Частотный детектор

В ЧД осуществляется нелинейное преобразование входного воздействия, в результате которого напряжение на выходе становится пропорциональным отклонению частоты сигнала относительно частоты настройки ЧД и не зависит от амплитуды и начальной фазы входного сигнала. При расчетах необходимо пользоваться статистической характеристикой ЧД, по которой можно определить коэффициент пропорциональности между напряжением на выходе ЧД и отклонением частоты сигнала на его входе.

Значение коэффициента пропорциональности можно принять равным единице. Кроме того, следует считать, что интервал частот, в пределах которого статистическую характеристику можно считать линейной, превышает возможные отклонения частоты сигнала на входе ЧД. С учетом принятых ограничений напряжение на выходе ЧД

U_чд = U_o Dw(t),

т.е. пропорционально частотному отклонению входного процесса. Полезная информация является постоянной величиной, равной w_o, а все флуктуации на выходе ЧД обусловлены случайными изменениями фазы аддитивной смеси. Частотные отклонения смеси равны производной фазе, а выходное напряжение ЧД U_чд = U_o Dw(t) = U_oj(t). Из последнего следует, что статистические характеристики процессов на выходе ЧД полностью определяются характеристиками производной фазы аддитивной смеси и в итоге определяют погрешность оценки измеряемого параметра.

При больших отношениях сигнал/шум корреляционная функция производной фазы

K¢_j(t) = -d² K_j(t)/dt²;

С учетом значения K_j(t) получим

K¢_j(t) = -a²d² R(t)/dt² .

Полученный алгоритм для вычисления корреляционной функции производной определяет аналогичную характеристику выходного напряжения ЧД, а применив преобразование Винера-Хинчина, можно получить выражение, характеризующее энергетический спектр. По полученным алгоритмам находят числовые характеристики. Оценивают время корреляции и эффективную ширину энергетического спектра. Составляется соотношение сигнал/шум на выходе ЧД. Делается вывод о его изменении в сравнении с входным соотношением сигнал/шум. При оценке функции распределения производной фазы, а следовательно, и выходного напряжения ЧД целесообразно обратиться к [2,3].