- •1.Составные части и функции устройств приема и обработки радиосигналов (упорс) в системах подвижной связи. Классификация упорс.
- •2. Структурная электрическая схема приемника прямого усиления
- •3. Структурная электрическая схема и принцип работы супергетеродинного радиоприемника
- •Способы ослабления побочных каналов приема в супергетеродинном радиоприемнике
- •5. Показатели качества радиоприемника: чувствительность и коэффициент шума. Связь коэффициента шума приемника с параметрами его отдельных каскадов.
- •Средний квадрат шумовой эдс определяется следующим соотношением
- •Найдем шумовую мощность, поступающую на вход приемника,
- •Тракта приемника По определению ,
- •6. Шумовая температура. Связь между коэффициентом шума и чувствительностью приемника
- •7. Односигнальная и многосигнальная селективности радиоприемника
- •8. Стабильность характеристик радиоприемника. Искажения сигнала в радиоприемнике. Динамический диапазон радиоприемника
- •9. Назначение, структура и классификация входных цепей радиоприемника. Варианты схем входных цепей: входная цепь с одиночным колебательным контуром и с внешнеемкостной связью с антенной.
- •10. Варианты схем входных цепей: входная цепь с дискретным конденсатором, входная цепь с электронной настройкой с помощью варикапов.
- •11. Коэффициент передачи, селективность и полоса пропускания одиночного колебательного контура входной цепи
- •12. Анализ входной цепи с одиночным колебательным контуром при связи с настроенной антенной
- •13. Назначение, классификация и требования к резонансным усилителям. Варианты схем резонансных усилителей.
- •Контуром
- •14. Эквивалентная схема невзаимного усилительного элемента. Анализ резонансного усилителя с автотрансформаторным включением одиночного колебательного контура
- •15. Влияние внутренней обратной связи через усилительный прибор на устойчивость работы резонансного усилителя
- •После подстановки (3.12) – (3.14) в (3.11) получим
- •16. Полосовые усилители: двухкаскадный усилитель с одиночными взаимно расстроенными контурами (расстроенная пара), усилитель с двухконтурным полосовым фильтром
- •17.Полосовые усилители: усилитель с электромеханическим фильтром.
- •18. Полосовые усилители: усилитель с кварцевым фильтром, усилитель с фильтром на пав
- •19.Назначение, основные требования и классификация преобразователей частоты. Балансный преобразователь частоты на базе дифференциального каскада.
- •20.Варианты схем преобразователей частоты: ключевой преобразователь на основе операционного усилителя, кольцевой диодный преобразователь частоты
- •22.Назначение, основные характеристики и требования, предъявляемые к амплитудным детекторам. Последовательный диодный детектор в режиме детектирования сильных и слабых сигналов
- •Принцип работы детектора можно рассматривать, исходя из временных или спектральных представлений. На рисунке 5.3 показан немодулированный входной сигнал детектора и напряжение на нагрузке детектора.
- •23.Эмиттерный амплитудный детектор. Диодный амплитудный детектор с удвоением напряжения.
- •24.Синхронный амплитудный детектор на операционном усилителе
- •На операционном усилителе
- •25.Назначение амплитудных ограничителей. Амплитудный ограничитель с односторонним ограничением и переменной отсечкой.
- •26. Двусторонний амплитудный ограничитель на базе дифференциального каскада.
- •27.Назначение фазового детектора и его детекторная характеристика. Балансный диодный фазовый детектор
- •Из схемы видно, что к диоду v1 приложена сумма опорного напряжения и напряжения сигнала, а к диоду v2 разность этих напряжений.
- •Можно показать, что
- •28. Варианты схем фазовых детекторов: кольцевой диодный фазовый детектор, ключевой фазовый детектор
- •Из рисунка следует, что мгновенный коэффициент передачи диодного моста изменяется от –1 до 1 так, как показано на рисунке 5.22
- •Представим мгновенный коэффициент передачи рядом Фурье
- •29. Назначение, основные характеристики частотных детекторов. Принципы частотного детектирования
- •В качестве преобразователя чм а ачм используют линейные электрические цепи, коэффициент передачи, которых зависит от частоты. Эта зависимость должна быть линейной или близкой к ней.
- •30. Балансный диодный частотный детектор с взаимно расстроенными контурами
- •31.Мультипликативный частотный детектор
- •32.Назначение, принцип действия, классификация и структурные электрические схемы систем ару. Характеристика регулирования простой обратной ару
- •33.Варианты схем электронных регуляторов усиления
- •34.Частотная автоматическая подстройка частоты. Структурная схема. Характеристика регулирования
- •Пусть промежуточная частота равна
- •35.Фазовая автоматическая подстройка частоты. Структурная схема. Характеристика регулирования
- •Система выходит из состояния автоподстройки при , следовательно,
- •36. Радиоприем сигналов амплитудной модуляции. Прохождение ам сигнала через частотно-избирательную систему радиоприемника
- •Частоты несущей с средней частотой полосы пропускания Обозначим
- •37. Радиоприем однополосных сигналов
- •38. Радиоприем частотно модулированных сигналов. Прохождение чм сигнала через селективный тракт приемника
- •Мгновенная частота этого сигнала равна
- •Разделив обе части последнего выражения на 2π, получим
- •39. Радиоприем сигналов амплитудной манипуляции. Структурная схема радиоприемника. Временные диаграммы сигналов в демодуляторе.
- •40.Радиоприем сигналов квадратурной амплитудной манипуляции. Формирователь сигнала квадратурной амплитудной манипуляции
- •41 Радиоприем сигналов квадратурной амплитудной манипуляции. Демодулятор сигнала квадратурной амплитудной манипуляции
- •42.Радиоприем сигналов частотной манипуляции: структурная электрическая схема и временные диаграммы сигналов тракта приема. Фильтровой частотный детектор
- •43. Детектор сигнала частотной манипуляции с линией задержки на цифровых имс
- •44. Общие сведения о сигналах msk и gmsk. Квадратурный способ формирования сигналов msk и gmsk с использованием интегрирования элементарных посылок.
- •45. Формирование сигналов msk и gmsk с использованием перекодирования и последовательно-параллельного преобразования.
- •46.Автокорреляционный демодулятор сигналов минимальной и гауссовской минимальной частотной манипуляции
- •47.Радиоприем сигналов фазовой манипуляции. Структурная схема устройства формирования опорного напряжения.
- •49. Радиоприем сигналов двухпозиционной фазоразностной манипуляции: структурная схема и временные диаграммы сигналов в когерентном демодуляторе.
- •50. Радиоприем сигналов квадратурной фазоразностной манипуляции: структурная схема и временные диаграммы сигналов в демодуляторе.
- •51. Радиоприем сигналов с ортогональным частотным разнесением ofdm. Формирование сигнала bpsk-ofdm.
- •52. Радиоприем сигналов с ортогональным частотным разнесением ofdm. Демодулятор сигнала bpsk-ofdm.
- •54.Радиоприем широкополосных (шумоподобных) сигналов: структурные схемы передатчика и приемника в системе с расширением спектра методом скачкообразного изменения частоты
22.Назначение, основные характеристики и требования, предъявляемые к амплитудным детекторам. Последовательный диодный детектор в режиме детектирования сильных и слабых сигналов
Амплитудные детекторы предназначены для неискаженного воспроизведения огибающей АМ сигнала.
Основные требования, предъявляемые к амплитудным детекторам:
1. Минимальные линейные и нелинейные искажения выходного сигнала;
2. Минимальные высокочастотные пульсации выходного напряжения;
3. Большое входное сопротивление;
4. Большой коэффициент передачи.
Классификация:
по принципу действия
1. Нелинейные детекторы,
2. Линейные детекторы с периодически изменяющимися параметрами (синхронные детекторы),
по типу детектирующего элемента:
1. Детекторы на невзаимных детектирующих элементах (транзисторные, на ОУ),
2. Детекторы на взаимных детектирующих элементах (диодные).
по виду цепи невзаимного детектирующего элемента, в которой происходит
детектирование:
1. Эмиттерный,
2. Коллекторный,
3. Стоковый,
4. Истоковый
Детекторной характеристикой амплитудного детектора называется зависимость приращения постоянного напряжения на нагрузке детектора, вызванного действием входного сигнала, от амплитуды напряжения входного немодулированного сигнала (рисунок 5.1).
Рисунок 5.1- Детекторная характеристика амплитудного детектора и ее использование
для определения коэффициентов передачи и выходного сигнала
По детекторной характеристике определяются коэффициенты передачи детектора для немодулированного и модулированного сигналов
,
где - приращение напряжения на нагрузке при действии на входе немодулированного синусоидального сигнала с амплитудой , - амплитуда первой гармоники выходного низкочастотного напряжения, изменяющегося с частотой модуляции , m – коэффициент глубины модуляции входного АМ сигнала при синусоидальном законе модуляции.
Важной характеристикой детектора является его входное сопротивление.
Входным сопротивлением детектора называется отношение амплитуды входного немодулированного сигнала к амплитуде первой гармоники входного сигнала с частотой несущей
.
Последовательный амплитудный диодный детектор в режиме детектирования сильного сигнала
Принципиальная схема детектора приведена на рисунке 5.2. Детектор состоит из полупроводникового диода, резистора и конденсатора нагрузки и . Входное напряжение подается на детектор через трансформатор, а выходное снимается через разделительный конденсатор.
Рисунок 5.2 – Последовательный диодный детектор
Принцип работы детектора можно рассматривать, исходя из временных или спектральных представлений. На рисунке 5.3 показан немодулированный входной сигнал детектора и напряжение на нагрузке детектора.
Рисунок 5.3 – Напряжения на входе и выходе амплитудного детектора
В положительный полупериод входного сигнала диод открыт, конденсатор быстро заряжается через малое сопротивление открытого диода. Постоянная времени заряда . В отрицательный полупериод входного сигнала диод закрыт, конденсатор медленно разряжается через относительно большое сопротивление нагрузки. Постоянная времени разряда . Чем больше постоянная разряда по сравнению с постоянной заряда, тем меньше пульсации выходного напряжения с частотой несущей входного сигнала. В идеальном случае постоянной амплитуде входного сигнала должно соответствовать постоянное напряжение на нагрузке.
Для определения детекторной характеристики и коэффициента передачи детектора воспользуемся спектральными представлениями.
В режиме детектирования сильного сигнала можно воспользоваться грубой линейно-ломаной аппроксимацией вольтамперной характеристики диода, представленной на рисунке 5.4,
, (5.1)
где S – крутизна нарастающего участка вольтамперной характеристики.
Из схемы детектора видно, что к диоду прикладываются паременное напряжение входного сигнала с амплитудой и напряжение на нагрузке , которое является подзапирающим для диода. Из рисунка 5.4 следует, что
. (5.2)
Рисунок 5.4 – Вольтамперная характеристика диода и временные диаграммы вход
ного напряжения и тока диода в режиме детектирования сильного сигнала
Подставляя последнее соотношение в (5.1), получим
Используя последнее соотношение, определим постоянную составляющую тока диода
Напряжение на нагрузке равно
.
Используя наряду с последним соотношением выражение для из (5.2), получим трансцендентное уравнение для определения угла отсечки
.
Из него видно, что угол отсечки не зависит от амплитуды входного сигнала, следовательно, в режиме детектирования сильного сигнала детекторная характеристика (5.2) диодного детектора линейна, а его коэффициент передачи равен
. (5.3)
При малых значениях угла отсечки он равен
.
Таким образом, чем больше произведение крутизны диода и сопротивления нагрузки, тем ближе коэффициент передачи к единице.
На рисунке 5.5 приведена вольтамперная характеристика диода, которая описывается однозначной функцией напряжения, приложенного к диоду. Функция не имеет точек разрыва
5.5 – Реальная вольтамперная характеристика диода
Разложим функцию в ряд Тейлора в окрестности точки по степеням приращения этого напряжения
, (5.4)
где .
Первая производная функции при является крутизной вольтамперной характеристики в начале координат S, а вторая производная функции – первая производная крутизны .
Подставляя выражение для в (5.4) с учетом введенных обозначений, получим
выделим постоянную составляющую тока i
.
Так как
. (5.5)
Последнее соотношение описывает детекторную характеристику. Из него видно, что в режиме детектирования слабых сигналов детекторная характеристика квадратична. Этот вывод относится и к другим видам амплитудных детекторов.