Министерство образования и науки Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ)

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине: Устройства приёма и обработки сигналов

на тему: «Проектирование бытового радиовещательного приёмника»

Студент гр. 144-М

_________ Е.Н. Баимбетов

Руководитель

доктор физико-

математических наук, профессор

__________ А.С. Задорин

Томск 2015 г.

"УТВЕРЖДАЮ"

Зав. кафедрой РЗИ ______ А.С.Задорин

26 февраля 2015 г.

З А Д А Н И Е № 5

на курсовое проектирование по дисциплине

«Устройства приёма и обработки сигналов»

студенту группы 144-М Баимбетову Ердосу Нурлановичу

Тема проекта: Бытовой радиовещательный приемник Б-РВП).

Назначение: бытовой радиоэлектронный аппарат предназначен для приема и воспроизведения радиовещательных программ в соответствии с ГОСТ 5651-89

1. Исходные данные к проекту:

1. Диапазон частот - СВ (0,525-1,602 МГц);

2. Условия эксплуатации - стационарный;

3. Группа сложности - высшая;

4. Чувствительность, ограниченная шумами,

при отношении сигнал/шум не менее - 20 дБ

по напряжению со входа для внешней антенны,

мкВ, не хуже - 30;

5. Односигнальная избирательность по соседнему каналу

при расстройке ±9кГц, дБ, не менее - 60;

1.6. Односигнальная избирательность по зеркальному каналу, дБ, не менее: 30

1.7. Глубина ручной регулировки усиления, дБ - 50.

1.8. Глубина ручной автоматической регулировки усиления, дБ - 46.

1.9. Технологическая платформа структурной схемы РПрУ- аналоговый инфрадинный приемник с цифровой промежуточной обработкой данных -SDR (Software Defined Radio).

2. Перечень вопросов, подлежащих разработке:

1. Разработку структурной схемы радиоприемника и ее эскизный расчет;

2. Электрический расчет принципиальной схемы и симуляция работы в среде к.-л. CAD-системы следующих блоков приёмника:

Усилитель высокой частоты и преселектор;

Первый преобразователь;

Фильтр усилителя первой промежуточной частоты;

3. Сравнение расчётных характеристик приёмника с заданными ТЗ.

3. Перечень обязательных чертежей:

4. 1. Структурная схема приёмника;

   2. Принципиальная и монтажная схемы перечисленных выше каскадов приёмника, выполненные в системе P-Cad.

   3. Перечень элементов.

4. Перечень обязательных чертежей:

4.1. Структурная схема приёмника;

4.2. Принципиальная схема преселектора и ПрЧ приёмника,

4.3. Перечень элементов.

5. Список литературы:

5.1 Бакеев Д.А., Дуров А.А., Ильюшко С.Г., Марков В.А., Парфёнкин Прием и обработка информации: Курсовое проектирование устройств приема и обработки информации: Учебное пособие. Петропавловск-Камчатский. 2007.

5.2 ГОСТ 5651-89. Аппаратура радиоприемная бытовая. Общие технические условия.

3. Фомин Н. Н., Буга Н. Н., Головин О. В. и др. Под редакцией Фомина Н. Н. Радиоприёмные устройства: учебник для вузов.– М.: «Горячая линия» - Телеком, 2007. – 520с.

Дата выдачи задания 26.02 2015 г. Срок сдачи готового проекта на кафедру 20.05 2013 г.

Подпись руководителя _______________ Подпись студента _________________

Содержание

Введение………………………………………………………………………..	4
1 Расчет структурной схемы радиоприемника……………………………....	5
1.1 Обоснование выбора типа структурной схемы приемника…………….	5
1.2 Выбор промежуточных частот ………………………………………..…	6
1.3 Оценка избирательности приемника по зеркальным помехам…….….	6
1.3.1 Оценка ослабления первой зеркальной частоты……………………... 1.3.2 Оценка ослабления второй зеркальной частоты……………………… 1.4 Обеспечение чувствительности радиоприемного устройства….…..….	7 8 9
1.5 Требования к блоку АЦП………………………………………………… 1.6 Оценка и распределение усиления приемника…………………..…..….	10 11
2. Расчет приемника на уровне принципиальных схем…………………….	13
2.1 Расчет преселектора…………………………………………………..…...	13
2.2 Расчет первого усилителя промежуточной частоты ………..………….	15
3 Система АРУ………….……………………………………….…………….	18
4. Оценка реальной чувствительности приемника………………..…….…..	23
Заключение…………………………………………………………………….	25
Список использованных источников..……………………………………….	26
Приложение А…………………………………………………………………	27
Приложение Б……………………………………………………………........	28

Приложение В………………………………………………...………………. 30

Введение

Целью курсового проектирования является построение супергетеродинного радиоприемного устройства с двойным преобразованием частоты, совмещающего аналоговый тракт (преселектор, ПЧ-1, УПЧ-1, ПЧ-2) с цифровым (АЦП и DSP) так называемая схема с цифровой промежуточной обработкой данных – SDR (Software Defined Radio – с англ. Программно-определяемая радиосистема или ПОР) [1]. В данной схеме аналоговый инфрадинный тракт обеспечивает избирательность по зеркальному каналу за счет переноса первой промежуточной частоты, частота которого значительно больше частоты сигнальной, с дальнейшим вторым преобразованием частоты в область низких частот, в котором обеспечивается усиление сигнала до уровня, необходимого для работы АЦП, а вся основная обработка сигнала (преобразование на второй промежуточной частоте, детектирование, ослабление соседнего канала) происходит в цифровом тракте.

ПОР выполняет значительную часть цифровой обработки сигналов на обычном персональном компьютере или на ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема).

Система SDR (англ. Software-defined radio) имеет ряд преимуществ по сравнению с аналоговой: фильтрация сигнала в цифровом виде близка к идеальной; программная среда очень гибка и адаптивна (основная обработка сигнала происходит программно), что позволяет принимать практически любые радиосигналы [2]; энергоэффективность цифровых систем выше, чем у аналоговых; системы SDR имеют высокую степень интеграции на печатных платах, что позволяет значительно снизить массо-габаритные показатели радио приемника [3].

Основные компоненты радиоприемного устройства с использованием SDR:

1. преселектора – подавляющего первую зеркальную частоту;

2. первого преобразователя частоты – осуществляющего перенос спектра входного сигнала на первую промежуточную частоту;

3. первого усилителя промежуточной частоты - осуществляющего подавление второй зеркальной частоты и обеспечивающего необходимый уровень на выходе для работы АЦП;

4. АРУ – поддерживающей постоянный уровень сигнала на выходе

5. АЦП – осуществляющего оцифровку входного аналогового сигнала;

6. цифрового сигнального процессора – программируемого чипа, осуществляющего основную обработку сигнала;

7. ЦАП – осуществляющего преобразование цифрового входного сигнала в аналоговый

8. УМЗЧ – осуществляющего необходимое усиление по мощности звукового сигнала для комфортного воспроизведения на динамике [5].

Основные задачи курсового проектирования является:

1. Построение на уровне принципиальной схемы преселектора с использованием широкополоснного фильтра Саленна-Кея с единичным усилением.

2. Построение первого преобразователя частоты (ПЧ) по схеме Хартли, обеспечивающего дополнительную избирательность по зеркальному каналу.

3. Построение на уровне принципиальной схемы усилителя первой промежуточной частоты, формирующего требования к цифровому тракту.

4. Проверка обеспечение чувствительности радиоприемного устройства, а также расчет реальной чувствительности.

5. Построение АРУ с ручной и автоматической регулировками усиления, удовлетворяющие глубину регулировки по заданному техническому заданию.

.