3. Ключевые вопросы

Вопросы для допуска к лабораторной работе

1. Что такое радиоканал? Какие элементы входят в его состав?

2. Поясните назначение радиоприемного устройства. Каковы основные функции радиоприемников?

3. Поясните назначение радиопередающего устройства. Каковы основные функции радиопередатчиков?

4. Кратко поясните функциональную схему супергетеродинного приемника, включая входящие в ее состав элементы.

5. Кратко поясните функциональную схему радиопередатчика, включая входящие в ее состав элементы.

6. По каким признакам классифицируют радиоприемные устройства?

7. По каким признакам классифицируют радиопередающие устройства?

8. Назовите достоинства и недостатки супергетеродинного приемника.

Вопросы для защиты лабораторной работы

1. Для чего в современных радиоприемниках применяется многократное преобразование частоты?

2. Поясните связь между частотой принимаемого сигнала, частотой первого гетеродина и первой промежуточной частотой.

3. Что такое коэффициент шума приемника? От чего он зависит?

4. Что такое шумовая температура? Как связана шумовая температура приемника с его коэффициентом шума?

5. Поясните взаимосвязь между спектральной плотностью мощности шума в канале связи и мощностью шума на входе приемника.

6. Поясните взаимосвязь между полосой пропускания приемника и отношением сигнал/шум на входе этого приемника.

4. Домашнее задание

1. Изучить теоретические положения (ключевые положения), используя методические рекомендации, конспект лекций и рекомендованную литературу.

2. Подготовить ответы на ключевые вопросы (вопросы для допуска к лабораторной работе).

3. Подготовить макет отчета (образец титульного листа приведен в Приложении Б).

4. Решить задачу (результат решения задачи относится к исходным данным для выполнения лабораторной работы).

5. Изучить описание алгоритма и структуру программного макета.

Задача. Определить спектральную плотность мощности шума в канале связи и мощность шума на входе приемника мобильной станции, если полоса частот приемника мобильной станции F_пр = 25 МГц; а коэффициент шума равен k_ш (численное значение коэффициента шума выбирается из таблицы А.1 Приложения А).

Методические рекомендации к решению задачи. Спектральная плотность мощности шума, пересчитанная на вход приемника, может быть рассчитана по формуле:

, Вт/Гц,

где k = 1,38∙10^–23 Вт/(Гц∙К) – постоянная Больцмана; k_ш – коэффициент шума приемника в относительных единицах; T₀ – температура приемника в градусах Кельвина. Температура приемника задана в таблице А.2 Приложения А.

Переход от относительных единиц к логарифмическим и обратно осуществляется по формулам:

;

Для вычисления мощности шума на входе приемника мобильной станции можно воспользоваться выражением:

, Вт.

где N₀ – спектральная плотность мощности шума, F_пр – полоса частот приемника. Величину N₀ необходимо подставлять в Вт/Гц, полосу частот F_пр в герцах.

5. Лабораторное задание

1. Установить частоту передатчика, соответствующую номеру канала GSM-900, заданного в таблице А.2 Приложения А. Зная номер канала N_к в стандарте GSM-900, частоту несущей передатчика базовой станции можно определить по формуле:

, МГц.

2. Установить частоту настройки приемника, соответствующую рабочей частоте передатчика. Настройка супергетеродинного приемника осуществляется путем изменения частоты первого гетеродина, таким образом достигается постоянное значение первой промежуточной частоты. В приемниках мобильных станций стандарта GSM первая промежуточная частота равна 71 МГц, а частота первого гетеродина меньше частоты принимаемого сигнала. В этом случае частоту первого гетеродина можно определить из соотношения:

.

3. Установить рассчитанную в домашнем задании спектральную плотность мощности шума в канале связи.

4. Отключить полезный сигнал на входе модулятора и измерить мощность немодулированной несущей на выходе передатчика. Полученное значение занести в протокол.

5. Подключить ко входу модулятора полезный сигнал и пронаблюдать спектр сигнала на выходе передатчика. Сделать вывод об изменении формы спектра и занимаемой полосе частот.

6. Пронаблюдать осциллограммы сигнала на входе и выходе гауссовского фильтра. Зарисовать качественно полученные осциллограммы и пояснить их.

7. Пронаблюдать спектр сигнала на входе приемника. Зарисовать характер спектрограммы, сравнить ее со спектрограммой на выходе передатчика, сделать вывод об изменении формы спектра и уровней сигнала при прохождении канала связи.

8. Пронаблюдать осциллограммы на выходе демодулятора и выходе решающего устройства. Зарисовать характер осциллограмм, сделать вывод.

9. Пронаблюдать осциллограммы цифровых потоков на входе и выходе тракта передачи. Сделать вывод о влиянии шума на количество возникающих ошибок.