2. Описание структурной схемы многоканального приемника цифровых сигналов.

На рис. 1 представлена упрощенная схема приемника. Приемник состоит из детектора Д, усилителей У, регенератора Р, преобразователя кода ПК, устройства разделения УР, выделителя синхроимпульса ВС, декодера ДК, экспандера Э (расширителя динамического диапазона), генераторного обо­рудования ГО, ключей КЛ, ФНЧ, УЗЧ, микрофона.

Порядок работы приемника.

На приемной стороне входной радиосигнал усиливается в блоке УРЧ, преобразуется по частоте в блоке ПР и после усиления усилителем промежуточной частоты УПЧ детектируется в блоке Д. Видеоимпульсы группового цифрового сигнала с блока Д, искаженные помехами, после усиления импульсным усилителем ИУ восстанавливаются в регенераторе Р. С выхода блока Р импульсы поступают в декодер ДК через преобразователь кодов ПК, устройство разделения УР.

В декодере Цифровой групповой сигнал преобразуется в выборки, которые после экспандирования в блоке Э поступают на устройство разделения каналов. Последнее состоит из К ключей (схем совпадения), сигнальные входы которых подключены параллельно выходу экспандера. На их управляющие входы поступают импульсы с ГО приемника, работающего от синхроимпульса, выделяемого блоком ВС. Фильтр нижних частот ФНЧ преобразует канальный АИМ сигнал в аналоговый, который поступает на телефон через усилитель УЗЧ.

Представим в развернутом виде основные блоки приемника. На рис. 2 показана схема трехразрядного декодера ДК с суммированием напряжений на аттенюаторе сопротивлений (матрице R-2R).

Триггеры Т₃÷T₁ образуют регистр, в который помещаются двоичные числа, предназначенные для перевода в пропорциональные им значения напряжения на выходе. В каждом разряде имеются два ключа Кл, через один из которых- Кл-1 в матрицу R-2R подается напряжение Е, а через другой Кл-0- нулевое напряжение.

Пусть в регистр введено число 100₂. Триггер Т₃- в состоянии "1" и в третьем (старшем) разряде открыт ключ Кл1, а в остальных разрядах - триггеры в состоянии "0" и открыты ключи Кл0. В точке А₃ матрицы напряжение U_А3=U_вых =Е/3.

Если же в регистр поместить число 010₂, то в точке А₂ напряжение U_А2=0,5*Е/3. При числе 001₂ напряжение U_вых=0,25*Е/3. При n- рязрядном регистре напряжение на выходе декодера

U_вых=1/3Е(a_n+2^-1a_n-1+2^-2a_n-2+…+2^-(n-1)a₁)=1/3E*2^-(n-1)(2^n-1a_n+2^n-2a_n-1+…+a₁)= =1/3*E*2^-(n-1)N,

где а – цифры разрядов двоичного числа;

N – значение числа, помещенного в регистр.

Схема компандера показана на рис. 3. Если сигнал сни­мать с диодов, то это будет компрессор (сжиматель), а если с рези­стора — то экспандер (расширитель) динамического диапазона.

3. Принципиальная схема основных блоков передатчика.

Генераторное оборудование содержит задающий генератор, счетчик импульсов D4 и дешифрато­р D11.

Микросхема D4 является четырехразрядным счетчиком. Счет­чик имеет 2 части: делитель на 2 и делитель на 8. В нашем случае ис­пользуется делитель на 8.

Дешифратор D11служит для преобразования двоичного кода в напряжение логического уровня, появляющегося только на том выхо­де, десятичный номер которого соответствует двоичному коду. Мик­росхема К155 ИДЗ — дешифратор, позволяющий преобразовать че­тырехзначный код, поступивший на входы А₀ – А₃ в напряжение низ­кого логического уровня, появляющегося на одном из его выходов. Устройство разделения каналов состоит из ключей D7-D9 которые выполнены на микросхеме К176КТ1. Это четырехканальные коммутаторы цифровых и аналоговых сигналов. Каждый ключ имеет вход и выход сигнала, а также вход разрешения прохождения сигнала. Микросхема К176КТ1 относится к серии КМОП, следовательно для согласования управляющих сигналов требуется преобразователь уровней от ТТЛ к КМОП. Эти преобразователи D -5-6выполнены на микросхеме К176ПУ2. Она содержит 4 канала сдвига логических уровней от низкого напряжения к высокому.

Групповой сигнал после прохождения через компрессор АИМ -2 приходит в кодер. С кодера семиразрядный код поступает на преобразователь кода из параллельного в последовательный. Выходной по­следовательный код получается на выходе Q₀.

4. Основные расчетные соотношения.

Разрядность кода n определяется по заданному отношению:

где П- пикфактор сообщения. Для речи П²=10; П3,16 =1,3%=0,013 по заданию n=lg₂() = 7,14 ,но для дальнейших расчетов возьмем n=8.

Скорость передачи информации составит:

Длительность элементарного символа определяется из условия, что на передачу кодового слова отводится время, равное периоду опроса, т.е.

;

При временном уплотнении каналов

[Бод]

где: =0,92*10^-6 (с) .

тогда:

=1090000 Бод

Частота манипуляции F_м =, то F_м=1/(2*0,92*10^-6)=0,54 МГц

Эффективная ширина спектра дискретных видеосигналов зависит от формы символов, порядка их чередования и в общем случае определяется соотношением , где коэффициент . Ширина спектра дискретных радиосигналов зависит от вида вторичной манипуляции. При ДФМ_н , поэтому ;

Гц

2. Расчет автогенератора.

1.По заданной рабочей частоте f выбираем кварц и транзистор VT и выписываем их параметры. В данной схеме кварц работает на частоте последовательного резонанса. Максимальная рабочая частота транзистора f_max(0,2-0,3) f_гр, где f_гр – граничная частота, при которой модуль коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером равен 1.

Выбрали транзистор ГТ329Б.

f_гр=1,7 ГГц

2. определяем индуктивность контура L_k из выражения

задавшись величиной емкости контура С_к согласно табл.1

f,МГц	0,3	0,3-1,5	1,5-6	6-30	30-150
Ск,пФ	500-300	300-200	200-100	100-50	50-13

Берем С_к=13 пФ ,для частоты f=154 МГц

; Отсюда

3.находим резонансное сопротивление контура

R_k=

Где -волновое сопротивление контура: ;

r – сопротивление потерь контура.

Полагая добротность контура Q =/r=100,

имеем r= /100=79,4/100=0,794 Ом

R_k=

4. Находим

Для автогенераторов угол отсечки =60-75^о, по которому определяется .

Положим =65⁰ тогда =0,414

По характеристикам определяем S_k==

S_ср=

5. вычисляем коэффициент положительной обратной связи:

6. Находим емкости конденсаторов контура С1 и С2

отсюда С1=С_к/К_ос

C₁=200*10^-12/0.449*10^-3=450.4*10^-9Ф

С_к= или С2=

С₂=Ф

7. Определяем величину эмиттерного сопротивления R_э из условия R_э>>1/, т.е. R_э= (5

R_э=

8. Выбираем номиналы R1 и R2 из условия обеспечения угла отсечки =60-75⁰ с учетом проходной характеристики транзистора.

R1=4кОм, R2=1,5 кОм

9. выбираем емкость конденсатора С, шунтирующего R, из условия

, т.е.

10. Величина индуктивности L выбирается из условия исключения заданной емкости кварцедержателя С_0.

; т.е.

11. Определяем выходное напряжение U_вых=U_ос=K_oc*U_k

U_вых=0,449*10^-3*24,6=11,045мВ

Напряжение на контуре Uk=

Uk=

P₂=0.01*P_тр=0,01*15=0,15Вт

Мощность автогенератора задается низкой для обеспечения высокой стабильности частоты автоколебаний. Можно взять Р₂=1% от максимально допустимой, приводимой в справочнике на транзистор автогенератора.