Экзамен 2021 / Билеты с ответами / 11 билет
.docxЧастотный детектор. Временные диаграммы и спектры сигналов на входе и выходе. СХД.
Назначение частотного детектора (ЧД) состоит в том, чтобы из ВЧ (высокочастотного) модулированного ЧМ (частотномодулированного) сигнала получить НЧ (низкочастотный) модулирующий сигнал.
ЧД преобразует ЧМ сигнал в амплитудно - частотно модулированный (АЧМ), который детектируется с помощью амплитудного детектора.
Идеальная характеристика является линейной проходя через начало координат под углом a к оси абсцисс. Реальная характеристика имеет отклонение, которые приводят к нелинейным искажениям модулирующего сигнала.
При увеличении частоты ЧМ сигнала, она приближается к резонансной частоте контура ?рез и амплитуда колебания uК(t) возрастает. При уменьшении частоты ЧМ сигнала, она удаляется от резонансной частоты контура и амплитуда uК(t) уменьшается. Таким образом, на выходе контура колебание представляет собой модулированный сигнал, у которого изменяется и частота амплитуда и частота (АЧМ сигнал). Затем данный сигнал детектируется амплитудным детектором.
СХД
Статическая характеристика детектора - зависимость постоянной составляющей тока диода I0 от амплитуды входного ВЧ сигнала:
I0 = f (Um)
Получим выражение для СХД:
а) для слабых сигналов
i = aUm2 = ( Uвх= Umcos0t ) = aUm2cos20t =
, следовательно
б) для сильных сигналов
I0 = SUm(1-cos)*0() (8.6)
НА СЛУЧАЙ ЕСЛИ ПОПРОСИТ ПРЯМО ОООЧЕНЬ ГЛУБОКО РАССКАЗАТЬ =>
Расчет рабочего режима по СХД.
Выбираем линейный участок.
Определяем max., min , Imax. ,Imin.
Выбираем рабочую точку в середине линейного участка характеристики.
Определяем 0 , I00 0.
Определяем допустимую девиацию частоты max = (max - min)/2.
Определяем максимально допустимый индекс Мч макс входного ЧМ сигнала для неискаженного детектирования Мч макс = max/, где - модулирующая низкая частота.
Рассчитаем амплитуды первых четырех гармоник и коэффициент нелинейных искажений полезного сигнала. Для расчета вводим обозначения:
Оптимальный приемник двоичных сигналов на СФ
Оптимальный фильтр - это фильтр, обеспечивающий на выходе максимальное отношение мощности сигнала к мощности шума. Если помеха, поражающая сигнал, является белым шумом, то оптимальный фильтр называется - согласованным фильтром (СФ). Таким образом, если на вход СФ поступает сигнал uc(t) в сумме с белым шумом x(t): z(t)=uc(t)+x(t) то на выходе СФ получим максимальное отношение мощности сигнала к мощности шума.
Потенциальная помехоустойчивость такого приемника совпадает с помехоустойчивостью оптимального приемника.