78. Синхронное детектирование, применение синхронных детекторов.

П редположим, что в преобразователе частоты гетеродин настроен точно на частоту сигнала, поэтому дифференциальная крутизна изменяется во времени по закону . Подав на вход такого устройства АМ-сигнал , получаем выражение для тока, обусловленного сигналом:

. Выражение, стоящее в квадратных скобках, содержит постоянную составляющую , которая зависит от сдвига фаз между сигналом гетеродина и несущим колебанием входного сигнала. Поэтому в спектре выходного сигнала появится низкочастотная составляющая ; этот ток пропорционален переменной амплитуде АМ-сигнала.

Синхронным детектором называют преобразователь частоты, работающий при условии ; для выделения полезного сигнала на выходе включен ФНЧ, например, параллельная RC-цепь.

При использовании синхронных детекторов на практике между несущим колебанием входного сигнала и колебанием гетеродина должно поддерживаться жесткое фазовое соотношение. Наиболее благоприятен режим работы при , если же , то полезный сигнал отсутствует. Чувствительность синхронного детектора к сдвигу фаз позволяет использовать его для измерения фазовых соотношений между двумя когерентными колебаниями. Основным преимуществом такого способа обработки сигнала является повышение избирательности приема, достигаемое благодаря использованию ФНЧ. Полоса прозрачности такого фильтра может быть сделана значительно более узкой, чем в высокочастотных колебательных системах.

80. Автокорреляционная характеристика системы.

Автокорреляционной характеристикой (АКФ) системы B() принято называть преобразование Фурье от частотного коэффициента передачи мощности: . (1)

Наряду с частотным представлением (1) возможно и временное представление этой функции. Чтобы осуществить его, заметим, что . Поэтому между K_P и B() должна существовать связь, как между энергетическим спектром и АКФ произвольного сигнала: .

81. Телевизионный сигнал и его характеристики.

В телевидении оптимальное соответствие размеров сторон в кадре считается равным 4/3, а число срок по стандарту считается равным 625, поэтому число элементов изображения в кадре будет . За 1 секунду передается 25 кадров, таким образом, ширина спектра сигнала изображения приблизительно равна:

. (1)

Здесь при вычислении предполагалось, что , где – время передачи двух соседних элементов, из которых один имеет нулевую, а другой максимальную яркость. С точки зрения широкополосности сигнала этот случай наиболее сложный и ему соответствует число перепадов яркости, равное . С определенным приближением сигнал изображения можно считать периодическим. При передаче неподвижного изображения сигнал строго периодичен с частотой кадров. Имеется также некоторая периодичность, связанная с частотой повторения строк. Таким образом, приближенно спектр сигнала можно изобразить в виде ряда с частотами, кратными частоте строк.

О коло средних частот группируются компоненты с частотами, кратными частоте кадровой развертки и частоте, несущей информацию о яркости передаваемого изображения. Зоны СЦ несут информацию о сигнале цветности.

Полный ТВ сигнал изображения кроме сигналов яркости и цветности содержит синхронизированные кадровые и строчные импульсы, гасящие кадровые и строчные импульсы. С их помощью и передающих трубок обеспечивается совпадение элементов передаваемого и принимаемого изображения.

Синхросигналы передаются во время обратного хода луча трубки. На время обратного хода луча трубка запирается гасящими импульсами и, таким образом, изображение не воспроизводится. Назначение других элементов полного сигнала изучается в специальных курсах.

Ш ирина спектра видеосигнала изображения – 6,5 МГц, поэтому при АМ получился бы сигнал с шириной спектра – 13 МГц. Передача такого сигнала представляет серьезные технические трудности. Поэтому звук передают на несущей частоте звука, равной , которая отличается от . Для передачи звука используется частотная модуляция. В целом ТВ сигнал занимает полосу около 8 МГц.

В связи с увеличением ширины спектра ТВ сигнала передача осуществляется на высоких несущих частотах. В метровом диапазоне 12 каналов: 49  230 МГц. В дециметровом 19 каналов: 470  622 МГц.

Для АМ используется сигнал отрицательной полярности. Это обеспечивает наблюдение возможных помех в виде черных точек, незаметных для глаза и уменьшение средней мощности передаваемого сигнала.