Учебники / УПиОС Плаксиенко_2004

Рис. 12.34

Из зависимости, представленной на рис. 12.31, следует, что в области малых значений сигнал/шум скорость изменения К выше, чем в области больших, поэтому, учитывая то, что получить хорошую оценку отношения сигнал/шум трудно, особенно при неполноте априорных данных о характере замираний, и то, что при больших сигналах помехоустойчивость высокая, целесообразно осуществлять подстройку параметра К только в области малых сигналов.

Поэтому пороговый уровень (UЭ П )СР.ПОР следует устанавливать

из соображений требуемого качества обработки с учетом ожидаемого диапазона изменения отношения (UЭ П )СР . Постоянная времени ФНЧ,

осуществляющего усреднение отношения сигнал/шум, также выбирается в соответствии с ожидаемым видом и скоростью замираний сигнала и также зависит от соотношения сигнал/шум.

Когда уровень сигнала на входе схемы сравнения с порогом ССП станет ниже установленного значения, вырабатывается сигнал регулировки коэффициента передачи аттенюаторов К в соответствии с зависи-

передачи постоянны и равны значению К, соответствующему пороговой величине отношения сигнал/шум (рис. 12.31).

На рис. 12.31 представлены зависимости K f (UЭ П )СР для

трех значений пороговых величин отношения сигнал/шум: 1 (по мощности 1), 1,73 (по мощности 3) и 3,16 (по мощности 10).Таким образом, в устройстве требования к точности измерения соотношения сигнал/шум

312

Учебное пособие

При модифицированном алгоритме комбинированного сложения

Рассмотрение алгоритма (12.11) показывает, что на участке реализации алгоритма сложения повышается эффективное отношение сигнал/шум, когда и сигнал и шумы линейно складываются, при реализации модифицированного алгоритма больший процесс уменьшается в меньшей степени, а меньший процесс – в большей. Это приводит к тому, что эффективное значение отношения сигнал/шум определится не соотношением (12.17), как при линейном сложении, а соотношением (12.18).

тодов одинаковы.

314

Учебное пособие

прохождения смеси сигнала и шума через детектор, в котором могут иметь место необратимые понижения этого отношения. Другие методы комбинирования сигналов также вызывают некоторые трудности при их использовании. Заслуживают внимания следующие из них.

Выводы

1.Переключение в цепях после детектора вызывает переходные процессы, которые могут быть недопустимо велики. Переходный процесс, происходящий при переключении до детектора, оказывается значительно меньше, однако при этом возникает другой тип переходного процесса, недопустимый в системах с частотной или фазовой модуляцией: переключение с одной несущей на другую, мгновенная фаза которой отличается от первой, это вызовет скачок фазы, а следовательно, частотный импульс. Величина этого импульса может быть существенно уменьшена включением в приемник до переключающего устройства цепей автоматической подстройки фазы.

2.При линейном сложении требуется сравнительно точное управление коэффициентами усиления в приемных каналах, чтобы обеспечить одинаковое усиление, т.е. равный вес складываемых сигналов. Следовательно, цепи до сумматора должны иметь идентичные характеристики передачи. Для этого необходимо использовать схему общей автоматической регулировки усиления.

3.Сложение до детектора требует добавления цепей управления фазой, обеспечивающих сложение сигналов в фазе. При разнесении по частоте два сигнала с разными частотами должны возбуждаться одним генератором, модулироваться одним и тем же сигналом, а затем преобразовываться по частоте. В приемнике разнесенные по частоте сигналы должны быть до сложения гетеродинированы таким образом, чтобы на входе сумматора получилась одна и та же частота.

4.Модифицированный метод комбинированного сложения может быть реализован до и после детектора и обеспечивает определенную инвариантность к условиям приема.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Приведите классификацию ЭМП и дайте качественную и количественную характеристики их параметров.

316

Устройства приема и обработки сигналов

2.Дайте общую характеристику защиты радиоприемников от станционных помех.

3.Поясните принцип интегрального приема и сравните его эффективность с оптимальной фильтрацией.

4.Поясните принцип действия схем ШОУ.

5.Дайте характеристику параметров флуктуационных помех.

6.Дайте краткую характеристику методов преодоления априорной неопределенности в задачах приема сигналов.

7.Какие виды замираний возникают при связи с подвижными объектами?

8.Поясните принципы формирования каналов разнесенного приема.

9.Приведите классификацию методов обработки сигналов при разнесенном приеме.

10.Объясните сущность методов переключения разнесенных сигналов.

11.Нарисуйте и поясните функциональные схемы приемников, реализующих различные методы сложения.

12.Дайте сравнительную оценку алгоритмов формирования группового сигнала при пространственно разнесенном приеме.

13.Поясните сущность модифицированного метода комбинированного сложения.

14.Сравните различные методы комбинирования разнесенных сигналов.

12.Профессиональные радиоприемные устройства

Профессиональные приемники выполняют по супергетеродинной схеме с одним, двумя или тремя преобразованиями частоты. В большинстве приемников используют двойное преобразование частоты. Основой для выбора вида структурной схемы профессионального приемника является требование к стабильности частоты настройки. Нестабильность настройки приемника определяется в основном гетеродинами, причем наибольшая нестабильность вносится при первом преобразовании частоты.

13.1. Радиоприемные устройства декаметровых волн

На декаметровых волнах (ДКМ = 100 – 10 м; f = 3 – 300 МГц) осуществляются магистральная, зоновая и местная радиосвязь, авиационная и морская связь, радиосвязь в системе железнодорожного транспорта и др. Для радиосвязи на дальние расстояния используют волны, отражающиеся в процессе распространения от ионосферы. Однако дисперсность, неоднородность и нестабильность отражающих слоев ионосферы делают связь в ДКМ диапазоне неустойчивой. Для обеспечения устойчивости связи необходимо знать максимальную частоту, при кото-

317

Учебное пособие

рой волны, отражаясь от ионосферы, обеспечивают работу радиолинии с наибольшей надежностью. Такую частоту называют максимально применимой (МПЧ). Поскольку слой, от которого в основном происходит отражение радиоволн, наиболее часто подвержен ионосферным возмущениям, при сеансе радиосвязи возможны изменения МПЧ. Для ДКМканала является характерным замирание сигнала на входе приемника. Основной вид помех в декаметровом диапазоне—сосредоточенные. Существенное значение имеют также флуктуационные помехи.

Для магистральной связи характерны следующие особенности: большая протяженность линии связи (до 10 тыс. км); высокие требования к качеству приема сообщений; большой объем передаваемой информации. Поэтому приемные устройства магистральной связи отличаются высокой чувствительностью и должны обеспечивать максимальную вероятность воспроизведения сообщения.

По характеру применяемых сигналов приемники магистральной КВ связи являются многоцелевыми и должны обеспечивать:

автоматический прием телеграфных сигналов АМ – (амплитудно-манипулированных); ЧМ – (частотно-манипулированных); ФМ – (фазо-манипулированных);

ДЧМ – (двойной частотной-манипуляции). слуховой прием телеграфных сигналов:

ТМ – (тональная манипуляция, передаваемая методом амплитудной модуляции). прием речевых сигналов:

АМ – двухполосная телефония с полным несущим колебанием; ОБМ – однополосная телефония с полным, с ослабленным, или с подавленным несущим колебанием;

телефония на двух независимых полосах (в каждой полосе принимаются различные речевые сигналы) с ослаблением или подавлением несущих колебаний.

прием фототелеграфных сигналов, передаваемых методом амплитудной или частотной модуляции поднесущей в однополосном канале;

прием многоканальных сигналов: телефония и многоканальная телеграфия.

Согласно регламенту радиосвязи с 1981 года используется международное обозначение вида излучения сигналов.

Каждый класс радиоизлучения (вид работы) обозначается тремя обязательными символами.

Первый символ обозначает вид модуляции основной несущей: А - амплитудная модуляция, две боковые полосы частот;

318

Учебное пособие

где А – антенна; УТ – усилительно преобразовательный тракт;

ИТ – информационный тракт; ТАУК – тракт адаптации, управления и контроля; ОУ – оконечное устройство; ГТ – гетеродинный тракт.

Основу ГТ составляет синтезатор частот. ИТ обеспечивает оптимальную или близкую к ней обработку принимаемого сигнала.

Тип ИТ определяется видом принимаемого сигнала. ТАУК осуществляет функции управления и контроля за работой приемника как с местного пульта управления (ПУ), так и на расстоянии. На ПУ поступает информация о состоянии РПрУ: о его рабочей частоте настройки, ширине полосы пропускания, параметрах цепи АРУ, типе демодулятора и т. д. Профессиональные ДКМ РПрУ принимают различные виды телеграфных и телефонных сигналов. Для магистральной радиосвязи отведен диапазон частот 1,5...30 МГц, однако в ряде РПрУ диапазон принимаемых частот несколько отличается от рекомендованного, особенно из-за расширения в область частот ниже 1,5 МГц. Для большинства профессиональных приемников ДКМ диапазона коэффициент шума составляет 7... 10 дБ; типовые нормы на ослабление побочных каналов 100... 120 дБ. Стабильность частоты СЧ, используемых в таких РПрУ, составляет 10-7…10-9. Синтезаторы выполняются с шагом установки частоты 1, 10 или 100 Гц. Иногда допускается дополнительная плавная перестройка в пределах дискретного шага. При работе приемника в автоматизированных системах связи большое значение имеет время настройки на требуемую рабочую частоту, под которым понимают интервал между сигналом к настройке и сигналом готовности приемника к приему в эксплуатационном режиме. Допустимое время настройки во многом определяет выбор системы настройки приемника, а следовательно, и основные конструктивные решения. Наименьшее время настройки (10...100 мс) реализуется при электронной настройке.

Многие качественные показатели приемника определяются характеристиками усилительно-преобразовательного тракта (УТ). К ним относятся чувствительность и коэффициент шума, динамический диапазон, диапазон регулировки усиления по промежуточной частоте, избирательности и т. д.

Специфика связи в ДКМ диапазоне состоит в том, что ДД полезного сигнала на входе РПрУ достигает 80...120 дБ. Это накладывает жесткие требования на работу АРУ, и в современных профессиональных

320