WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Частотно-модульовані сигнали - Курсова робота

Частотно-модульовані сигнали - Курсова робота

Приймачі одноканальних та багатоканальних передач з ЧМ мають багато спільного в побудові радіотракту.

Одноканальний, багатоканальний прийом мають ряд ідентичних блоків – загальний радіотракт, амплітудний обмежувач і частотний детектор.

Загальний радіотракт призначений забезпечувати необхідне підсилення і вибірковість приймача та рівня сигналу на виході обмежувача. Рівень сигналу на виході обмежувача повинен в декілька разів перевищувати поріг обмежувача. Для прийому ЧМ сигналів використовують в основному супергетеродинні приймачі, внаслідок цього радіотракт повинен забезпечувати подавлення побічних каналів прийому, вибірковість по сусідніх каналах прийому, багато-сигнальну вибірковість. Особливістю радіотракту приймача ЧМ сигналів є широка смуга пропускання і жорсткі вимоги до фазових характеристик. Враховуючи необхідність широкої смуги пропускання загального підсилення, а також неможливість забезпечити високий коефіцієнт підсилення в кожному каскаді (високі частоти ускладнюють радіотракт в порівнянні з приймачами АМ сигналів). Радіотракти одноканального та багатоканального приймачів відрізняються тільки величиною смуги пропускання і вимогами до фазових і частотних характеристик.

Амплітудний обмежувач призначений для усунення паразитної амплітудної модуляції сигналу. Можливість усунення паразитної амплітудної модуляції, яка виникає головним чином під дією перешкод, є однією з причин високої завадостійкості приймача ЧМ сигналів. Ефективність обмеження оцінюється коефіцієнтом обмеження, який показує у скільки разів глибина паразитної амплітудної модуляції сигналу на виході обмежувача менша, ніж на його вході.

Частотний детектор перетворює високочастотну модульовану по частоті напругу в напругу низької частоти, що відтворює закон модуляції. Таку ж задачу вирішує частотний детектор і в багатоканальному прийомі, однак в даному випадку на його виході отримують груповий сигнал, який потребує додаткової обробки раніше, ніж отримають вихідний низькочастотний сигнал. Схеми частотних детекторів і вимог до їх характеристик в залежності від параметрів радіосигналів і допустимих викривлень розглядаються в загальних радіотехнічних курсах. Можна відмітити, що при використанні дрібного детектора або детектора відхилення можна відмовитися від обмеження, так як такий детектор реагує на зміни амплітуди.

Після частотного детектора структурні схеми одноканальних та багатоканальних приймачів істотно відрізняються. В одноканальному приймачі за детектором слідує тракт підсилення коливань низької частоти. Цей тракт повинен мати смугу пропускання та інші характеристики такими, щоб забезпечувалися необхідні підсилення при мінімальних викривленнях сигналу. Вихідний рівень повинен забезпечувати нормальну роботу кінцевого пристрою. В багатоканальному приймачі після детектора зазвичай є груповий підсилювач, блок розподілу каналів по частоті, демодулятори каналів і канальні підсилювачі низької частоти. Груповий підсилювач призначений для підсилення групового сигналу, який включає в себе всі канали. Схема розподілу каналів забезпечує розфільтрування без взаємних перешкод між каналами.

Задачею демодуляторів є отримання низькочастотних спектрів каналів. В залежності від виду первинної модуляції сигналів демодулятори можуть представляти собою амплітудний детектор (при первинній АМ) і гетеродинний детектор (при односмуговій первинній модуляції). На виході кожного каналу ставиться підсилювач низької частоти, який виконує ті ж самі задачі, що і в одноканальному приймачі.

Загальний радіотракт відрізняється лише своїми параметрами, тому потрібно лише вміло вибрати ці параметри для забезпечення невикривленого прийому сигналів.

3. ШЛЯХИ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЧАСТОТНИХ ДЕМОДУЛЯТОРІВ

В попередніх питаннях проведено детальний опис сигналу ЧМ та демодуляторів цього сигналу. Ширину спектру частотно-модульованого сигналу можна визначити за допомогою формули Манаєва [2]:

,(3.1)

більш точніше визначається за наступною формулою:

,(3.2)

де – максимально можлива частота напруги, що модулює;

– індекс частотної модуляції.

При девіації частоти 5 кГц та максимальній частоті первинного сигналу 3,4кГц ширина спектру сигналу ЧМ становить .

Виграш від застосування методів частотної модуляції пропорційний квадрату індексу частотної модуляції. Але зі збільшенням індексу частотної модуляції зростає ширина спектру модульованих сигналів. Отже, підвищення завадостійкості в системах з частотною модуляцією досягається завдяки розширенню їхнього спектру і збільшення, відповідно, смуги частот, яку займає канал зв'язку з розглянутим видом модуляції.

Варто звернути увагу на те, що значення узагальненого виграшу, який визначає потенційну завадостійкість каналів зв'язку з розглянутим видом модуляції, є справедливим лише для відносно слабких перешкод, для яких виконується нерівність .

У каналах зв'язку з частотною модуляцією приведена нерівність може виконуватися лише для визначеної області значень індексів модуляції, менших деяких критичних значень. При збільшенні значення індексів частотної модуляції ї зв'язаним з цим збільшенням ширини спектрів сигналів зменшується перевищення сигналу над перешкодою на вході демодулятора (детектора), що приводить до придушення сигналу перешкодою і зменшенню відношення сигналу до перешкоди на його виході.

При зменшенні відношення потужності сигналу до питомої інтенсивності перешкоди менше деякого граничного перевищення сигналу над перешкодою на виході приймача сигналів ЧМ (а отже, і його завадостійкості) різко зменшується. Граничне значення відношення збільшується зі збільшенням індексу модуляції, тому що при великому індексі модуляції (більш широкій смузі частот) перевищення сигналу над перешкодою на вході демодулятора зменшується.

Після проведення аналізу схем частотних детекторів ЧМ сигналів видно, що вони не можуть забезпечувати різну девіацію частоти, але з різною крутизною характеристик сигналу в співвідношенні сигналу до перешкоди. Для того, щоб краще отримувати сигнали, які передаються, використовують частотні демодулятори (детектори) з малою девіацією частот, а отже малим індексом модуляції.

Але постає проблема забезпечення передачі високошвидкісних потоків сигналів, а на даному етапі розвитку зв'язку використовують сигнали ЧМ . Для того, щоб забезпечити широкий спектр передачі сигналів ЧМ потрібно застосовувати засоби поліпшення. Отже, запропонуємо розроблену схему для забезпечення потрібної девіації частоти, не погіршуючи крутизни характеристики відношення сигналу до перешкоди. (Схема в додатку Д).

Амплітудний обмежувач призначений для забезпечення нормальної роботи частотного демодулятора, тому що амплітуда сигналу на виході повинна бути постійною. Він усуває, так звану, паразитну амплітудну модуляцію. Робота амплітудного обмежувача допускає, що рівень сигналу на вході в будь-якому випадку буде вище порогу обмеження.

Далі сигнал поступає на частотні демодулятори, зібрані паралельним каскадом, але налаштовані на певний діапазон частот. В частотному демодуляторі відбувається перетворення сигналу з частотною модуляцією в копію первинного сигналу. Спочатку відбувається демодуляція в частотному демодуляторі ЧД1. Після закінчення прийому сигналу на частоті, на яку налаштований демодулятор відбувається відключення і включення наступних демодуляторів, підключених паралельно до основного. Кількість демодуляторів не повинна бути меншою 3-х.

Для того, щоб перетворений сигнал не був загублений, він поступає в пристрій лінійного запам'ятовування амплітуди лінійної ділянки амплітудно-частотної характеристики частотного демодулятора. Після якого потрапляє на пристрій аналізу полярності напруги на виході частотного демодулятора і його зчитування. Це дає можливість проаналізувати амплітуду отриманого сигналу та зробити висновок формувачу команд управління комутаторами.

На керуючому комутаторі відбувається почергове зчитування амплітуди сигналу на суматор, в якому відбувається сумування лінійних ділянок характеристик сигналу, та подача на вихід прогумованого (складеного) сигналу.

Із графіку амплітудно-частотної характеристики видно, що на виході частотного демодулятора отримаємо потрібну лінійну ділянку амплітудно-частотної характеристики сигналу, при великому значенні девіації частоти.

Loading...

 
 

Цікаве