книги из ГПНТБ / Машбиц Л.М. Цифровая обработка сигналов в радиотелеграфной связи

узлы усиления и преобразования сигналов от входа вч до выхода нч включительно. В нелинейную часть входят ограничительные, дешшфраторные и регенерирующие устройства.

Если для оценки линейной части приемников имеются обще­ принятые параметры (33] ((коэффициент шума, эквивалентная шу­ мовая температура) и (известные методы их определения, то при оценке нелинейной части и тем 'более приемника в целом такой однозначности нет.

Отсутствие общепринятой методики оценки приемников радио­ телеграфной связи при лабораторных испытаниях затрудняет раз­ работку новых систем и приводит к значительному увеличению объема линейных испытаний. С учетом этих положений, были раз­ работаны определения «статическая характеристика» и «статиче­ ская чувствительность» приемника радиотелеграфной связи, харак­

сигн.

Рис. 1.8. Структурная схема установки для измерений статических характеристик приемника радиотелеграфной связи

лируемый имитатором рабочего сигнала, и шумовой 'Генератор. Система вч переключателей и аттенюаторов в .цепи подключения Г.ОС служит для удобства настройки приемника и отсчета малых величин напряжения ГСС. '.Сигналы с выхода приемника (после регенератора) подаются на счетное устройство, на которое одно­ временно подается и напряжение имитатора эталонного сигнала. Счетное устройство на каждой посылке сравнивает оба поступив­ ших на его входы сигнала и в случае (несовпадения их полярности

20

•регистрирует юшибку. Синфазность эталонного .сигнала и оигнала с выхода пр1ием1ника обеспечивается запуском обоих имитаторов одним и тем же 'напряжением удвоенной частоты .манипуляции ( 2 / : м ) , поступающим с выхода системы синхронизации регенера­ тора, установленной в режим свободных колебаний. Дополиительные 'фазовые сдвиги ситнала в цепи приемника компенсируются фазовращателем, включенным в цепь запуска имитатора рабоче­ го сигнала.

Можно показать, что .при определенном выборе параметров сог­ ласующего тройника выходное сопротивление эквивалентного ге­ нератора, подключаемого ко входу приемника, может быть сдела­ но равным номинальной величине сопротивления антенного входа

.приемника .(в рассматриваемой схеме 75 Ом). В этом случае отно­ шение номинальных мощностей сигнал/шум эквивалентного гене­ ратора (Рся/ьРши) 'будет определяться выражением

мового генератора, про градуированного в единицах коэффициента шума или единицах кТ0.

От отношения Ясн/^шн легко перейти к нормированному пара­ метру А2 , определяющему отношение энергии сигнала, приходя­

Подставляя с ф-лу (1,22) числовые значения (L/C r—в микро­ вольтах), получим расчетную ф'Ор.мулу

жим свободных колебаний на частоте, (соответствующей заданной скорости манипуляции.

21

2.По шкале шумового генератора устанавливается выбранная

.величина N\. •

3.На !ГСС устанавливаются заданные значения частоты f\ и

уровня выходного напряжения i(/ c r i .

4. Вч переключатели устанавливаются в позицию 1, и приемник

.'настраивается на частоту сигнала ГСС fi '(в 'некоторых случаях эту операцию удобнее осуществить в обратном порядке, т. е. произ­ вести точную корректировку частоты ГСС .по индикаторам наст­ ройки .приемника).

5.Переключатели переводятся в позицию 2, и при помощи счет­ ного устройства определяется количество ошибочно принятых по­ сылок rii за выбранный интервал времени х\.

6.Операции 4 и 5 повторяются несколько раз, и определяется •средняя арифметическая величина частоты ошибок рй\, соответст­

вующая данным значениям Ni и Uсп или согласно ф-ле (1.22) данному значению h2i.

обходимом интервале значении ре.

Значение Ni в процессе изме­ рений СХТП остается неизмен­ ным, так как зависимость ре= = xY(h2) будет однозначной толь­ ко в том случае, если измерения производятся при одной и той же оговоренной величине Ni. Экспе­ риментальная проверка показала, что при 7V'i= 10 снятие характери­ стик pe=xY\(li2) в достаточно ши­ роком диапазоне значений ре не представляет трудностей.

арифметическое из шести замеров. Для сопоставления на рис. 1.9 приведена также кривая зависимости вероятности ошибок от па-

раметра п2 для идеального некогерентного приема: рг—— е — —

[17]. Сравнение кривых показывает, что испытанная приемная сис-

22

тема при скорости манипуляции 282 бит/с мало отличается от иде­ альной. При скоростях манипуляции 45 и 141 бит/с отличие испы­ туемой системы от идеальной существенно. Несовпадение экспери­ ментальных характеристик ре = х¥(/г2) при различных скоростях манипуляции указывает на то обстоятельство, что испытуемая при­ емная система не для всех скоростей манипуляции является опти­ мальной. Это для рассматриваемой системы объясняется тем, что полосы пропускания линейной части приемника и канальных филь­

Для приближенных суждений о качестве приемной системы, предназначенной для работы в некотором диапазоне скоростей ма­ нипуляции без установки на оптимум по 'каждой скорости, можно пользоваться усредненной характеристикой. Такая усредненная ха­

(СЧТП), определяемую как то значение №, которому на харак­

можно также использовать генераторы и возбудители, имеющие соответствующий режим 'манипуляции и регулируемый уровень выходного напряжения не калиброванный по абсолютной величи­ не. Уровень выходного 'напряжения такого источника определяется путем компарироваи'ия .при помощи неманипулируемого ГСС.

Для решения ряда задач (оценка нелинейной части приемника» сравнение параметров регенераторов, расчет устойчивости линий и др.) удобно пользоваться характеристиками зависимости часто­ ты ошибок от отношения мощностей сигнал/шум эквивалентного

где N — коэффициент шума приемника.

Методика расчета устойчивости, линий радиотелеграфной связи по характеристикам pe = x¥[i(a2) и статистическим параметрам сиг­ нала и шумов приводится в работе (31].

Приведенные параметры СХТП и СЧТП и методика их опреде­ ления приняты СЗВ в качестве рекомендации при типовых .испы­ таниях приемников радиотелеграфной связи {35].

23

2

Г Л А В А

Основные логические цепи, применяемые при решении задач построения тракта радио­ телеграфной связи

2 . 1 . ДЕЛИТЕЛИ ЧАСТОТЫ

2 . 1 . 1 . П Р И Н Ц И П Ы ПОСТРОЕНИЯ

Деление частоты является одной из наиболее распространенных логических операций, используемых при создании как ряда узловрадиотелеграфного тракта, так и устройств счетно-вычислительной техники и измерительных устройств. -Вопросам построения делите­ лей частоты уделяется большое внимание практически во всех работах, посвященных приложениям теории логических цепей.

Делители частоты весьма разнообразны как по принципам пост­ роения, так и по характеру элементов, применяемых для реали­ зации. По принципу построения существующие схемы деления ча­ стоты можно разделить на три категории:

—регенеративные схемы;

—-схемы, основанные на применении 'Синхронизируемых авто­ генераторов и мультивибраторов;

—схемы, основанные на использовании элементов или узлов,, имеющих несколько (от двух до пяти) устойчивых состояний.

Теоретические основы построения схем деления частоты первой

ивторой категорий подробно рассматриваются в курсах общей ра­ диотехники [38; 39]. Большим достоинством схем этих категорий

является .принципиальная возможность получения больших ( 1 0 и более) -коэффициентов деления в одном звене. Недостатками этих схем являются:

— ограниченная дианазонность по частоте входного сигнала (от единиц до десятков процентов);

— меньшая, в сравнении со схемами третьей категории, устой­ чивость при изменении внешних факторов (температуры, напряже­ ния электропитания и др.);

— специфическим недостатком схем первой категории является также трудность их реализации на основе современной (инте­ гральной) технологии изготовления элементов.

25

Применение устройств, использующих схемы деления частоты первой и второй категорий, было характерным для лампового пе­

пользующих двухстабильные элементы .(триггеры, туннельные дио­ ды, ферромагнитные сердечники с прямоугольной петлей гистере­

ничен только сверху .максимально допустимой для данного дели­ теля ЧаСТОТОЙ /дмакс- ,

— триггерные делители частоты весьма устойчивы к изменениям внешних .факторов (температуры, 'напряжения электропитания и

•пр.);

— триггерные делители частоты .можно изготовлять по инте­ гральной технологии.

Вопросы проектирования триггерных схем и выполнения триг­ герных делителей частоты с постоянным коэффициентом деления рассматриваются в ряде специальных работ [46; 46; 47 и др.], по­ этому ниже приведен только краткий обзор основных схем таких делителей и (рассмотрены некоторые прикладные аспекты, связан­ ные с реализацией триггерных делителей на типовых элементах.

Важнейшими техническими параметрами триггерного делителя частоты являются максимальная частота входного сигнала / Д М а к с •и время задержки сигнала в делителе тд . Естественно, что для де­ лителя в целом, содержащего п триггерных ячеек и обеспечиваю­ щего деление частоты в т раз, / Д М а к с не может быть выше макси­ мальной частоты входного сигнала для отдельно взятого триггера / т м а к с , а Тд не может быть меньше времени задержки сигнала в отдельно, взятой триггерной ячейке тт . Однако заданный коэффи­ циент деления т может быть получен при различных вариантах построения делителя, содержащего п триггерных ячеек, и при этом соотношения между указанными параметрами делителя в целом и отдельно взятой триггерной ячейки также будут различными.

Для оценки этой стороны работы делителя введем следующие параметры схемы:

^_ /л макс

тд

26

схемы построения триггерных делителей частоты с постоянным ко­ эффициентом деления т = const.

Функциональная схема простого бинарного делителя, содержа­ щего три ячейки (/г = 3), и обеспечивающего коэффициент деления

г) иУггр2

Рис. 2.1. Функциональная схема и диаграммы напряжений простого бинарного делителя частоты

на выходах триггеров у\ и положительному потенциалу на выхо­ дах г/2. Примем также, что переходу триггера в новое состояние соответствует положительный перепад напряжения, поступающего

27'

откуда та основании ф-лы .(2.1)

•Hf = 1

(2.4)

1 + К Т р ( Л - 1 )

Если же выбрать иной критерий определения / Д М а и с (например, получение заданных значений частоты и напряжения на выходе де­ лителя), то можно получить соотношение / д М а к с > ' / т макс (которое легко подтвердить и экспериментально). Однако при этом в неко­ торых триггерах напряжения не 'будут достигать номинальных зна­ чений. Такой режим работы делителя менее устойчив к .внешним воздействиям и поэтому нежелателен.

Рис. 2.2. Функциональная схема н диаграммы напряжении бинарного делителя частоты с цепью опознавания

•мент 4), выделяющую одно из 8 возможных его состояний. Из при­ веденных временных диаграмм напряжений в различных точках схемы делителя |(рис. 2.26—е) следует, что в этом случае незави-

29