- •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
Способы ослабления побочных каналов приема в супергетеродинном радиоприемнике
1. Правильный выбор преобразующего элемента и режима его работы. Если в качестве преобразующего элемента используется идеальный перемножитель напряжений сигнала и гетеродина, то существует только один побочный канал приема - зеркальный канал.
2. Повышение селективности входных цепей и УРЧ (преселектора) по побочным каналам приема
3. Применение двойного преобразования частоты с высокой первой промежуточной частотой и низкой второй. За счет высокой первой ПЧ повышается селективность по зеркальному каналу. За счет низкой второй ПЧ повышается селективность по соседнему каналу, т.е. по отношению к помехам, частоты которых близки к частоте принимаемого сигнала. Первая промежуточная частота может быть выбрана даже выше частоты принимаемого сигнала. При этом вместо перестраиваемого в пределах диапазона преселектора можно использовать неперестраиваемый широкополосый преселектор, полоса пропускания которого равна ширине поддиапазона приемника (рисунок 7). Из рисунка видно, что использование неперестраиваемого преселектора возможно, если выполняется условие .
Рисунок 7- Расположение частот сигнала, гетеродина и зеркального канала при
4. Использование фазокомпенсационного способа подавления зеркального канала.
Структурная схема преобразователя частоты, в котором реализован этот способ приведена на рисунке 8 для случая, когда . Преобразователь состоит из двух смесителей, гетеродина, двух фазовращателей и устройства сложения сигналов.
Рисунок 8- Фазокомпенсационный способ подавления зеркального канала
Пусть на входе действует сигнала: .
Тогда
, .
Пусть на входе действует помеха зеркального канала: .
Тогда
, .
Основные тенденции в развитии УПОС
Освоение все более высокочастотных диапазонов,
Применение цифровой обработки сигналов,
Расширение функциональных возможностей радиоприемников,
Унификация схемных и конструктивных решений,
Увеличение степени интеграции элементной базы,
Повышение степени автоматизации управления,
Встроенный контроль работоспособности и диагностика неисправностей.
5. Показатели качества радиоприемника: чувствительность и коэффициент шума. Связь коэффициента шума приемника с параметрами его отдельных каскадов.
Чувствительность – способность приемника принимать слабые сигналы.
Количественной мерой чувствительности является минимальный уровень сигнала в антенне (ЭДС ЕА или мощность РА), при котором переданная информация воспроизводится с заданной мерой качества.
Критерий качества определяется видом принимаемого сигнала. При телефонии это отношение сигнал/шум на выходе приемника. При приеме цифровых двоичных сигналов – вероятность ошибки.
Факторы, ограничивающие чувствительность:
Усиление приемника,
Помехи радиоприему
Напряжение на выходе линейного додетекторного тракта приемника прямо пропорционально ЭДС в антенне EA и коэффициенту усиления этого тракта . Поэтому при заданном постоянном значении значение требуемой ЭДС в антенне обратно пропорционально коэффициенту усиления.
Рисунок 1.1 – Зависимость чувствительности приемника от коэффициента усиления
его додетекторного тракта
Уровень внешних помех непостоянен. Поэтому при оценке чувствительности принимают во внимание внутренние помехи – шумы радиоприемника – и определяют чувствительность, ограниченную шумами.
Примеры:
Профессиональное РПУ декаметрового диапазона ЕА= 0.5..15 мкВ;
РПУ планетного радиолокатора РА = 10 –21 Вт;
Наряду с измерением чувствительности в абсолютных единицах (вольтах и ваттах)
используют относительную единицу измерения: дБм – чувствительность относитель-
но 1мВт, выраженную в децибелах,
.
Чувствительность приемника беспроводного сетевого адаптера стандарта 802.11b, используемого в ЛВС, при пропускной способности 2 Мбит/с может равняться –90 дБм. Каждый адаптер состоит из высокоскоростного радиомодема, обеспечивающего прием и передачу сигналов, и процессора, отвечающего за сетевые функции, включая формирование кадров и реализацию алгоритма доступа к среде передачи.
1.Коэффициентом шума приемника называется отношение полной мощности шума на выходе додетекторного тракта приемника к части этой мощности, которую создает включенный на вход эквивалент антенны.
(1.1)
Эквивалентом антенны называется линейный двухполюсник, сопротивление которого равно выходному сопротивлению антенны.
2. Коэффициентом шума приемника называется величина, которая показывает, во сколько раз отношение сигнал/шум на входе приемника больше отношения сигнал/шум на его выходе
(1.2)
Эти определения эквивалентны, т.к.
В частотных диапазонах, где важную роль играет коэффициент шума, используются настроенные антенны, т.е. антенны, сопротивление которых носит резистивный характер. Поэтому эквивалентом антенны является резистор – источник теплового шума. Эквивалентная схема шумящего резистора, подключенного к входу приемника, имеет следующий вид (рисунок 1.2)
Рисунок 1.2 – Эквивалентная схема шумящего резистора, подключенного к входу
приемника