-
Общие сведения. Модели сигналов црпу. Параметры црпу.
1. Этапы развития ЦРПУ:
- цифровая индикация, цифровое управление, - цифровое генерирование колебаний, - цифровая обработка видеосигналов, - цифровая обработка радиосигналов.
2. Основные функции ЦРПУ:
- согласование с антенной, - усиление, - фильтрация соседних каналов, - демодуляция, - подавление помех, - преобразование спектра сигнала.
3. Задачи, решаемые с помощью цифровых технологий в ЦРПУ: - обработки сигналов, - фильтрация на низкой промежуточной частоте, - синтез частот,
- вхождение в связь, - настройка и перестройка частоты, - индикация режимов работы, параметров сигнала, - коммутация, - управление и сопряжение с внешними устройствами.
4. Дополнительные возможности ЦРПУ: - многоканальность, - многопрограммное обслуживание,- разделение времени, - мультиплексирование, - идентичность характеристик, - программный контроль функционирования.
5. Основные задачи при разработке ЦПРУ:
- выбор оптимальной архитектуры ЦРПУ,
- согласование параметров аналоговой и цифровой частей ЦРПУ,
- появление дополнительных источников шума квантования, округления
- динамический диапазон АЦП, ЦАП,
- чувствительность,
- метод дискретизации и квантования сигналов,
- принципы реализации цифровой части приемного тракта.
6. Модель радиосигнала
-
комплексная огибающая
Выразим амплитуду, частоту и фазу через квадратурные составляющие:
Основные этапы обработки сигнала в ЦРПУ
- преобразование электромагнитного поля в электрический сигнал,
- предварительное усиление, фильтрация, преобразование спектра,
- преобразование действительного радиосигнала в комплексный (квадратурный).
Динамический диапазон
Динамический диапазон:
- тепловые шумы,
- нелинейные искажения.
Определение динамического диапазона:
по линейному участку амплитудной характеристики,
по блокированию 2-х сигнальным методом
,
по уровню интермодуляции 3-го порядка (точка IP3).
БПФ гармонического сигнала на выходе АЦП цифрового приемника
Параметры нелинейности АЦП:
- дифференциальная нелинейность,
- интегральная нелинейность,
коэффициент всех гармоник (THD),
отношение сигнал-шум (SNR),
отношение (сигнал+шум+искажения)/(шум+помеха) (SINAD)
,
эффективное число разрядов (ENB):
свободный динамический диапазон (SFDR),
уровень интермодуляционных искажений.
Чувствительность
Определение чувствительности:
- выходное отношение сигнал-шум равно 1 (0 дБ),
- по заданному выходному отношению (сигнал+шум+искажения)/(шум+искажения) SINAD,
SINAD=12 дБ=4 раза по напряжению.
SINAD=12 дБ - нелинейные искажения 25 % по напряжению.
Избирательность
Односигнальная избирательность – ухудшение чувствительности:
избирательность по соседнему каналу,
избирательность по зеркальному каналу,
избирательность по каналу прямого прохождения (на промежуточной частоте).
Комплексное представление сигнала
-
узкополосный в радиотехническом смысле
сигнал
аналитический
сигнал,
где
- преобразование Гильберта
-
комплексная огибающая.
-
спектр сигнала
-
спектр комплексной огибающей