книги / Радиоприемные устройства.-1

стационарности характеристик радиоканала в процессе распространения радио­ волн. Вследствие этого при длительных паузах работа АРУ может привести к росту усиления РГГУ и ’увеличению влияния помехи в паузах. Поэтому алго­ ритм работы АРУ в РПУ с AM целесообразно усложнить с целью установления в паузе того усиления, которое соответствует сигналу последней посылки. Это достигается с помощью запоминания уровня предыдущей посылки и сохране­ ния усиления, которое ей соответствует, до прихода следующей посылки.

В случае использования принципа оптимального приема дискретных АМсигналов можно использовать структуру демодулятора, приведенную на рис. 8.22.

10.5.4.'Прием дискретных сигналов с ЧМ

Прием дискретных сигналов с ЧМ находит широкое распространение из-за лучших, по сравнению с AM-сигналами, характеристик помехоустойчивости, а также относительной простоты РПУ.

Для демодуляции частотно-манипулированных сигналов можно использо­ вать детекторы, описанные в § 6.4. Однако, учитывая последовательность пе-

1

f

f2

Рис. 10.30

редачи посылок 1 и 0, способ детектирования удобно совместить с компенса­ ционным методом подавления помехи (см. п. 8.3.1). Действительно, при ЧМ в любой момент времени излучается только одно колебание/ , соответствую­ щее посылке 0, или / 2 , соответствующее посылке 1 (рис. 10.30, а) . Если ис­ пользовать фильтрацию этих посылок (обычно на преобразованных низких частотах F 1 и ^ 2), то в каждый момент времени колебание сигнала будет присутствовать только в одном из фильтров, что необходимо для реализации принципа двухканальности компенсационных систем подавления помехи.

регистрации посылок 0 и 1.

Для повышения эффективности компенсации помехи следует уменьшать разнос между частотами f i и / 2 Однако при малом разносе усложняется фильтрация колебания, а из-за узкополосности фильтров снижается скорость передачи информации. Поэтому величина разноса должна быть оптимизирова­ на с учетом этих двух факторов. Для ряда систем частотной телеграфии раз­ ность / 2 - / выбирается равной 1 кГц.

На аналогичном принципе могут работать многоканальные системы частот­ ной телеграфии (ЧТ). На рис. 10.31 показана расстановка частот f. для двух­ канальной системы ЧТ (ДЧТ), в которой необходимо предусмотреть четыре частоты, учитывающие все возможные посылки в каждом из каналов с незави­ симым способом передачи информации: f x - 0, 0; f - 1, 0; / 3 - 0, 1; / 4 - 1,1, где индекс —номер канала, в котором в данный момент времени переда­ ется та или иная посылка (0 или 1).

Рассмотрим воздействие на РПУ с детектором вида, аналогичного приве­ денному на рис. 10.30, б , флуктуационной помехи. Как и в случае AM, вероят­ ность поражения приема ЧМ-сигнала определяется вероятностью поражения посылок (10.48). В свою очередь, p Qир г находятся также из формул (10.49) и (10.54). Однако условия поражения каждой посылки для РПУ с детектором, изображенным на рис. 10.30, б , существенно отличаются от условий пораже-

Рис. 10.34

При действии помехи на РПУ дискретных ФМ-сигналов может возникнуть скачкообразное изменение фазы uQ(t). В результате на выходе ФД вместо по­ сылки одного знака будет воспроизводиться посылка другого знака. Такой процесс, приводящий к .ошибке в воспроизведении передаваемого сообщения, называется "обратной работой ".

Для устранения указанного недостатка используются другой вид фазовой манипуляции — фазоразностной (см. рис. 6.1, в) и соответствующий ему ме­ тод детектирования.

Возможны различные способы детектирования таких сигналов* однако наиболее широкое применение нашел следующий метод (рис. 10.34). В его основе лежит сравнение фазы последующей посылки относительно предыду­ щей, которая выполняет как бы роль опорного колебания. Такое уменьшение разноса времени сравниваемых посылок приводит к уменьшению вероятно­ сти их поражения при действии помех и существенному выигрышу в помехо­ устойчивости.

В схеме, приведенной на рис. 10.34, а , сигнал предыдущей посылки за­ держивается на время г , равное длительности посылки, а затем перемножает­ ся с сигналом текущей посылки. В схеме, данной на рис. 10.34, б , вначале осу­ ществляется обычное фазовое детектирование сигнала, а затем полученные по­ сылки импульсов ^постоянного тока” поступают на перемножитель непосред­ ственно после временной задержки. Знак сигнала у н ц перемножигеля несет информацию об изменении (совпадении) фаз предыдущих и последующих по­ сылок. Действительно, возможны только четыре сочетания знаков сравнивае­ мых посылок: ”++”, ”— ”, Операция перемножения этих посы­ лок позволяет выявить изменение (или сохранение) знаков сравниваемых по­ сылок: еслиун ч > 0, то фазы совпадают; еслиун ч < 0, то фазы отличаются на 7Г.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ И ПОВТОРЕНИЯ

10.1. От чего зависят искажения AM-сигнала в тракте приема и вне его? 10.2. В чем заключается физическая сущность подавления слабой помехи в детекторе РПУ с AM? 10.3. Как надо изменить типовую структуру РПУ для приема с его помощью сигнала с ОБП? 10.4. Как обеспечить линейное детектирование при приеме сигнала с ОБП? ЮЗ. Что определяет требования к точности восстановления частоты несущего колебания в РПУ сигналов с ОБП? 10.6. Как отношение С/П на выходе РПУ с ЧМ зависит от уровня сигнала и индекса модуляции? 10.7. В чем отличие воздействия помех на РПУ сигналов с AM и ЧМ? 10.8. В чем сущность порогоснижающих методов приема сигналов с ЧМ? 10.9. При­ ведите структуры оптимальных РПУ для приема сигналов с ЧМ. 10.10. Дайте рекоменда­

ции по уменьшению искажений сигналов с ЧМ из-за неидеальности АЧХ линейного тракта.

10.11.Когда в РПУ сигналов с ЧМ возникают нелинейные искажения? Как их уменьшить?

10.12.Как уменьшить искажение радиоимпульса в приемном тракте? 10.13. В чем отли­ чия оптимального и квазиоигимального фильтров радиоимпульса? 10.14. Как уменьшить вероятность поражения при приеме дискретных сигналов с AM? 10.15. От чего зависит ве­ роятность поражения при приеме дискретных сигналов с ЧМ? 10.16. Как уменьшить влия­ ние ’Ъбратной работы” при приеме дискретных сигналов с ФМ?

И . РАДИОПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА С БОЛЬШИМ ДИНАМИЧЕСКИМ ДИАПАЗОНОМ

11.1. Влияние динамического дшпазона радиоприемных устройств на эффективность прима

Как указывалось (см. п. 1.3.4), динамический диапазон РПУ (D) опреде­ ляет область входных воздействий, в пределах которой обеспечивается допус­ тимое качество приема сообщения. Согласно амплитудной характеристике

ческого диапазона, то его качественный прием становится невозможным. Дей­ ствительно, если Еа < Еа min , то сигнал "маскируется” шумами, если ЕА >

(2.18)). Для радиовещательного и связного приема такими каналами являют­ ся каналы интермодуляции второго порядка в случае широкополосных пресе­ лекторов и третьего порядка для узкополосных, а также фильтровых пресе­ лекторов (см. § 1.2) Для РПУ с высокой чувствительностью большое зна­ чение имеет также нелинейно-параметрическое поражение приема, связанное с преобразованием шумов гетеродина РПУ в присутствии мощной станционной помехи.

Для бортовых РПУ, работающих вблизи мощных передатчиков, наиболее вероятно нелинейное поражение, обусловленное блокированием.

Так как вероятностные характеристики блокирования описывались ранее (см. п. 8.3.2), рассмотрим характеристики интермодуляционного поражения и нелинейно-параметрического преобразования шумов гетеродина.

1. Вероятность поражения приема интермодуляционной помехой. Появле­ ние в ТОЙ интермодуляционной помехи приему требует одновременного вы­ полнения трех условий: 1) достижения групповым сигналомх (г) в преселек­ торе порогового уровня E Q , при котором возникает интенсивное аддитивное мешающее интермодуляционное колебание * а( 0 ; 2) достижения таким коле­ банием уровня, превышающего порог чувствительности РПУ, так как малые уровня помехи будут "маскироваться” его шумами; 3) попадания продукта интермодуляционного процесса в полосу пропускания ТОЙ.

Как было показано в главе 8, каждое сочетание из двух или трех сосредо­ точенных помех, действующих на входе РПУ, может образовать из-за нелиней­ ности тракта интермодуляционную помеху, удовлетворяющую следующим

ла, / . —частота помех). Рассмотрим наиболее интенсивные интермодуляцион­ ные помехи. Их общий уровень определяется суммированием по мощности от­ дельных составляющих:

где N — среднее число интермодуляционных помех соответствующего ви­ да, попадающих на выбранный частотный интервал.

Найдем величину . Предположим, что частота f . каждой станционной помехи является случайной величиной с равномерным законом распределения

где / в . / —соответственно верхняя и нижняя границы рассматриваемого час­ тотного диапазона. Тогда закон распределения, например, частоты Jj+ к можно найти как композицию f. и Д :

В частотном диапазоне / - / в подынтегральная функция отлична от иуя* на отрезке (2/ н . /\ +к) . Тогда с учетом (11.1) последнее выражение преобразу­ ется к виду

где Лг| —число интермодуляционных помех, попадающих в полосу пропуска­ ния ТОЙ; п —число интермодуляционных помех в полосе Д /= / - / :

*21 ( N - 2 ) 1

где N = ( /в - / ч) /Д /

Вероятность приема определяется, как вероятность нахождения эффек­ тивного значения суммарного напряжения интермодуляционной помехи соот­ ветствующего ввдару в области, где отношение С/П больше Л Q:

где А 0 - допустимое отношение С/П; т —число учитываемых видов интер­

N- число станционных помех в полосе преселектора.

2.Вероятность поражения приема по каналам, обусловленным влиянием