3. Искажение сигнала при его распространении. Замирания сигнала.

Точнее считать, что сигнал при приеме испытывает лишь ослабление. На практике добавляются искажения его формы. Они существенно влияют на синтез демодулятора и снижают помехоустойчивость приема.

Рассмотрим наиболее часто встречаемый вид искажений – селективно-частотные замирания сигнала, которые возникают в результате многолучевого приема сигнала.

Сигналы, пришедшие в точку приема по различным путям различаются задержкой, а следовательно и набегом фаз. В зависимости от соотношения фаз возможно усиление или ослабление сигнала по мощности.

Р

ассмотрим простейший двухлучевой прием сигнала.

.

Если сигнал достаточно широкополосный, то набеги фаз для крайних частот спектра сигнала могут значительно отличаться, а следовательно для этих спектральных компонентов имеют место разные набеги фаз и.

В результате по каждому спектральному компоненту имеют место разные на входе приемника искажение спектра сигнала.

В реальности задержки во времени постоянно меняются. Поэтому искажения спектра постоянно меняются во времени, в этом случае говорят о селективно-частотных задержках во времени, то есть на каждой частоте затухания сигналов слабо коррелированны.

Если сигнал узкополосный, расстояние между крайними спектральными компонентами неявно.

Классификация помех.

1. По месту возникновения:

- внутренние – в приемнике;

- внешние – вне приемника.

2. По спектральному виду:

- внеполосные;

- внутриполосные.

3. – Гаусовые – демодуляторы простые;

- негаусовые – демодуляторы сложные.

4. Общие подходы к построению линейного тракта упос.

Назначение линейного тракта – усиление сигнала и подавление помех.

АФУ

СЦ1

ПФ

СЦ2

УРЧ

Входная цепь

структура приемника прямого усиления

Недостаток: с повышением рабочей частоты теряется фильтрующая способность линейного тракта, повышается стоимость электрических приборов УРЧ.

- полоса пропускания.

При росте расширяется полоса пропускания фильтра, что приводит к снижению подавления помех, которые расположены близко по частоте к полезному сигналу.

С целью ликвидации недостатков в 1919 Армстронгом запатентована идея супергетеродинного приема.

Ее суть: в состав линейного тракта вводится преобразователь частоты, который перемещает спектр сигнала из высоких частот в более низкие. После чего осуществляется подавление внеполосных помех и усиление сигнала.

Преобразователь частоты.

Х

ПФ

Смеситель

Гетеродин

ПФ – подавляет полосу с суммарными частотами, оставляя только разностные.

Проанализируем работу смесителя, когда на его входы поступают 2 гармонических колебания сигнальное и гетеродинное.

Так как полосовой фильтр подавляет компоненты с суммарными частотами, то на выходе преобразователя частоты получаем:

.

Если сигнал состоит из нескольких спектральных компонентов, то с каждым из них происходит рассмотренное выше преобразование. При этом сохраняются амплитудные соотношения между спектральными компонентами, сохраняется и соотношение между частотными спектральными компонентами и сохраняются фазовые соотношения.

Следовательно, можно сказать, что спектр сигнала не искажается в результате преобразования частоты.

Мы рассмотрели случай с нижней настройкой гетеродина.

Рассмотрим, когда частота гетеродина больше частоты сигнала.

Рассматриваемый случай относится к верхней настройке гетеродина.

Верхняя настройка порождает инверсию спектра сигнала, спектр сигнала на ПЧ является зеркальным отражением спектра сигнала на входе.

Инверсия спектра не приводит к искажению, если спектр сигнала симметричный, а если несимметричный, то в тракт приемника вводят второй ПЧ, который восстанавливает исходную картину спектра.

Верхняя настройка гетеродина используется для снижения коэффициента перестройки по частоте гетеродина.

, чем меньше , тем проще реализуется гетеродин.

Недостатки введения ПЧ:

1. Приемник становится чувствительным к воздействию внеполосных помех, частоты которых могут значительно отличаться от частоты настройки приемника (имеет место прием помех по побочным каналам приема).

2. ПЧ создает сильный электрический шум, который обусловлен электрическим шумом мощного колебания гетеродина (колебание гетеродина мощнее колебания сигнала).