1.2.Возможные виды помех радиоприему и их характеристики.
В общем виде ВЧ колебание действующее на входе РПрУ может быть представлена следующим образом[2]:
, (7).
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).
Таким образом, для разработки РПрУ с ЧМ необходимо
учитывать действие следующих видов помех: от посторонних радиостанций; собственные
шума приемника; космические помехи.
Сосредоточенные по спектру помехи (от посторонних радиостанций) представляют собой совокупность гармонических колебаний с различными амплитудами, частотами и фазами.
Принято считать, что амплитуды помех независимы, а фазы равномерно распределены в интервале от 0 до 360 градусов. Совокупность сосредоточенных помех может быть представлена следующим образом[1]:
(8).
где Ui(t), Ji(t), f0i – огибающая, фаза и средняя частота i-го узкополосного сигнала(помехи).
В заданном диапазоне частот (до 200 МГц) основное влияние оказывают собственные шумы РПрУ. К собственным шумам относят хаотическое движение электронов. Источниками возникновения собственных шумов являются сопротивления, колебательные контуры и электронные приборы. Собственные шумы приемника можно описать нормальным законом распределения[1]:
,
(9).
где U2ш – дисперсия шума (мощность флуктуаций).
На рисунке 4 показаны зависимости различных шумов от частоты.
Повышение помехоустойчивости приема
сигналов с ЧМ можно получить, применяя в приемнике демодуляторы с ОС по частоте
или следящие фильтры. При этом можно уменьшить полосу пропускания приемника в y раз при импульсных и в 
раз
при флуктуационных помехах. Особенно эффективным является применение
синхрофазовых детекторов
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.4 - Зависимость напряженности поля различных помех от частоты
Повышение помехоустойчивости приема
сигналов с ЧМ можно получить, применяя в приемнике демодуляторы с ОС по частоте
или следящие фильтры. При этом можно уменьшить полосу пропускания приемника в y раз при импульсных и в раз
при флуктуационных помехах. Особенно эффективным является применение
синхрофазовых детекторов.
1.3. Принципы построения радиоприемных устройств с ЧМ.
Обобщенная структурная схема современного радиоприемного устройства представлена на рис.5.
Рис.5 – Обобщенная структурная схема приемника.
В УТ – усилительно-преобразовательном тракте осуществляется предварительная обработка сигналов (селекция, усиление, преобразование, фильтрация и т.п.); ИТ – информационный тракт, в нем проводится основная обработка сигналов, реализуется оптимальная или квазиоптимальная фильтрация, демодуляция, последетекторная обработка; в состав ИТ могут входить вспомогательные устройства, такие как: системы АРУ, системы АПЧ; УУиО – устройство управления и отображения, позволяет вручную управлять приемным устройством или реализует заданный алгоритм работы, а также формирует отображение состояния и качества работы устройства; БФГЧ – блок формирования гетеродинных частот, осуществляется как опорный генератор и цифровой синтезатор частоты; ВИП – вторичный
источник питания, в нем осуществляется преобразование от первичного источника в форму удобную для использования непосредственно приемных устройств.
При большом отношении С/Ш на входе РПрУ, практически потенциальную помехоустойчивость сигналов с ЧМ обеспечивает информационный тракт, построенный по схеме рис. 6. Ширина полосы пропускания полосового фильтра и фильтра нижней частоты выбирается равной соответственно ширине спектра модулированного сигнала и верхней частоте сообщений.
Простейший вариант построения информационного тракта (ИТ) приемника ЧМ – сигналов представлен на рис.6.
Рис.6 – Структурная схема ИТ.
В состав ИТ представленного на рис.6 входят:
- полосовой фильтр;
- ограничитель;
- частотный детектор;
- ФНЧ.
Существует различные виды приемников ЧМ – сигналов. Простейшая схема РПрУ – приемник прямого усиления, его структурная схема приведена на рис. 7. В этом приемнике применялось большое число усилителей радиочастоты (УРЧ), перед детектором сигнал усиливался. Данная схема применяется, когда требования к избирательности и чувствительности невысоки.
Рис.7 – Приемник прямого усиления.
Для уменьшения числа каскадов УРЧ в приемниках прямого усиления широко использовались регенеративные и суперрегенеративные усилители (рис.8 и рис.9).
Рис.8 – Приемник регенеративного типа.
В приемнике с регенеративным усилителем, в резонансный
контур, за счет положительной обратной связи, вносится отрицательное
сопротивление, частично компенсирующее потери в нем, что увеличивает
коэффициент усиления, а, следовательно, и чувствительность. Но так как эти
приемники работают
в режиме, близком к самовозбуждению, то они обладают невысокой устойчивостью.
Избирательность так же не улучшается.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.