Имеющиеся пособия по проектированию радиоприемных устройств в значительной степени устарели и не содержат всех необходимых сведений для проектирования современных устройств приема и обработки сигналов.В частности недостаточно рассмотрены вопросы, связанные с применением современной элементной базы, цифровой обработкой сигналов, использованием средств вычислительной техники и сети ИНТЕРНЕТ при проектировании. В процессе работы над проектом важно также изучить нормативные документы, относящиеся к порядку разработки радиоэлектронной аппаратуры.
В пояснительной записке, в соответствии с техническим заданием, приведены обоснование и расчет структурной, функциональной и принципиальной схем радиоприемного устройства однополосно модулированных(ОМ) сигналов. Определены результирующие характеристики. Рассмотрены методики контроля основных параметров приемника.
1.1. Особенности сигналов с однополосной модуляцией.
В соответствии с решением второй сессии всемирной административной радио конференции по планированию ВЧ полос частот, распределенных радиовещательной службой (WARC- HF/BC) в период с 1990 по 2015гг. В КВ радиовещании планируется осуществить переход от систем с АМ сигналов к системам с однополосной модуляцией и частично подавленной несущей. [4]
Вместе с тем, при приеме АМ – сигналов в реальных условиях целесообразно иметь возможность выбора той из двух боковых полос (БП), которая меньше порожена помехами.
Это позволит улучшить качество приема. Таким образом, приобретает актуальность задача создания бытовых радиоприемников, обеспечивающих прием как АМ – сигналов с возможностью выбора требуемой БП, так и сигналов с одной полосой (ОБП).
Для решения данной задачи
существует несколько методов, из которых наиболее широко применяется
фильтровой и фазокомпенсационный. Фильтровой метод основан на использовании в
тракте промежуточной частоты (ПЧ) приемника отдельного фильтра. В ряде случаев
используется также и дополнительный узкополосный полосовой фильтр для несущей.
В этом случае для подавления одной из БП требуется устанавливать дорогостоящий
кварцевый или электромеханический фильтр, поэтому это решение используется в
профессиональных приемниках. Фазокомпенсационный метод не требует больших
затрат, но в то же время трудности возникают в том, что необходимы
широкополосные низкочастотные фазовращатели сигнала на 90
во всем диапазоне воспроизводимых
звуковых частот.
Потребность перехода от АМ сигналов к системе с их однополосной модуляцией обусловлено тем, что по сравнению с двухполосной АМ, однополосная обладает рядом преимуществ:
1. Уменьшается ширина спектра излучаемого передатчиком сигнала в 2 раза, что позволяет увеличить число станций.
2. Лучший энергетический режим радиопередатчика, т.е. необходимости тратить энергию на улучшение несущего колебания.
3. Увеличивается отношение сигнал/шум за счет лучшего использования номинальной мощности оконечного каскада передатчика и сужение полосы пропускания приемника.
4. Уменьшается влияние селективных замираний. [2]
Недостатком приемников сигналов с ОБП является усложнение структуры радиоприемного устройства из-за невозможности и трудности детектирования в обычном детекторе и трудности осуществления АРУ по сигналу. Аналитическая запись сигнала с ОБП выглядит следующим образом:
,
(1.1.1), [4]
где 
- частота модуляции
– амплитуда сигнала
Спектр сигнала с ОБП представлен на рис. 1.1. Ширина спектра сигнала определяется следующим образом:
,
где Fmax и Fmin – максимальная и минимальная модулирующая частота
Рис. 1.1 – Спектр сигнала с ОБП.
1.2. Помехи радиоприему.
В общем виде ВЧ колебание действующее на входе РПрУ может быть представлена следующим образом[2]:
,
(1.2.1)
где k – множитель, характеризующий мультипликативную помеху;
Uсп(t) – передаваемый сигнал; Uп(t) – аддитивная помеха.
Мультипликативная помеха, т.е. помеха, непосредственно воздействующая на структуру самого сигнала, возникает в радиосистеме в тех случаях, когда характеристики канала передачи вследствие каких, то случайных причин изменяются во времени. Один из методов борьбы с мультипликативными помехами – применение системы автоматической регулировки усиления (АРУ).
Аддитивные помехи по электрической и статистической структуре делятся на сосредоточенные по спектру, импульсные и флуктуационные помехи.
По источнику возникновения помехи делят на атмосферные (влияют в диапазоне от 10 до 104 м), индустриальные, от посторонних радиостанций (от 1 до 104 м), космические (от 0,1 до 10 м), собственные шумы (от 0,01 до 1 м), мультипликативные (от 10 до 100 м).
1. Атмосферные – обусловленные главным образом грозовыми разрядами.
2. Индустриальные помехи - от систем зажигания автомобильных двигателей, имеющих максимум в диапазоне УКВ, соответствующий резонансу проводников в цепи зажигания. Спектры индустриальных помех могут иметь различный характер: сплошной, линейный.
Причем расположение максимумов спектральной функции зависит от характера источника.
3. Космические – это помехи от различных объектов Вселенной. Как правило, спектр этих помех равномерный.
4. Излучение посторонних радиостанций. Реализовать РПрУ можно в соответствии со следующими структурными схемами.
На рисунке 1.2 показаны зависимости различных шумов от частоты.
1 – максимальная напряженность поля атмосферных помех, перечисляется к полосе 1кГц;
2 – минимальный уровень атмосферных помех;
3 – напряженность поля промышленных помех для населенного пункта средних размеров при ненаправленных антеннах;
4 – уровень собственных шумов радиоприемных устройств;
5 – усредненный максимальный уровень космических помех за сутки;
6 – минимальный уровень космических помех.
Рис.1.2 – Зависимость напряженности поля различных помех от частоты
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.