- •1.1. Введение.
- •1.2. Теоретические сведения и обоснование функциональной схемы демодулятора.
- •1.2.1. Дискретные сигналы, методы модуляции.
- •1.2.2. Спектральная характеристика сигнала.
- •1.2.3. Сравнение помехоустойчивости сигналов.
- •1.2.4. Общая структура типового модема спутниковой системы связи.
- •1.2.5. Системы восстановления несущей.
- •1.2.6. Тактовая синхронизация.
- •1.3. Функциональная схема демодулятора.
- •1.4. Экспериментальная часть. Измерение параметров демодулятора радиомодема малой земной станции (мст).
1.4. Экспериментальная часть. Измерение параметров демодулятора радиомодема малой земной станции (мст).
Цель проведения испытаний: проверка параметров демодулятора на соответствие требованиям, предъявляемым к демодулятору радиомодема малой земной станции.
Проверяемые параметры
1. Энергетические потери относительно идеального приема при отношении сигнал / шум 3.5 ¸ 11.5 дБ в полосе ± 30 кГц (по результатам измерений строится кивая достоверности).
2. Запас по пороговым свойствам (от точки 3.5 дБ).
3. Полоса захвата информации.
4. Время захвата информации при расстройке ± 30 кГц.
Приборы, используемые при проведении испытаний
1. Источники питания: ТЕС 88, ТЕС 23, ЛИПС 37.
2. Генератор стандартных сигналов Г4 - 164.
3. Частотомер Ч3 - 64.
4. Вольтметр В7 - 40.
5. Среднеквадратичный милливольтметр для измерения напряжений произвольной формы В3 - 48.
6. Генератор шума Г2 - 37.
7. Осциллограф С1 - 137.
Нестандартное оборудование.
1. Прибор контроля достоверности (далее ПКД). ПКД формирует псевдослучайную последовательность и импульсы тактовой синхронизации, которые подаются на модулятор. С выхода демодулятора принятая последовательность и импульсы тактовой синхронизации подаются на ПКД, где принятая последовательность сравнивается с исходной (передаваемой) и после подсчета количества ошибок ПКД вычисляет достоверность (вероятность ошибки на бит).
2. Плата модулятора ФМ - 4 со сдвигом. На плате расположены также схемы, имитирующие приемный тракт: квадратурные фазовые детекторы и генератор, управляемый напряжением (ГУН).
3. Плата формирователя сигнала для тактовой синхронизации. Для выделения сигнала тактовой синхронизации демодулятору необходим опорный сигнал с частотой 256 кГц. Этот сигнал формируется на данной плате при помощи ФАПЧ, опорный сигнал ФАПЧ берется с выхода «5 МГц» частотомера Ч3 - 64.
Методика проведения испытаний.
Проверка энергетических потерь.
1. Для установки требуемого соотношения Еб / N0 (энергии бита к спектральной плотности мощности шума) необходимо прокалибровать шумовую полосу фильтра, через который подается шум. С помощью генератора Г4 - 64 и милливольтметра В3 - 48 измеряется АЧХ фильтра, затем строится квадратичная АЧХ (АЧХ нормируется, по оси ординат откладывается частота в килогерцах). Площадь под кривой квадратичной АЧХ имеет численное значение, равное шумовой полосе.
2. Собрать рабочее место по функциональной схеме. Испытания схемы проводятся с нестандартным модулятором на частоте 3 МГц (для работы модулятора необходимо с генератора Г4 - 164 подать 6 МГц 400 мВт).
3. Включить ПКД и поочередно отключая сигнал и шум установить с помощью милливольтметра В3 - 48 Еб / N0 = 3ю5 дБ по методике, описанной в ниже. Включив сигнал и шум измерить достоверность и нанести на график. По данной методике построить график Еб / N0 = 3.5 ¸ 11.5 дБ.
Запас по пороговым свойствам.
Оценивается с помощью осциллографа по моменту срыва тактовой синхронизации и пропаданию глазковой диаграммы при уменьшении отношения сигнал / шум. ПКД при этом показывает вероятность ошибки на бит 0.5.
Полоса захвата информации.
Наличие захвата при отстройке по частоте оценивается визуально по появлению глазковой диаграммы, сигнала тактовой синхронизации и соответствующей достоверности.
Время захвата оценивается по появлению глазковой диаграммы от момента подачи сигнала.
Методика установки отношения сигнал / шум.
Установка отношения Еб / N0:
где Pc - мощность сигнала в точке суммирования сигнала и шума,
Pш - мощность шума в точке суммирования сигнала и шума,
- шумовая полоса фильтра, через который подается шум,
Т - длительность битовой посылки,
R - скорость передачи информации.
Отношение Pc / Pш - определяется с помощью среднеквадратичного милливольтметра В3 - 48. Отношение - фиксированная величина, для ее определения измеряется АЧХ фильтра, по ней определяется шумовая полоса фильтра, зная скорость передачи информации можно определить( в формулу подставляется техническая скорость передачи информации 128 Кбит / с и измеренная шумовая полоса 358 кГц). Таким образом, для установки требуемого Еб / N0 необходимо установить определенное Pc / Pш, что приводит нас к формуле:
,
или в децибелах:
Допустим, необходимо установить для информационной скорости 64 Кбит/с, тогда для технической скорости 128 Кбит/с Еб / N0 = 3.5 дБ.
дБ,
Отсюда получаем требуемое отношение сигнал / шум в децибелах:
3.5 дБ - 4.5 дБ = -1 дБ.