Панорамные устройства, частотный анализ

Эссе на тему «Панорамные устройства, частотный анализ»

Бараник Юрий гр. И-402.

В классификации радиоприемных устройств, выполняющих задачу мониторинга, выделяют три группы:  приемники обнаружения, приемники перехвата и радиопеленгаторы. Функции приемников можно определить из их названия. Важнейшим различием между данными устройствами является скорость быстродействия. У приемников обнаружения она существенно выше чем у приемников перехвата. Приемники обнаружения также называют панорамными, а нахождение источников излучения- частотный анализ.

Однако, рассматривая основополагающие принципы панорамного радиоприема и анализа спектров сигналов, приходим в выводу, что на деле это различные понятия. В случае панорамного радиоприема понятие «спектр» является условным. Но погрешности в панорамных радиоприемниках связанны с конечностью времени и явления при частотном анализе. Чтобы минимизировать ошибки при анализе, сигнал представляют в виде функции по закону Фурье. Используя формулу 3.3 (конспект Князькова), можно получить полный спектр такого сигнала. Однако, на деле нам приходится иметь дело с так называемым текущим спектром, представленным в формуле 3.4 (конспект Князькова). Основой действия панорамных приемников является резонанс. Благодаря резонансным кривым возможно судить о частоте и амплитуде отдельных спектральных составляющих. Способность разделять составляющие спектры по определенному разносу частот является разрешающей способностью. При повышении частотной точности, используя устройство с высокой добротностью, мы теряем в быстродействии. Это противоречие является ключевым в работе панорамных устройств. В связи с тем, что резонатор имеет собственные колебания с резонансной частотой и с частотой воздействующего напряжения, на выходе мы наблюдаем огибающую напряжения - динамическую резонансную характеристику. Ее вид определяется параметрами резонатора и скоростью его перестройки. Динамическая и статическая характеристики различны, что наглядно показано на рис.3.3 (конспект Князькова) .  С увеличением скорости изменения частоты различия становятся более существенны. Анализ в динамическом режиме с высокой скоростью имеет определенные недостатки : ограниченность скорости анализа, снижение реальной чувствительности и разрешающей способности устройства. Работа в широком диапазоне частот также приводит к возникновению дополнительных погрешностей: перегрузке входного усилителя и появлению комбинационных частот в нелинейных элементах.

Так как возможности панорамных устройств определяются методом частотного анализа, то рассмотрим оба его вида - параллельный и последовательный. Идея параллельного заключается в выявлении всех частотных составляющих одновременно, что можно наблюдать на рис.3.4 (конспект Князькова). Идея последовательного частотного анализа состоит в определении частотных составляющих поочередно, как показано на рис.3.5 (конспект Князькова) и рис.3.6 (конспект Князькова). Второй метод является более сложно реализуемым в техническом плане и применяется при невозможности перемещения спектра радиоизлучения.