Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Преимущества однополосных систем привели к их широкому применению в радиосвязи и вытеснению АМ сигналов с несущей и двумя боковыми полосами. Достижения микроэлектроники сделали возможным переход к однополосной системе и н звуковом радиовещании, по в данное время это признано нецелесообразным, поскольку у населения всех стран мира имеются сотни миллионов радиовещательных приемников, пе приспособленных для приема одпополосцого сигнала.
Кроме того, начинается внедрение в диапазонах ДВ и СВ стереофонического радиовещания, которое требует другого вида модуляции (см. $ 8.11). 266 Внедрение однополосной радиосвязи потребовало решения трех главных задач; уменьшения нелинейных искажений при детектировании; генерирования в приемнике напряжения, частота которого х но авиа частоте несущей, по- ык то> Р давлеиной в передатчике, автоматической регулировки усиления. Нелинейные искажения можно уменьшить, увеличив напряжение от Рис.
8.18 генератора несущей. Другой способ состоит в применении баланспого амплитудного детектора, один из . 8.18. В основе его вариантов схемы которого изображен на рис. 8.. о й: ослабление действия лежит известное свойство балансных цепе": нелинейных искажений, проявляющихся в наличии четных гармо- В детекторе на рис. 8.18 на диод УДг действует напряжение Уь равное Уз+У„ а на диод УДг — напряжение Уг, равное У У, . У вЂ” принимаемый олнополосный сигнал в половине вторичной обмотки трансформатора. За модель однополосного сигнала будем принимать У,соз(юо+й)й Напряжение от генератора несущей ио=Уосоз мой Из векторной лиаграммы, аналогичной рис.
8.4, находим амплитуды напряжений на диодах УДг и УДг. У, = )г Уог+Уг+2У, У, созе> 1, У = 1' У',+У',— 2У У, соз о> 1, Обычно У'о»Уг, и напряжение на выходе детектора можно представить формулой и .в г то,в! У К 1/1-1-2 — ' созй/) ' — (! — 2 — ' сов й1) ивых о и (гт й о ) ~ й о Злесь Кп — коэффициент передачи летектора. Применяя формулу бинома Ньютона, можно переписать это выражение в виде и„х, т У, К (! +(У,/У,) соз й 1 — (1/8) (2 (У,/Уо' соз й 1)г+ ...
1 + (Уо/1/о) соз й 1+(1/8) (2 (Уо/Уо) соз й Цг имеют место нелинейные искажения. На выходе балансного деТЕКТОРа ОНН КОМПЕНСнруЮТСЯ И ОСТаЕТСЯ ивмх в,д И скажения из-за нечетных гармоник, вызванные членами со н п и Уо»Ус степенями более высокого порядка, останутся, но при они имеют малое значение. При определении требований к точности частоты напряжения несущей, генерируемого в приемнике, следует учесть, что отклонение этого частоты от номинального значения влечет за собои изменение частоты сигнала на выходе летектора.
Если бы в пре- 267 дыдушем случае угловая частота генератора несущей была не вс, а ыс+Лы, то частота напряжения на выходе детектора была бы не 1)„а (вс+Р,) — (ыс+Лы) =Гз,— Лы. Отсюда видно, что неточная настройка генератора несущей приводит к искажению принимаемого сообщения. В частности, при Ло=(с, сигнал вообще невозможно воспроизвести, поскольку Г), — Лы=О. Для более детального выяснения последствий отклонения час.
тоты генератора от номинального значения рассмотрим составляющие спектра реального сигнала, имеющие кратные частоты , ЗЕ ... Такие составляющие содержатся в звучании музыкального инструмента, в гласных звуках речи и др. В спектре радиоизлучения этим составляющим соответствуют частоты !с+ + ',,гс- 2Е, )с+За, а после детектирования в приемнике с неточно установленной частотой генератора несущей они преобразуются в частоты Š— Л1, 2г — Л1, ЗŠ— Л) и т. д. Нетрудно видеть, что теперь эти частоты некратны; при воспроизведении такой звук будет хриплым, искаженным. Искажения мало заметны, если расстройка генератора Л! не превышает нескольких герц.
О собенно жестки требования к точности частоты при высококачественном воспроизведении музыки: Л)( 2 ... 3 Г . П Л! . 20 Г ц. ри 0 Гц ухудшаются естественность и узнаваемость речи, а йри Л!)250 Гц заметно снижается разборчивость. П и ри работе радиолипии па фиксированных частотах достаточная точность и стабильность частоты восстанавливаемой пес ш 1 б у ей о еспечивается синтезатором. Широко распространены системы однонолосной радиосвязи с пилот-сигналом. Б приемнике с цепью АПЧ роль пилот-сигнала выполняет остаток несущей, которая не полностью подавляется в передатчике.
Упрощенная схема приемника для этого случая показана на рис. 8.19. Здесь П— преселектор, Пр — преобразователь и УПЧ вЂ” усилитель промежуточной частоты; Д вЂ” детектор. Совпадение частот гетеродина Г, н подавленной пес!щей сигнала обеспечивается цепью фазовой АПЧ. Для этого пилот- сигнал, выделенный узкополосным фильтром Ф„и напряжение генератора несущей Г пода1отся иа входы фазового детектора ФД, выходное напряжение которого, сглаженное фильтром Ф, и при необходимости усиленное усилителем У, действует на управляющую цепь УЦ гетеродина Г, преобразователя частоты. Сложной задачей при однополосной радиосвязи является осуществление АРУ, которая необходима на радиолиниях с замираниями сигнала. В приемниках АМ сигналов, т.
е, двухполосных сигналов с несущей, регулирующее напряжение для АРУ получается выпрямлеиием сигнала и сглаживанием его в фильтре нижних частот (см. 3 6.3 — 6.5). Полученное регулирующее напряжение пропорционально напряжению несущей сигнала. При уменьшении несущей усиление возрастает, а при увеличении ее— уменьшается. Такая регулировка гарантировать постоянство напряжения сигнала на выходе приемника не монсет, так как изменение несущей может не сопровождаться замиранием боковых полос, от напряжения которых зависит напряжение на выходе детектора, Тем не менее опа применяется, так как улучшает стабильность приема.
При однополосной радиосвязи напряжение сигнала изменяется не только вследствие замираний, но в большей степени в зависимости от характера передаваемой информации. При передаче речи, например, боковая полоса исчезает при каждой паузе и увеличивается при возрастании громкости. Поэтому для получения регулирующего напряжения нельзя использовать простое выпрямлепие напряжении сигнала, как это имело место в устройствах по схеме на рис. 6.3.
В цепях АРУ приемников одпополосной радиосвязи с применением пилот-сигнала регулирующее напряжение формируют, выпрямляя усиленный пилот-сигнал. Такая цепь и показана на рис. 8.19, УПС вЂ” усилитель пилот-сигнала, выделенного фильтром Ф,;  — выпрямитель, ФНЧ вЂ” фильтр нижних частот. Напряжение, сглаженное ФНЧ, подается в цепи регулирования усиления П и УПЧ. Регулировка усиления по уровню пилот-сигнала (остатка несущей) подобна АРУ приемников полного АМ сигнала и имеет тот же недостаток; изменение пилот-сигнала недостаточно связано с изменениями уровня принимаемой боковой полосы. Если по одпополоспой радиолинии передаются не телефонные аналоговые сигналы со случайно изменяющейся амплитудой, а сигналы стационарной амплитуды, например телеграфные, регулирующее напряжение формируют из них, а не из пилот-сигнала.
8.11. ПРИЕМ ДИСКРЕТНЫХ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАН!-1ЫХ СИГНАЛОВ Рис. 8.19 268 269 Данные вычислительных центров, квантоваипые непрерывные сообщения и телеграммы переда1отся по радиолииням в форме дискретных (обычно двоичных) сигналов. Известны амплитудная, частотная и фазовая манипуляции передатчиков. Рассмотрим особенности приема сигналов с амплитудной манипуляцией. Исходное сообщение содержит посылки положительной (символ 1) и отрицательной (символ О) полярности.
При АМ символу соответствует передача несущего колебания в течение времени Т (посылка), символу 0 — отсутствие колебания (пауза), Радио- приемное устройство для дискретных сигналов, как и любое другое, состоит из двух основных частей: частотно-селективного усилительного тракта (часто его называют «главным трактом гриема») и демодулятора, в котором осуществляется детектирование и обработка сигналов. Приемник дискретных АМ сигналов отличается от приемника непрерывных сообщений построением демодулятора.
Типичный вариант схемы приемника изображен на рис. 8.20. Амплитудный детектор АД, следующий за главным трактом присма ГТП, преобразует входной сигнал в посылки постоянного тока, которые сглаживаются фильтром нижних частот ФНЧ. Фильтр осуществляет дополнительную фильтрацию сигнала от помех, если полоса пропускания приемника до детектора шпрс оптимальной. После ФНЧ сглаженные посылки поступают на пороговое устройство ПУ, где сравниваются с пороговым уровнем для принятия решения о переданном символе (1 нли О).
Поскольку амплитуда сигнала меняется вследствие замираний, пороговый уровень должен быть изменя1ощимся (следящим). Слежение обеспечивает детектор порогового уровня ДПУ, у которого постоянная времени нагрузки соизмерима с интервалом корреляции замираний сигнала, т.
е. больше, чем у основного детектора ЛД. Посылки с АД поступают на пороговое устройство с некоторой задержкой в ФНЧ, чтобы пороговый уровень успел установиться. В пороговом устройстве наряду с принятием решения формируются прямоугольные импульсы. Для уменьшения влияния помех во время длительных пауз применяется устройство защиты (на рис. 8.20 не показано), которое запирает тракт приема в паузах («автостоп»). Прямоугольные импульсы постоянного тока с выхода порогового устройства ПУ можно использовать для работы оконечной аппаратуры непосредственно, если она находится вблизи ралноприемного устройства. Если оконечная аппаратура расположена на расстоянии от приемника, то в соединительную линию подают импульсы звуковой частоты (это позволяет умсньшнть искажения импульсов в линии).
Для этого применяют тонмапипулятор ТМ, к которому подводятся колебания от Рмс. 8.28 тонального генератора ТГ. На другом конце линии для подачи на оконечное устройство тональные посылки преобразуются в посылки постоянного тока при помо1ци усилителей-выпрямителей. Глава 9 ПРИЕМ СИГНАЛОВ С УГЛОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ 9.!. ИСКАЖЕНИЯ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ ПРИ МНОГОЛУЧЕВОМ РАСПРОСТРАНЕНИИ РАДИОВОЛН Модель сигнала, применяемая при проверке основных показателей приемника модулированных сигналов и при анализе его свойств, характеризуется формулами (8.1) и (8.3), причем в случае ЧМ (),=сонэ(.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
