- •Содержание
- •Введение
- •1. Принципы построения радиоприемных устройств, сигналов с амплитудной модуляцией.
- •1.1. Особенности сигналов с амплитудной модуляцией.
- •1.2. Помехи радиоприему.
- •1.2.1. Непреднамеренные помехи.
- •1.2.2. Естественные помехи.
- •1.2.3. Сравнительный анализ.
- •1.3. Принципы построения радиоприемных устройств.
- •1.3.1 Структурная схема
- •1.3.2. Помехоустойчивость рПрУ.
- •1.3.3. Искажения сигнала с ам.
- •1.3.4 Тенденции совершенствования радиоприемных устройств.
- •2. Разработка технического задания.
- •3. Разработка структурной и функциональной схем приемника и выбор элементной базы.
- •3.1 Обоснование выбора структурной схемы.
- •3.2 Проверка разделения диапазона рабочих частот на поддиапазоны.
- •3.3 Предварительный расчет полосы пропускания приемника.
- •3.4. Расчет коэффициента шума проектируемого приемника.
- •3.5. Выбор промежуточной частоты и устройств частотной селекции для преселектора и тракта промежуточной частоты.
- •3.6 Предварительный выбор элементной базы.
- •3.7 Выбор типа и режима работы детектора.
- •3.8 Определение коэффициента передачи преселектора и преобразователя частоты.
- •3.9 Определение необходимого числа каскадов упч:
- •3.10. Расчет числа регулируемых каскадов и фильтра системы ару.
- •3.11. Определение требований к тракту усиления низкой частоты
- •3.12. Устройство цифровой индикации частоты (цич).
- •4. Разработка схемы электрической принципиальной радиоприемного устройства.
- •4.1. Разработка входной цепи.
- •4.2. Разработка фильтра пч.
- •4.3. Разработка усилителя низкой частоты.
- •5. Результирующие характеристики радиоприемного устройства.
- •5.1. Зависимость чувствительности от частоты настройки.
- •5.3.1. Амплитудная характеристика приемника с включенной
- •Измерение многосигнальной избирательности.
- •Измерение многосигнальной избирательности
- •6.2. Измерение чувствительности.
- •6.3. Измерение отношения сигнал/шум при приеме сигналов с ам
- •Заключение
- •Литература
- •Приложение а
- •Приложение б
- •Приложение в.
- •Приложение г
1.3.2. Помехоустойчивость рПрУ.
Под помехоустойчивостью приема понимают свойство РПрУ обеспечивать нормальное функционирование (требуемую верность воспроизведения сообщения, пропускную способность, быстродействие и т.д.) в условиях действия определенной совокупности помех.
Существуют различные критерии оценки помехоустойчивости. Некоторые из них непосредственно связаны с искажениями в передаваемом сообщении. Например, при передаче дискретных сигналов помехоустойчивость может характеризоваться коэффициентом помехоустойчивости К = nП/n, где n — усредненное при многократных испытаниях число передаваемых элементарных посылок; nП — усредненное число правильно принятых посылок.
Для оценки помехоустойчивости аналоговых сигналов при АМ производят оценку отношения С/П на выходе РПрУ. Для различных видов приема оно принимает различное значение.
Вид приема |
γвых |
Радиотелеграфия: на слух |
0.7-2.0 |
на буквопечатание |
3-10 |
на ондулятор |
2-5 |
Радиотелефония |
3-10 |
Радиоуправления |
5-20 |
Радиовещание, АМ |
50-200 |
При передаче речевых сообщений используется артикуляционный критерий, предполагающий количественную экспертную оценку разборчивости передаваемых тестовых текстов.
Характеристики помехоустойчивости находятся в сложной связи с другими характеристиками РПрУ, а также ЭМС. В каждом конкретном случае эти связи могут быть определены расчетным или экспериментальным путем.
1.3.3. Искажения сигнала с ам.
Прием радиосигналов обычно происходит в условиях, когда малый по уровню полезный сигнал принимается на фоне одной или нескольких значительных по уровню внеполосных помех. В этих условиях начинает проявляться нелинейность радиотракта приемника, приводящая к появлению ряда нелинейных эффектов. Подобный случай характерен для УРЧ. В отличие от усилителя промежуточной частоты, главное назначение - подавление помех побочных каналов приема, УРЧ имеет широкую полосу пропускания. В такую полосу попадают большое количество сигналов радиостанций, причем некоторые их них, приходящие от близких и мощных радиостанций, могут быть очень сильными. Суммарное напряжение помех во входной цепи приемника может достигать десятков и даже сотен милливольт; при таких напряжениях тракт радиочастоты уже нельзя считать линейным.
Среди нелинейных эффектов основными являются перекрестная модуляция, блокирование, интермодуляция. Явление перекрестной модуляции состоит в переносе модуляции с мешающих сигналов на полезный сигнал, на который настроен усилитель. Если на входе действуют амплитудно-модулированный полезный и амплитудно-модулированный мешающий сигналы, то после прохождения через тракт УРЧ, из-за нелинейности ВАХ усилительного элемента, изменение амплитуды полезного сигнала оказывается зависящим от изменения амплитуды полезного сигнала. В результате чего получается, что полезный сигнал несет в себе не только полезную информацию, но и информацию от мешающего сигнала. Возникает перекрестная модуляция, количественно оцениваемая уровнем модулированного мешающего колебания с частотой близкой к частоте полезного сигнала, под действием которого на выходе усилителя создается сигнал, мощность которого на определенное значение (обычно 20 дБ) ниже мощности, создаваемой модулированным полезным сигналом.
Суть интермодуляции состоит в том, что при действии на входе усилителя двух и более модулированных или немодулированных колебаний, находящихся за пределами АЧХ усилителя и при нелинейной ВАХ усилительного элемента может образоваться комбинационная составляющая с частотой, попадающей в полосу пропускания усилителя. Количественно интермодуляцию оценивают уровнями двух одинаковых по амплитуде мешающих сигналов, приложенных к входу усилителя, создающих на его выходе колебание, мощность которого на определенное значение (обычно 20 дБ) ниже, чем при действии одного полезного сигнала заданного уровня с частотой, совпадающей с частотой полезного сигнала. При амплитудной модуляции сигналов посторонних радиостанций создаваемая ими комбинационная помеха будет амплитудно-модулированной сообщениями, которые передаются через эти радиостанции. При детектировании принимаемого сигнала наложение на него указанных помех будет искажать принимаемое сообщение и может сделать его не разборчивым.
Эффект блокирования состоит в изменении усиления полезного сигнала под действием мешающего сигнала близкой частоты. Блокирование оценивается уровнем мешающего сигнала, вызывающего заданное изменение (обычно ослабление), например на 3 дБ, выходной мощности, созданной полезным сигналом определенного уровня. В отличие от перекрестной модуляции эффект блокирование не зависит от параметров полезного сигнала (при условии, что уровень этого сигнала во много раз меньше помехи), а определяется только уровнем мешающего сигнала.
Снизить нелинейные эффекты можно двумя путями: 1) уменьшая уровень помех на входе УРЧ, т.е. повышая селективность входной цепи; 2) принимая меры для повышения линейности УРЧ (использование усилительных элементов с линеаризованными ВАХ, тщательная оптимизация режима работы этих элементов и параметров усилителя, введение отрицательной обратной связи и др.).