РЭС ЗИ / ЛЕКЦИЯ №12

ЛЕКЦИЯ №12

Перейдем к рассмотрению второго модуля, входящего в ЦРПУ «Аргамак» — блока цифровой обработки (ЦО). Структурная схема блока приведена рис. 5.51.

В блоке ЦО предусмотрено наличие аналоговых фильтров, позволяющих однозначно представлять сигнал в цифровой форме. Демодуляция сигнала для слухового контроля осуществляется программно-аппаратными средствами, что позволяет наращивать число допустимых видов модуляции без изменения аппаратной части и массогабаритных размеров. Имеется возможность записи радиосигналов в векторной форме для последующего технического анализа. Модуль обеспечивает одновременную работу в режиме панорамного анализа и демодуляции сигнала. Модуль АРК-ЦО является двухканальным, что позволяет проводить когерентную обработку сигналов.

Модуль обеспечивает высокую производительность при решении задач пеленгования, демодуляции и записи радиосигнала в векторной форме, он является связующим звеном в системе управления комплексом радиомониторинга, обеспечивающим обмен между ПЭВМ или другим управляющим устройством, процессорами ЦОС, преобразователями радиосигналов и дополнительным оборудованием.

Как и блок приемника АРК-ПС5. блок АРК-ЦО выполнен в виде модуля размером 100x60x20 мм. На него поступает сигнал промежуточной частоты 41,6 или 10,7 МГц. При ПЧ 41,6 МГц блок обеспечивает обработку аналогового сигнала с полосой 5 или 10 МГц, а при ПЧ 10, 7 МГц — сигнала с полосой 2 МГц.

Блок выполняет фильтрацию входного сигнала, его преобразование в цифровую форму, последующую обработку сигнала, например демодуляцию или вычисление спектра, предварительное усиление выходного звукового сигнала. Кроме того, блок обеспечивает управление внешними устройствами по последовательному интерфейсу RS-485, например приемным трактом АРК-ПС5.

Модуль имеет два канала обработки, каждый канал имеет по два коммутируемых входа. Для синхронизации работы с другими устройствами на опорной частоте имеются также два аналоговых входа-выхода и цифровой дифференциальный вход-выход на частоту 12,8 МГц Устройство может работать автономно или управляться внешней ПЭВМ по шине USB 2.0. Кроме того, модуль имеет два последовательных порта стандарта RS-485 для связи или управления другими устройствами.

Рис. 5.51.

Как видно из структурной схемы, модуль АРК-ЦО содержит три цифровых сигнальных процессора типа AD2185 фирмы Analog Devices для цифровой обработки принимаемых сигналов и два управляющих процессора с ядром типа Intel 8051 для контроля звука и обмена данными между ПЭВМ цифровыми процессорами и модулем АРК-ПС5 или другими устройствами. Выбор данных цифровых сигнальных процессоров обусловлен необходимостью снижения потребляемой мощности и уровня помех, создаваемых этими электронными устройствами.

К особенности модуля нужно отнести наличие встроенного синтезатора тактовой частоты, что обеспечивает возможность подключения внешнего высокостабильного опорного генератора, позволяет повысить стабильность аналого-цифрового преобразования сигнала и, как следствие, повысить точность измерения параметров сигнала, например его несущей частоты.

Цифровые приемники AD6620 по одному на каждый канал осуществляют операции демодуляции или фильтрацию и децимацию сигнала для выполнения векторного анализа.

Модуль АРК-ЦО может работать в трех основных режимах: автономно от выносного пульта управления, под управлением ПЭВМ по интерфейсу USB и интерфейсу RS-485. Последний режим может использоваться для построения сети комплексов, управляемых по радиомодемам.

5.11. Приемник панорамный измерительный «Аргамак-И»

На базе ЦРПУ АРК-ПР5 «Аргамак» разработан панорамный измерительный приемник «Аргамак-И», который сертифицирован Госстандартом России как средство измерений [2]. Особенностью данного приемника являются требуемые для измерительных приборов характеристики, обеспечиваемые минимизацией функций чувствительности к разбросу параметров при проектировании, а также использованием цифровых технологий коррекции тракта. Так, введение изменяемой первой ПЧ позволяет практически исключить число пораженных частот при панорамном анализе. Стабильность абсолютного коэффициента передачи тракта достигается путем его цифровой коррекции с учетом рабочей температуры. Применение термостатированного внутреннего генератора обеспечивает стабильность опорной частоты не хуже 10^-9, а возможность подстройки частоты с помощью специального программного обеспечения устраняет эффект старения кварцевого резонатора.

5.12. Заключительные замечания

В настоящей главе основное внимание уделено особенностям построения и параметрам супергетеродинного приемника, наиболее пригодным для задач радиомониторинга в широком диапазоне частот от единиц до десятков мегагерц и цифровой обработкой сигналов на промежуточной частоте.

Эффективность использования РПУ в системах радиомониторинга определяется его основными параметрами: диапазоном рабочих частот, амплитудно-частотной характеристикой, коэффициентом стоячей волны для входа приемника, избирательностью по соседним и побочным каналам приема, чувствительностью приемника в заданной полосе, линейностью, фазовыми шумами синтезатора частот, скоростью перестройки, полосой пропускания, временем вычисления спектра, массой и габаритными размерами, а также сложностью в эксплуатации.

В главе показано, что коэффициент шума является в настоящее время наиболее универсальным параметром для определения чувствительности РПУ в заданной полосе частот, точки пересечения по интермодуляции второго и третьего порядков наиболее универсальными для определения линейности приемника. При этом, зная коэффициент шума и точки пересечения по интермодуляции, можно определить динамический диапазон приемника.

Приведено условное деление РПУ на виды, используемые в настоящее время в задачах радиомониторинга. Это сканирующий радиоприемник, селективный микровольтметр, анализатор спектра, панорамный радиоприемник и панорамный измерительный радиоприемник. Показано, что для радиомониторинга наиболее пригоден цифровой панорамный измерительный радиоприемник.

В главе рассмотрена краткая история развития аппаратно-программных систем радиомониторинга компании ИРКОС, приводятся структурные схемы и обсуждаются особенности построения отечественных панорамных ЦРПУ АРК-ЦТ1, АРК-ЦТЗ, АРК-ПР5 и конвертера АРК-КНВ4, которые широко используются в радио контрольных, измерительных и радиопеленгационных системах.