Проектирование радиоприемного устройства сигналов с однополосной модуляцией, страница 3

Таким образом, для разработки РПрУ с ЧМ необходимо учитывать действие  следующих видов помех: максимальная напряженность поля атмосферных помех (0.025 мкВ/м); напряженность  поля  промышленных  помех (0.23 мкВ/м); собственные шума приемника(0,02 мкВ/м); космические помехи(0.1 мкВ/м).

В заданном диапазоне частот (до 32 МГц) основное влияние оказывают промышленные  помехи.

Сосредоточенные по спектру помехи представляют собой совокупность гармонических колебаний с различными амплитудами, частотами и фазами.

1.3.    Принципы построения радиоприемных устройств с ОМ.

Таблица 1.2

Варианты структурных схем

Тип структурной схемы	Достоинство	Недостатки
1. Прямого усиления.	Простота схемы и регулировки в процессе изготовления.	Практически невозможно выделить один канал, соответствующий принимаемому сообщению.
2.Супургетеродинная (с верхним и нижним преобразованием.	Высокая избирательность, большое усиление до детектора, относительное постоянство этих параметров в процессе перестройки в диапазоне частот.	Возникновение побочных каналов приема, по которым в тракт приемника проникают различные помехи (прямой, зеркальный, соседний каналы).
3.Инфрадинного типа ()	Исключение в диапазонах РПрУ перестройки преселектора (широко полосные преселекторы). Высокое подавление побочных каналов за счет высокой избирательности перестраиваемых цепей.	Высокое требование к линейности преселектора.
4. Прямого преобразования (fП =0) а) синхрадин б) асинхронный приемник	Простота     Нет необходимости в УПЧ, функции ПЧ и детектора совмещены, отсутствует ряд побочных каналов (зеркальный, прямой). Возможность точного преобразования fc в заданную промежуточную частоту.   Нетребуется синхронизации колебаний гетеродина с колебаниями сигнала с точностью до фазы	Низкая помехоустойчивость цепи синхронизации, высокие требования к линейности тракта    Требуется два самостоятельных канала

          На практике часто применяются приемники  с комбинационными структурными решениями [1.2.4]. К примеру совмещение инфрадинного РПрУ с синхродинным.

          В зависимости от того содержится ли в спектре принимаемого сигнала остаток несущей или полностью подавлен, возможны различные варианты квазиаптимальных структурных схем. В случае наличия полот – сигналов возможны варианты квазиаптимальных схем (рис. 1.3.1).

Рис. 1.3.1 - Структурных схема остатком несущей.

В схеме на рис. 1.3.1 совпадение частот ГУНа и подавленной несущей сигнала, обеспечивается цепью фазовой АПЧ. Для этого пилот – сигнал, выделенный ФПС используется также, для регулировки усиления УПЧ и при необходимости УРЧ. Детектирование осуществляется синхронным детектором (СД).

В случае, когда несущая полностью подавлена, соответствует структурная

схема представленная на рис. 1.3.2.

Рис. 1.3.2 - Структурных схема с полностью подавлена несущей.

В этом случае синхронная схема имеет синтезатор частот работающий автономно. Совпадение несущей частоты с частотой СЧ обеспечивается за счет его высокой стабильности и малого шага перестройки ( в идеальном случае 3 – 5 Гц). Для АРУ используется выпрямленное напряжение однополосного сигнала [4].

Следует отметить некоторые особенности приведенных вариантов построения приемников сигналов с ОБП. Прием сигналов с неполностью подавленной несущей возможен при их достаточно большой нестабильности частоты. Вместе с этим могут возникнуть нелинейные искажения при демодуляции за счет селективных замираний пилот – сигнала.

Плюс ко всему регулировка усиления по уровню пилот – сигнала подобна АРУ приемников полного АМ – сигнала и имеет тот же недостаток: изменение пилот – сигнала не достаточно связано с изменением уровня принимаемой БП [2]

Реализация приемников с полностью подавленной несущей возможна только при их высокой стабильности частоты.

Детектирование сигналов с ОБП можно осуществить с помощью синхронного (когерентного) детектора и балансного детектора АМ – сигналов.

Если в качестве синхронного детектора используется перемножитель и ФНЧ (рис. 1.3.3), то  , где  ,  .

После ФНЧ получаем:

.                                         (1.3.1)

Как следует из формулы (1.3.1), на выходе синхронного детектора получается неискаженный закон модуляции. Такой вид детектирования допускает полное отсутствие несущего колебания в спектре излучаемого передатчиком, однако на приемной стороне необходимо создавать опорное колебание с частотой   с точностью до фазы.

Схема балансного детектора сигнала с ОБП приведена на рис.1.3.4. Если входной сигнал х(t)=U_c представляет собой колебание только одной боковой частоты , то амплитуда напряжения на каждом из диодов определяется следующим образом:

,                                          (1.3.2)  

                    ,

где U₀ – опорное колебание вспомогательного генератора.

Если  >>, то напряжение на выходе детектора

,                                                  (1.3.3)          

где K_дт – коэффициент передачи детектора. Выражение (1.3.3) является приближенным,  т.к. предполагается, что U₀>>U_c. Если последнее неравенство не выполняется, то появляются гармоники частоты , т.е. сигнал на выходе детектора приобретает нелинейные искажения.

          Следует, однако заметить, что из – за балансных свойств детектора в нем будут отсутствовать четные гармоники.

          В настоящее время большинство РПрУ используют методы цифровой обработки информации (ЦОИ).

          Структурная схема цифрового РПрУ, представлена на рис. 1.3.5., с учетом, что потребитель информации адаптирован к ее аналоговой форме.

              Структурные схемы цифровых детекторов сигналов с ОБП представлены на рис. 1.3.6 а, б.

 

Рис.1.3.3 - Схема синхронного детектора

Рис.1.3.4 - Схема балансного детектора