- •1. Упос как составная часть системы передачи информации. Предмет и задачи курса.
- •2. Использование теории оптимального приема при проектировании упос. Основные задачи приема. Структура оптимального приемника.
- •3. Искажение сигнала при его распространении. Замирания сигнала.
- •4. Общие подходы к построению линейного тракта упос.
- •5. Структура линейного тракта супергетеродинного приемника. Зеркальный канал приема.
- •6. Комбинационные каналы приема.
- •7. Супергетеродин с двукратным преобразованием частоты.
- •8. Инфрадин.
- •9. Источники электрического шума в линейном тракте.
- •10. Коэффициент шума и шумовая температура.
- •11.Шумовая температура антенны. Коэффициент шума пассивного устройства.
- •12. Коэффициент шума последовательности шумящих четырехполюсников.
- •13.Чувствительность приемного устройства.
- •14.Основные нелинейные эффекты в линейном тракте.
- •15.Частотная избирательность приемного устройства. Полоса пропускания.
- •16.Автоматическая подстройка частоты гетеродина. Линейный режим.
- •17.Нелинейный режим автоматической подстройки частоты гетеродина.Особенности эксплуатации приемного устройства.
- •Поведение апч при замираниях сигнала
- •18.Система автоматической регулировки усиления. Назначение. Принципы построения.
- •19.Амплитудная характеристика системы автоматической регулировки усиления. Параметры системы автоматической регулировки усиления.
- •20.Коэффициент передачи одноконтурной входной цепи.
- •21.Режимы максимального усиления и согласования для входной цепи.
- •22. Способы настройки входной цепи. Особенности электронной настройки.
- •23. Зависимость резонансного коэффициента передачи входной цепи от частоты настройки (индуктивная связь с антенной).
- •24. Внутриемкостная связь контура входной цепи с нагрузкой и индуктивная связь с антенной – коэффициент передачи.
- •25. Особенности входных цепей для настроенных антенн.
- •26. Коэффициент усиления одноконтурного однокаскадного урч.
- •27. Влияние внутренней обратной связи на устойчивость одноконтурного урч.
- •28. Повышение устойчивости урч
- •29. Усилитель промежуточной частоты – два принципа построения. Виды полосовых фильтров для упч.
- •30. Преобразование частоты. Требования к смесителям. Искажение сигналов.
- •31. Схемотехника смесителей. Гетеродины.
- •32. Последовательный диодный амплитудный детектор – принцип работы. Коэффициент передачи в режиме сильного сигнала.
- •Режим сильного сигнала
- •33. Нелинейные искажения в амплитудном детекторе.
- •34. Воздействие помех на ад.
- •35. Анализ ад в режиме слабого сигнала.
- •36. Параллельный и транзисторный ад.
- •37 Фазовые детекторы (фд)
- •38. Частотные детекторы (чд)
- •39 Воздействие помех на чд. Схемы порогопонижения.
- •Воздействие сильных помех на чд
- •40. Прием ам и обп сигналов
- •41. Прием чм сигналов.
- •42. Прием фазоманипулированных сигналов. Демодулятор офм-сигналов. Формирователь опорного напряжения.
- •43. Многоуровневая фм(мфм)
- •44. Прием сигналов с минимальным частотным сдвигом (чммс)
- •45. Прием сложных сигналов
- •46. Прием с перестройкой рабочей частоты(ппрч)
- •47. Подавление замираний с помощью пространственно-разнесенного приема
- •48.Адаптивная компенсация помех.
- •49. Компенсатор узкополосных синфазных помех.
- •50. Компенсатор помех с квадратурными каналами обработки сигнала.
37 Фазовые детекторы (фд)
Входное напряжение ФД определяется разностью фаз между входным и опорным колебаниями.
Так же как и в случае преобразования частоты математической основой ФД является перемножение сигналов входного и опорного. Поэтому схемотехника ФД похожа на схемотехнику смесителей, отличия заключается лишь в фильтре который выделяет выходное напряжение. На выходе ФД устанавливают ФНЧ, в то время как в смесителе ПФ. Различают 2 основных способа построения ФД векторно-мерного типа и коммутационного типа.
Выход ФД определяется разностью вых. напряжений 2-х АД (ампл. детектор) на диодах VD1 и VD2 по выходу они (АД) включены встречно. На вход каждого АД поступает сумма сигнального и опорного колебаний. Uвых=Кад(Uvd1-Uvd2)
Проанализируем работу ФД с помощью векторной диаграммы:
Найдем Uvd1 из геометрических построений
С целью упрощения анализа считаем Uc<<Uo
Для получения аналитического выражения воспользуемся разложением в ряд функции квадратного корня.
;
Пользуясь аналогичными рассуждениями и учитывая что угол φ2 является положительным записываем
Uвых=Кад(Uvd1-Uvd2)=Кад()=Кад
Uo>>Uc Uвых=КадUccos φ
Линейная зависимость выходного напряжения от сдвига фаз наблюдается в узком диапазоне сдвига фаз (область п/2). Нулевое значение напряжения соответствует сдвигу фаз п/2. При очень большом напряжении сигнала ставиться ключ.
Ввыражении для выходного напряжения отсутствует выражение дляUo => от опорного напряжения не зависит эффект детектирования если опорное напряжение велико с физической точки зрения при большом значении Uo диоды ведут себя как электронные ключи, поэтому независимо от уровня опорного напряжения ключ может находиться в открытом или закрытом состоянии => в схеме диоды заменяют на электронные ключи – осуществляется переход к схеме коммутационного ФД.
Опорный сигнал в виде последовательных импульсов управляет электронными ключами, сигнальные колебания поступают на сигнальные входы ключей в противофазе (так же как и в предыдущей схеме) вых. напряжение выделяется с помощью ФНЧ. Покажем что зависимостьUвых от сдвига фаз φ имеет такой же вид что и детекторная характеристика предыдущей схемы.
При φ=0 постоянная составляющая токов i1 и i2 принимает макс значение, поэтому макс значение принимает Uвых т.к. именно постоянная составляющая выделяется на выходе схемы.
При φ=п\2 i1 и i2=0 => Uвых=0
Результаты анализа соответствуют ФД предыдущей схемы. Коммутационная схема проще реализуется в микросхемном но имеет меньшее быстродействие по сравнению с векторно-мерной.
38. Частотные детекторы (чд)
ЧД как и ФД(фазовый детектор) является детектором угловой модуляции для всех детекторов данного класса необходимо обеспечить постоянство уровня детектирования сигнала на входе детектора, поэтому как правило сигнал перед угловым детектированием пропускают через амплитудное детектирование, либо применяют спец схемы которые не чувствительны к изменению уровня входного сигнала.
ЧД строятся по одному из 3х принципов:
Вх сигнал предварительно преобразуется в АМ сигнал, а затем осуществляется его амплитудное детектирование. Закон АМ(амплитудной модуляции) соответствует ЧМ.
Вх сигнал преобразуется в фазово-модулированный после чего осуществляется фазовое детектирование.
Вх сигнал преобразуется в импульсный после чего осуществляется обработка импульсного сигнала.
ЧД с промежуточным преобразованием промежуточного сигнала в Амодулированный.
Детектор содержит линейный 4х полюсник. АЧХ которого должна быть линейной.
Т.к. контур расстроен относительно центральной частоты сигнала тоUвых контура меняется во времени по амплитуде.
Достоинства: низкая стоимость.
Недостатки: большие нелинейные искажения, с целью их уменьшения используют балансные схемы где вместо 1 контура применяется 2 АД
Колебательные контуры расстроены симметрично относительно центральной частоты спектра сигнала.Uвых схемы является разностью выходных напряжений АДVD1 иVD2
Меняя частоты настройки колебательных контуров и их добротности можно обеспечить более высокую степень линейности по сравнению с предыдущей схемой. Недостатком является сложная регулировка.
ЧД с промежуточным преобразованием сигнала в фазомодулированный
Здесь ЧД содержит линейны 4х полюсник ФЧХ которого линейна.
Линия задержки φ=ωτобладает линейной ФЧХ.
Для получения высокой крутизны преобразования изменение частоты в изменение фазы, необходимо иметь большую величину задержки.
Т.к. реализация линии задержки с большой τзатруднительна то используют аппроксимирующие 4х полюсники.
Если мгновенная частота сигнала совпадает с частотой настройки контура то сдвиг фазы вносимой в контур равен нулю то в этом случае на ФД поступают 2 колебания со сдвигом фаз на 90 градусов. => выходное напряжение ФД равно нулю.
При изменении частоты вх сигнала по отношению к частоте настройки контура появляется дополнительный сдвиг фазы, что отражается в выходном напряжении ФД.
В полосе пропускания колебательный контур ведет себя как линия задержки.
Нелинейные искажения меньше т.к. ФЧХ имеет большую степень линейности чем АЧХ контура. ( ну и тупняк)
ЧД с импульсным преобразованием сигнала
Есть несколько вариантов построения ЧД. Например по принципу электронно-счетного частотомера.
Рассмотрим простейший вариант реализации схемы:
Чем выше частота следования коротких импульсов (длительность и амплитуда постоянны) тем больше составляющая этой последовательности, которая выделяется ФНЧ.
Достоинства: малое нелинейное искажение.
Недостатки: малое быстродействие, малый частотный диапазон.