Эффективность функционирования цифровых систем управления, обеспечения безопасно- сти движения, диагностики в значительной степени зависит от точности аналогово-цифрового преобразования. Методические погрешности преобразования определяются квантованием, временной дискретизацией и способом восстановления входного сигнала. Данная статья посвящена анализу влияния устройств выборки и хранения преобразователей «напряжение - код» на точность аналогово-цифрового преобразования. Рассматриваются модели преобразо- вания с мгновенными отсчетами и с учетом устройств выборки и хранения, определяются по- грешности преобразования случайных стационарных аналоговых сигналов для этих моделей. Разность оценок погрешностей для моделей с мгновенными отсчетами и с устройствами вы- борки и хранения позволяют определить влияние этих устройств на точность преобразования. В целях повышения помехоустойчивости преобразования используется усреднение заданного числа цифровых отсчетов внутри шага временной дискретизации и следящего цифрового усреднения. Получены соответствующие выражения оценок погрешностей на моделях, учи- тывающих цифровое усреднение при мгновенных отсчетах и при учете устройств выборки и хранения. Предлагается оценка, позволяющая определить влияние устройств выборки и хра- нения на погрешности преобразования, разработана методика расчета этой оценки. Приведены примеры преобразования случайного сигнала с постоянной спектральной плотностью мощ- ности в полосе частот от 0 до ωmax и с убывающей с ростом частоты спектральной плотностью мощности. Разработана методика, позволяющая анализировать влияние устройств выборки и хранения на погрешность аналогово-цифрового преобразования различных стационарных случайных сигналов.
аналогово-цифровое преобразование, устройство выборки и хранения, погрешность преоб- разования, стационарные функции, среднеквадратическая погрешность, цифровые методы усреднения отсчетов, методика оценки погрешности
1. Бестемьянов П. Ф. Методика оценки работоспособности рельсовых цепей то- нальной частоты при воздействии тока электроподвижного состава с асинхрон- ным тяговым двигателем / П. Ф. Бестемьянов, Ю.А. Кравцов, Е. Г. Щербина, А. Б. Чегуров // Вестник Ростовского государственного университета путей со- общений. - 2012. - № 1. - С. 87-92.
2. Щербина Е. Г. Оценка соотношения СК3 радиоимпульса и интервала усредне- ния / Е. Г. Щербина // Электроника и электрооборудования транспорта. - 2013. - № 5. - С. 41-42.
3. Бестемьянов П. Ф. К исследованию тракта передачи сигналов с пути на локо- мотив / П. Ф. Бестемьянов, Д. П. Захаров // Электроника и электрооборудование транспорта. - 2013. - № 5. - С. 5-10.
4. Бушуев В. Г., Гундырев К. В., Рожкин Б. В. Возможности и применение системы технического диагностирования и удаленного мониторинга на базе микроЭВМ и программируемых контроллеров СТД-МПК // Автоматика на транспорте. - 2016. - T. 2. - № 4. - С. 513-529.
5. Гречишников В. А. Универсальный измеритель / В. А. Гречишников // Мир транс- порта. - 2005. - № 3. - С. 44-55.
6. Ефанов Д. В. Мониторинг параметров рельсовых цепей тональной частоты / Д. В. Ефанов, Н. А. Богданов // Транспорт Урала. - 2013. - № 1. - С. 36-42.
7. Иванов А. А. Техническое диагностирование устройств автоматики и телеме- ханики в метрополитенах / А. А. Иванов, А. К. Лепоньков, В. П. Молодцов // Автоматика на транспорте. - 2016. - Т. 2. - № 3. - С. 391-412.
8. Ефанов Д. В. Функциональный контроль и мониторинг устройств железнодо- рожной автоматики и телемеханики : монография / Д. В. Ефанов.- СПб. : ФГБОУ ВО ПГУПС, 2016. - 171 с.
9. Лисенков А. Н. О методологии многофакторного эксперимента в задачах ис- следования электротехнических устройств железнодорожного транспорта / А. Н. Лисенков, А. Б. Косарев // Электротехника и электрооборудование транс- порта. - 2017. - № 6. - С. 31-36.
10. Баранов Л. А. Квантование по уровню и временная дискретизация в цифровых системах управления / Л. А. Баранов. - М. : Энергоатомиздат, 1990. - 304 с.
11. Левин Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники. Книга первая / Б. Р. Левин. - М. : Советское радио, 1969. - 752 с.
12. Баранов Л.А. Синтез тракта аналогово-цифрового преобразования в системах ав- томатического контроля и управления железнодорожного транспорта / Л. А. Ба- ранов, В. А. Гречишников // Вестник РГУПС. - 2012. - № 1. - С. 78-86.
13. Баранов Л. А. Инженерная методика синтеза тракта аналогово-цифрового преоб- разования в автоматических системах железнодорожного транспорта / Л. А. Ба- ранов, В. А. Гречишников // Электротехника. - 2012. - № 12. - С. 19-25.
14. Баранов Л. А. Анализ точности и помехоустойчивости тракта аналогово-циф- рового преобразования в системах управления и обеспечения безопасности движения / Л. А. Баранов, Г. А. Яцкова // Электроника и электрооборудование транспорта. - 2016. - № 6. - С. 17-23.
15. Баранов Л. А. Оценки погрешности и помехоустойчивости тракта аналогово- цифрового преобразования в системах автоматического контроля / Л. А. Бара- нов // Электротехника. - 2017. - № 9. - С. 29-36.
16. Свешников А. А. Прикладные методы теории случайных функций / А. А. Свеш- ников. - М. : Наука, 1968. - 464 c.
