Только PDF
Реферат
ВВЕДЕНИЕ 4
1. Обзор существующих методов и систем реализующих неустойчивость синхронных режимов 7
1.1 Реализация и управление хаотическими сигналами 7
1.2 Синхронные режимы в системе связанных автогенераторов 14
1.3 Влияние резонансных связей на устойчивость синхронных режимов 16
1.4 Выводы по литературному обзору 18
2. Система автогенераторов с резонансной связью 19
2.1 Частотные характеристики параметра связи 19
2.2 Типы колебаний системы автогенераторов 23
2.3.1 Критерий неустойчивости синфазных колебаний 24
2.3.2 Способ реализации неустойчивости противофазных колебаний 26
3. Методика выполнения численных экспериментов. 28
3.1 Принципиальная схема системы автогенераторов и интерфейс численного эксперимента 28
3.2 Особенности моделирования системы связанных автогенераторов в программе Multisim 32
4. Численное исследование 38
4.1. Разрушение когерентного режима в системе №1 38
4.1.1 Трёхчастотный режим 43
4.1.2 Устойчивый противофазный режим 47
4.1.3 Автомодуляция типов колебаний 52
4.1.4 Хаотический режим 54
4.2 Разрушение когерентного режима в системе №2 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 68
ПРИЛОЖЕНИЕ А 72
Считается, что в системе связанных автогенераторов при близости их
собственных частот устанавливается режим синхронных колебаний. Однако,
как показали исследования, проведенные на кафедре радиоэлектроники НИ
ТГУ, синхронный режим может быть неустойчивым, а вместо него в системе
возникает режим хаотических колебаний. Такое поведение системы,
называется «разрушением» когерентности [1] и является следствием высоких
резонансных свойств канала (цепи) связи, которые необходимо учитывать [2-
4] при построении систем.
Явление детерминированного хаоса привлекает исследователей, так как
может способствовать развитию методов обработки сложных сигналов:
способу хранения и защиты информации. Такие сигналы имеют широкий
непрерывный спектр и занимают широкий частотный диапазон.
Хаотические колебания обладают свойствами, которые позволяют
использовать их в системах передачи информации [5]:
1. Возможность в одной динамической системе реализовать множество
различных типов колебаний с широким спектром;
2. Выбор режима происходит за счет небольшого изменения параметров
системы;
3. Возможна передача с помощью единственного хаотического колебания
сразу нескольких информационных сигналов;
4. Хаотические колебания широкополосны и за счет этого позволяют
нести большой объем информации (практически без изменения
характеристик), а также обладают большой скоростью передачи
данных и устойчивостью системы при наличии возмущающих
факторов.
Для получения в динамической системе детерминированного хаоса
необходимым, но недостаточным условием является наличие не менее
полутора степени свободы, т.е. трех динамических переменных.
5
Достаточным же условием является реализация неустойчивости когерентных
режимов системы. Существует большое число электрических схем
позволяющих разрушать когерентные колебания [2-4, 6,7]. Отличительным
признаком таких систем является способ схемной реализации
неустойчивости возможных детерминированных (упорядоченных)
колебательных движений.
К числу простейших систем, способных работать в режиме
динамического хаоса, можно отнести систему двух взаимосвязанных
автогенераторов с сильной резонансной связью. Такая система, по сравнению
с известными, имеет заметные преимущества. Они заключаются в том, что
система связанных автогенераторов обладает простыми и эффективными
способами управления режимами колебаний. Это обусловлено, прежде всего,
тем, что все возможные виды колебаний, в том числе хаотические,
реализуются и управляются путем регулировки параметров пассивных цепей
связи автогенераторов. К таким регулировкам можно также отнести
возможность электрического управления расстройкой частот
автогенераторов. Здесь следует также отметить, что система двух
автогенераторов с резонансной связью обладает тремя степенями свободы.
Поэтому она может демонстрировать значительное разнообразие
колебательных движений, как упорядоченных синхронных, так и
хаотических [8, 9].
Как показано в работах [1,8,9], для разрушения когерентности нужна
сильная связь типа «последовательный резонанс»; такой цепью может
являться обычный последовательный LC-контур. При этом следует отметить,
что каждый из автогенераторов в автономном режиме генерирует стабильные одночастотные колебания. Для исследования были выбраны транзисторные автогенераторы, собранные по схеме емкостной трёхточки.
Цель работы – моделирование процессов развития неустойчивостей при разрушении когерентности синхронных колебаний в системе автогенераторов с резонансной связью....
