23.1 Однотактный диодный фд

Представляет собой обычный диодный АД, на который подается сумма напряжений опорного колебания и сигнала.

Рисунок 23.1 – Принципиальная схема однотактного диодного ФД.

Пусть - опорное напряжение, - детектируемое напряжение, тогда напряжение на диоде: .

Проведем векторное сложение двух напряжений и .

Рисунок 23.2 – Векторная диаграмма.

В результате получаем суммарное напряжение той же частоты, но другой фазы. Его амплитуда зависит от фазы входного напряжения (т.е. происходит преобразование ФМ в АМ):

.

Полученный АМ сигнал детектируется АД. Выходное напряжение ФД:

,

где - коэффициент передачи АД.

Детекторная характеристика ФД – зависимость его выходного напряжения от разности фаз входного и опорного сигнала .

Детекторная характеристика рассмотренного ФД показана на рисунке 23.3 (кривая 1).

Рисунок 23.3 – Детекторные характеристики ФД:

1 – однотактного; 2 – балансного.

Выводы:

- характеристика имеет малый линейный участок вблизи углов , поэтому детектирование сопровождается значительными искажениями;

- выходное напряжение не меняет знака при изменениях фазы.

23.2 Балансный диодный фд

Представляет собой два встречно включенных АД, на которые подаются сумма и разность напряжений опорного колебания и сигнала.

Рисунок 23.4 – Принципиальная схема балансного диодного ФД.

При выбранной полярности напряжений и напряжения на диодах:

,

.

Рисунок 23.5 – Векторная диаграмма.

Пользуясь векторной диаграммой, можно определить амплитуды напряжений на диодах:

,

.

Токи и образуют выходные напряжения плеч противоположной полярности:

,

.

Поэтому выходное напряжение равно их разности:

.

Детекторная жарактеристика рассмотренного ФД показана на рисунке 23.3 (кривая 2).

Выводы:

- наилучшую линейность характеристика имеет вблизи углов , при работе на этих участках детектирование осуществляется практически без искажений;

- знак выходного напряжения меняется при изменении фазы;

- крутизна характеристики балансного ФД в два раза больше крутизны характеристики однотактного ФД.

24 Детектирование манипулированных сигналов

При приеме непрерывных и дискретных первичных сигналов возникают различные задачи приема. В первом случае это задача восстановления сигналов (получение принятого первичного сигнала, наименее отличающегося от переданного), во втором - задача обнаружения сигналов (получение ответа на вопрос, имеется на входе приемника сигнал или нет) или их различения (получение ответа на вопрос, какой из образцов сигналов , , … или имеется на входе).

В приемнике (демодуляторе) дискретных сигналов производится обработка, детектирование, анализ сигналов и принятие решения о переданном сигнале.

Обработка состоит в таком преобразовании сигналов, чтобы они имели максимальное отличие от помех и друг от друга. Как правило, сводится к тем или иным методам фильтрации.

Детектирование – операция выделения информационного параметра переносчика. Для детектирования манипулированных сигналов могут быть использованы ранее рассмотренные детекторы. Допустимость искажения формы детектированных сигналов (ее восстанавливать необязательно, т.к. она известна) позволяет снизить требования к линейности детекторной характеристики. В некоторых случаях детектор может и вовсе отсутствовать.

Анализ параметров приходящих сигналов и принятие решения о переданном сигнале по их различию происходит в решающем устройстве. Для двоичных сигналов это обычно сравнивающее устройство.

Даже идеально проведенное детектирование еще не означает, что будет обеспечена хорошая демодуляция дискретных сигналов. Поэтому нецелесообразно отдельно рассматривать особенности детектирования манипулированных сигналов. Работу демодулятора нужно рассматривать в целом, что реализовано в теории помехоустойчивости приема.