Вопрос 2 упч. Особенности построения упч

Усилитель промежуточной частоты в супергетеродинном приемнике размещается после преобразователя частоты и выполняет след функции:*обеспечивает основное усиление сигнала до величины, необходимой для нормальной работы демодулятора ( Ку УКЧ по напряжению порядка 10^3-10^6 )*обьеспечивает избирательность приемника о соседнему каналу*повышает чувствительность радиоприемного устройства в целом благодаря частотной селекции сигнала на фоне шума. УПЧ работает на фиксированной частоте, что позволяет упростить его конструкцию т применять для повышения избирательности сложные системы фильтров. АЧХ УПЧ определяет частотнуб характеристику БВЧ приемника в целом, полоса пропускания БВЧ практически равна полосеУПЧ.

Существуют два вида требований к амплитудно-частотной и фазочастотной характеристикам УПЧ в зависимости от вида принимаемых сигналов:1) для приёмника АМ сигналов и импульсных сигналов АЧХ стремятся сделать близкой к прямоугольной, причём в пределах полосы пропускания создать равномерное усиление, а вне полосы пропускания обеспечить необходимое ослабление мешающих сигналов соседних станций; при этом специальных требований к форме ФЧХ не предъявляется;

2) для приёмников сигналов с угловой модуляцией (ФМ и ЧМ сигналов) задаются требования на линейность ФЧХ, а к форме АЧХ особых требований не предъявляют, за исключением того, что она должна обеспечивать необходимую избирательность по соседнему каналу.

На практике наиболее распространены три формы АЧХ УПЧ:

*с одним максимумом («одногорбая»);

*с максимально плоской вершиной;

*с несколькими максимумами («многогорбая»).

Степень близости АЧХ УПЧ к идеально прямоугольной характеризуется коэффициентом прямоугольности:

В соответствии с используемым способом обеспечения частотной избирательности УПЧ делят на две большие группы:

* УПЧ с распределённой избирательностью – когда каждый каскад вносит равный вклад как в усиление, так и в избирательность УПЧ в целом

* УПЧ с сосредоточенной избирательностью – когда избирательность обеспечивается одним (обычно первым) узкополосным каскадом, а усиление – остальными, широкополосными, каскадами.

Билет 30

Вопрос 1. Краткая характеристика видов модуляции

Модуля́ция - процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотного несущего колебания по закону низкочастотного информационного сигнала.

*Амплитудная модуляция (АМ)

-Амплитудная модуляция с одной боковой полосой (SSB — однополосная АМ)

-Балансная амплитудная модуляция (БАМ) — АМ с подавлением несущей

-Квадратурная модуляция (QAM)

*Угловая модуляция

-Частотная модуляция (ЧМ)

-Линейная частотная модуляция (ЛЧМ)

-Фазовая модуляция (ФМ)

*Сигнально-кодовая модуляция (СКМ), в англоязычном варианте Signal Code Modulation (SCM)

*Сигма-дельта модуляция (∑Δ)

АМ:

Пусть  — информационный сигнал,  — несущее колебание, тогда амплитудно-модулированный сигнал может быть записан следующим образом

Радиосигнал состоит из несущего колебания ( ) и двух синусоидальных колебаний, называемых боковыми полосами, каждое из которых имеет частоту отличную от

SSB:

В радиосигнале с АМ 70 % мощности передатчика расходуется на излучение сигнала несущей частоты, который не содержит никакой информации о модулирующем сигнале. Остальные 30 % делятся поровну между двумя боковыми частотными полосами, которые представляют собой точное зеркальное отображение друг друга. Таким образом, без всякого ущерба для передаваемой информации можно исключить из спектра сигнала несущую и одну из боковых полос, и расходовать всю мощность передатчика для излучения только информативного сигнала.Сигнал с однополосной модуляцией занимает в радиоэфире полосу частот вдвое уже, чем амплитудно-модулированный, что позволяет более эффективно использовать частотный ресурс и повысить дальность связи. Кроме того, когда на близких частотах работают несколько станций с ОМ, они не создают друг другу помех в виде биений, что происходит при применении амплитудной модуляции с неподавленной несущей частотой. Недостатком метода являются относительная сложность аппаратуры и повышенные требования к частотной точности и стабильности.

Для формирования сигнала ОМ используются различные методы:

*Фильтровый (наиболее распространенный): на выходе смесителя ставится высокодобротный полосовой фильтр с шириной полосы пропускания, равной одной боковой полосе. С этой целью применяются, например, лестничные фильтры на кварцевых резонаторах или электромеханические фильтры.

*Фазоинверсионный (фазокомпенсационный): одна из боковых полос инвертируется по фазе и складывается сама с собой (компенсируется). Несущая при этом подавляется фильтром или балансным модулятором.

QAM:

разновидность амплитудной модуляции сигнала, которая представляет собой сумму двух несущих колебаний одной частоты, но сдвинутых по фазе относительно друг друга на 90°, каждое из которых модулировано по амплитуде своим модулирующим сигналом

ЧМ:

Частотная модуляция (ЧМ) — вид аналоговой модуляции, при котором информационный сигнал управляет частотой несущего колебания. По сравнению с амплитудной модуляцией здесь амплитуда остаётся постоянной

Частотная модуляция применяется для высококачественной передачи звукового (низкочастотного) сигнала в радиовещании (в диапазоне УКВ), для звукового сопровождения телевизионных программ, передачи сигналов цветности в телевизионном стандарте SECAM, видеозаписи на магнитную ленту, музыкальных синтезаторах.

Высокое качество кодирования аудиосигнала обусловлено тем, что при ЧМ применяется большая (по сравнению с шириной спектра сигнала АМ) девиация несущего сигнала, а в приёмной аппаратуре используют ограничитель амплитуды радиосигнала для ликвидации импульсных помех.

Девиа́ция частоты́ — наибольшее отклонение мгновенной частоты модулированного радиосигнала при частотной модуляции от значения его несущей частоты. Эта величина равна половине полосы качания, т. е. разности максимальной и минимальной мгновенных частот. При больших индексах модуляции полоса качания и ширина спектра ЧМ-сигнала приблизительно равны.

ФМ:

Фазовая модуляция - один из видов модуляции колебаний, при которой фаза несущего колебания правляется информационным сигналом. Фазомодулированный сигнал имеет следующий вид: , где  — огибающая сигнала; является модулирующим сигналом;   частота несущего сигнала. По характеристикам ФМ близка к ЧМ. В случае синусоидального модулирующего (информационного) сигнала, результаты ЧМ и ФМ совпадают.

Билет 7