15971607.

40.Candy J.C. Sigma delta modulation : Overview of basic concepts. N.Y.: IEEE Press, 1997. 476 pp.

41. Cheng Y. Design and realization of a single stage sigma-delta ADC with low oversampling ratio: A dissertation for the degree of doctor of philosophy. Department of Electrical and Computer Engineering Brigham Young University, 2006. 138pp.

42.Crawford J.A. Frequency Synthesis. N.Y. Artech house, 1995. 510pp.

43.Drucker E. Model PLL Dynamics and phase-noise performance// Microwaves & RF. 2000. №2. pp. 32-37.

44.Gardner F. M. Charge Pump Phase Lock Loops// IEEE transactions on communications. 1980. Vol. com-28. № 11. p.1849-1858.

45.Grey R.M. Spectral Analysis of Quantization Noise in a Single-Loop Sigma-Delta Modulator with dc Input// IEEE Trans. Commun. 1989. Vol. 31. №6. pp. 2137-2146.

46.Luckjif G.M., Dobson P.S. Power spectrum of a sigma-delta modulator with hexagonal vector quantization and constant input// IEEE Trans. Commun. 1999. Vol. 18, №. 4. pp. 1265-1284.

47.Mark van Paemel. Analysis of a charge pump PLL a New Model // IEEE transactions on communication. 1994. Vol. 42. №7. p. 182-195.

48. Perrott M.H. Fast and accurate behavioral simulation of fractional-N frequency synthesizers and other PLL/DLL circuits: Proc. Design Automation Conf. 2002. pp. 112-113.

49.Perrott M.H., Trott M.N., Sodini C.K. A Modeling Approach for SAM Fractional-N Frequency Synthesizers Allowing Straightforward Noise Analysis// IEEE Journal of Solid State Circuits. 2002. № 37. pp. 1744-1752.

50.Stephens D. R. Phase locked loop for wireless communications digital and optical implementations. N.Y. 2nd Kluwer Academic publishers, 2002. 421pp.

51. Stork M. Sigma-delta voltage to frequency converter with phase modulation possibility// Turk J Elec Engine. 2005. Vol. 13. №1. pp. 61-77.

52.Voucher C. S. Architectures for RF frequency Synthesizers. N.Y. Kluwer Academic Publishers, 2002. 250pp.

53.Wang Z. Analysis of charge pump phase locked loops// IEEE transactions on circuits and systems. 2005. Vol. 52. №10. pp. 1025-1031.

54.Синтезаторы частот: Учебное пособие/ Б.И. Шахтарин [и др.] М.: Горячая линия - Телеком, 2007. 153с.

55.Шахтарин Б.И., Кобылкина П.И., Быков А.А. Извлечение информации из хаотического сигнала с использованием методов реконструкции динамических систем// 61-ая научная сессия, посвященная Дню радио: Сборник трудов. В 2 т. Москва, 2006. Т.2. С.353 - 355.

56.Зайцев А.В., Быков А.А., Трифонов Н.М. Синтезатор частот косвенного синтеза// Вестник МГТУ. Сер. Приборостроение. 2006. №4. С. 72- 81.

57.Трифонов Н.М., Быков А.А. Модель фазовой автоподстройки в форме расширенного фильтра Калмана// Вестник МГТУ. Сер. Приборостроение. 2006. №1. С. 50- 57.

58.Рязанова М.А., Иванов А.А., Быков А.А. Статистический анализ дискретной системы синхронизации 2-го порядка в условиях комбинированных воздействий// Научный Вестник МГТУ ГА. 2007. №117. С.160- 169.

59.Шахтарин Б.И. Быков А.А. Рабочие характеристики приемников ЧМ сигналов//Вестник МГТУ. 2007. Сер. Приборостроение. №3. С. 43-51.

60.Шахтарин Б.И., Быков A.A. Сигма дельта модулятор// Научный вестник МГТУ ГА. 2010. № 158. С. 156-161.

61.Шумовые характеристики синтезаторов частот: Отчет по теме «Синхронизация в радиосвязи и радионавигации» СМ-2-285/ МГТУ НИИ СМ. Руководитель темы Б.И. Шахтарин Исполнители Быков A.A. [и др.] ГР 01.200710182.М.. 2007.285с.

«УТВЕРЖДАЮ» Декан факультета СМ

АКТ

о внедрении в учебный процесс кафедры автономных информационных и управляющих систем (СМ-5) результатов диссертационной работы Быкова A.A. «Обоснование рациональных структур и параметров синтезаторов частот с

фазовой автоподстройкой»

Комиссия в составе председателя - заведующего кафедрой СМ-5 д.т.н., проф. Борзова А.Б. и членов комиссии - к.т.н., доц. Лихоеденко К.П. и к.т.н., доц. Павлова Г.Л. подтверждает, что результаты диссертационной работы Быкова A.A. использованы в учебном процессе кафедры СМ-5

1. В цикле лабораторных работ по курсам «Статистическая радиотехника» и «Модуляция, кодирование и интерфейсы в автономных информационных и управляющих системах».

2. В учебном пособии: Синтезаторы частот / Шахтарин Б.И., Иванов A.A., Быков A.A. [и др.] - М.: Горячая линия - телеком, 2007 - 128 с. (Глава 2. Методика расчета ПОФ и ПОЧ системы ФАП; Глава 4. Пример Расчета паразитного отклонения фазы в системе ФАП; Глава 11. Сигма-дельта

АЦП).

Председатель комиссии: Заведующий кафедрой СМ-

д.т.н., проф.

Члены комиссии: к.т.н., доц.

к.т.н., доц.

К.П. Лихоеденко

Г.Л. Павлов

А.Б. Борзов

«УТВЕРЖДАЮ»

Руководитель НУК СМ

гмана

.В. Зеленцов

2012

г.

АКТ

о внедрении в НИР кафедры автономных информационных и управляющих систем (СМ-5) результатов диссертационной работы Быкова A.A. «Обоснование рациональных структур и параметров синтезаторов частот с

фазовой автоподстройкой»

Комиссия в составе председателя - заведующего кафедрой СМ-5 д.т.н., проф. Борзова А.Б. и членов комиссии - к.т.н., доц. Лихоеденко К.П. и к.т.н., доц. Павлова Г.Л. подтверждает, что результаты диссертационной работы Быкова использованы в НИР кафедры СМ-5

1. Синхронизация в радиосвязи и радионавигации: Отчет по НИР по теме СМ-2-285/НИИ СМ МГТУ им. Н.Э.Баумана; Рук. Темы Шахтарин Б .И. Исп.: Быков A.A. [и др.]: ГР№ 01.200710182.- М.: 2007.- 285 с.

2. Отчет по НИР по теме «Кедр-5»/НИИ СМ МГТУ им. Н.Э.Баумана; Рук. Темы Хохлов В.К. Исп.: Быков A.A. [и др.].- М.: 2008 - 246 с.

Председатель комиссии: Заведующий кафедрой СМ-5

д.т.н., проф.

Члены комиссии: к.т.н., доц.

к.т.н., доц.

А.Б. Борзов

К.П. Лихоеденко Г.Л. Павлов

ВЕРЖДАЮ СИ оссии

наук, профессор

А.П. Коваленко 2011 года.

о внедрении результатов диссертационной работы Быкова Андрея Александровича на тему «Обоснование рациональных структур и параметров синтезаторов частот с фазовой автоподстройкой» в учебный процесс кафедры «Радиоэлектронные системы» института криптографии, связи и информатики Академии ФСБ России

Комиссия в составе начальника кафедры «Радиоэлектронные системы» д.т.н. Сизых В.В., начальника научной лаборатории кафедры «Радиоэлектронные системы» к.т.н. ИльковаА.В., доцента кафедры «Радиоэлектронные системы» к.т.н. Савинова В.А. составила настоящий акт о том, что в учебный процесс кафедры «Радиоэлектронные системы» внедрены алгоритмы, компьютерные программы, разработанные Быковым A.A. в ходе диссертационного исследования. Данные алгоритмы и программы предназначены для исследования основных динамических и спектральных характеристик синтезаторов частот, а также отдельных устройств, входящих в состав синтезаторов, и позволяют, в частности, проводить:

- анализ спектральных характеристик сигма-дельта модуляторов, используемых для управления делителем частоты с переменным коэффициентом деления, при различных входных воздействиях;

-расчет определяющих параметров для стабильной работы системы фазовой автоподстройки относительно выходной частоты;

- расчет переходных процессов в импульсно-частотном фазовом детекторе синтезатора, возникающих при коммутации управляющих токов подкачки.

Данные алгоритмы, компьютерные программы и полученные с их помощью в диссертации Быковым A.A. результаты используются в учебном процессе кафедры «Радиоэлектронные системы» ИКСИ Академии ФСБ России в виде лабораторных работ по курсам «Радиосистемы управления» и «Радионавигационные системы».

Начальник кафедры «Радиоэлектронные

системы» ИКСИ

д.т.н.

Начальник научной лаборатории кафедры «Радиоэлектронные системы» ИКСИ к.т.н.

Доцент кафедры «Радиоэлектронные

системы» ИКСИ к.т.н.

В.В. Сизых

A.B. Ильков

В.А. Савинов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский г осударс твенный университет аэрокосмического приборостроения» __(ГУЛП)

ул. Большая Морская, д.67, Санкт-Петербург. 190000. Тел. [phone], Факс [phone], E-mail: common

ОГРН ¡027810232680, ИН! !/!<] 11! 7S12003110/783801001

СО

«Утверждаю» Первый проректор ГУАП доктор техн. наук, профессор • Заслуженный деятель науки РФ

В. И. Хименко

Акт

о внедрении результатов диссертационной работы Быкова Андрея Александровича в учебный процесс ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения»

Комиссия факультета вычислительных систем и программирования ГУАП в составе декана факультета д.т.н. проф. Шепеты А. П., профессора кафедры компьютерной математики и программирования д.т.н. Охтилева М. Ю. и доцента той же кафедры к.т.н. Матьяша В. А., рассмотрев материалы диссертационной работы Быкова А. А. подтверждает, что отдельные результаты этой работы успешно используются в учебном процессе кафедры компьютерной математики и программирования ГУАП. Так, в частности:

— математические модели переходных процессов в ИФАП;

— методы и алгоритмы анализа спектральных характеристик модуляторов при различных входных воздействиях;

— алгоритмы расчета основных характеристик синтезаторов частот с фазовой автоподстройкой,

позволяют выполнять исследования различных структур синтезаторов частот и систем синхронизации при их расчете в условиях сложной помеховой обстановки.

Эти результаты используются при реализации образовательных программ магистерской подготовки по направлениям «Информатика и вычислительная техника», «Автоматизация и управление», «Системный анализ и управление».

Декан факультета

д.т.н. проф. А. П. Шепета

Профессор, д.т.н. М. Ю. Охтилев

Доцент, к.т.н. В' А' Матьяш

УТВЕРЖДАЮ

>вый зам. Ген. директора ручной работе

1церн «Созвездие» В.И. Борисов 2011 г.

о внедрении результатов диссертационной работы Быкова Андрея Александровича на тему «Обоснование рациональных структур и параметров синтезаторов частот с фазовой автоподстройкой»

в опытно-конструкторские работы, проводимые организацией ОАО «Концерн «Созвездие».

Научно-техническая комиссия в составе начальника отдела Рахманина Д.Н. и начальника отдела Маркова И.А. под председательством заместителя начальника научно-технического центра Романова С. К. установила, что основные результаты диссертационной работы A.A. Быкова:

комплекс специализированных программ для расчета спектральных характеристик дельта-сигма модуляторов, динамических, частотных и спектральных характеристик систем фазовой автоподстройки цифровых синтезаторов частот с произвольным видом и порядком петлевого фильтра в цепи управления и дельта сигма модулятором в цепи обратной связи;

сведения о характере сложнопериодических квазишумовых последовательностей, генерируемых нелинейной динамической системой дельта-сигма

модулятора;

использованы при разработке и изготовлении опытно-конструкторских образцов синтезаторов частот, проводимых организацией ОАО «Концерн «Созвездие».

Полученные автором алгоритмы расчетов, математические и имитационные модели синтезаторов частот позволяют осуществлять их анализ, синтез, а также выбор элементов структуры с заранее обозначенными требованиями. Методика машинно-ориентированного расчета динамических и спектральных характеристик

цифровых синтезаторов с фазовой автоподстройкой и рекомендации по их моделированию достаточно просты для инженерной практики и могут быть использованы при разработке синтезаторов широкой области применений. При этом обоснованные в диссертационной работе методы проектирования и научно-технические решения позволили значительно сократить сроки разработки цифровых синтезаторов частот.

Председатель комиссии:

Зам. начальника НТЦ, к.т.н. ___ Романов С.К.

Члены комиссии:

Начальник отдела, к.т.н. Начальник отдела

Рахманин Д.Н. Марков И.А.

Ж-

/