Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 65
Текст из файла (страница 65)
Эта ооработка заключается в разделении сообщений, образующих многоканальный сигнал; регенерации, т. е. распознавании искаженных помехами знаков и замене их неискаженными; преобразовании к виду, необходимому для передачи потребителям. Главный тракт приема во многих приемниках строится по схеме ипфрадина, что облегчает применение синтезатора и цифровой настройки. Как указывалось в гл. 4, особенностью пифрадипа является псперестраиваемая широкополосная входная цепь. В широкую полосу пропускапия цепей радиочастоты ипфрадипа попадают сигналы многих мощных радиостанций, суммарное напряжение которых может достигать сотен милливольт. В результате в первых каскадах возникают помехи из-за перскрсстпои модуляции и иитермодуляции.
В чувствительных магистральных приемниках эти явления могут ухудшать показатели приема, поэ~ому практикуется включение па входе переключаемых, но ие перестраи- Зоб ваемых полосовых фильтров, пропускающих часть диапазона, в которой в данное время ведется прием; этим уменьшается уровень помех на входе, благодаря чему значительно ослабляются нелинейные процессы.
Для ослабления нелинейных помех дополнительно принимаются следующие меры: 1. Усиление первых каскадов приемника, имеющих широкую полосу пропускания, делается небольшим, При этом напряжение принимаемого сигнала увеличивается в этих каскадах только в такой мере, чтобы нс сильно возрастал коэффициент шума; но прп этом нс усиливаются и помехи. В противном случае возросло бы влияние нелинейных процессов, так как они пропорциональны третьей степени напряжений помех (см.
$8.4, 8.5). 2. На входе приемника включается аттснюатор. Чтобы гарантировать надежность и устойчивость радиосвязи, передатчики обычно имеют значительный запас по мощности и создают в месте приема сильный сигнал, значительно превышающий порог чувствительности приемника. При действии помех аттенюатор уменыпает напряжение сигнала до значения, при котором еше возможен нормальный прием. Вместе с сигналом понижается и уровень помех.
Поскольку их действие пропорционально третьей степени напряжения, оно ослабляется во много раз. Автоматическое управление аттенюатором входит в функции цепей автоматической регулировки усиления. 10.8. МЛЛОШУМЯЩИЕ ПРИЕМНИКИ 11а дециметровых и сантиметровых волнах работают радиорелейные, спутниковые и космические радиосистемы. Приемники многоканальных радиорелейных линий прямой видимости строят по обычной супергетеродипной схеме, От приемников более длинных волн опи отличаются главным образом конструкцией цепей радио- частоты, в которых используются полноводные, коакснальные или полосковые цепи и фильтры, а такако широкой полосой пропусканпя и соответственно высокой промежуточной частотой (десятки мегагерц) .
В приемниках оконечных станций радиосигнал детектируется и поступает в оконечную аппаратуру, в которой происходит разделение каналов — частотное или временное, в зависимости от способа уплотнения радиоканала. В приемниках промежуточных станций, па которых не вводятся и не отводятся каналы, детектирование сигнала обычно отсутствует. Радиочастота принятого сигнала преобразуется в промежуточную частоту, а затем промежуточная частота преобразуется в радиочастоту передатчика, который передает сигнал следующей станции, и т. д.
Особенность микроволновых диапазонов, в которых работают радиорелейные линии, — низкий уровень внешних помех. Поэтому важно, чтобы собственные шумы приемника были минимальны, так как повышение чувствительности позволяет применять передатчик меньшей мощности и более простой конструкции. Особенно высокие требования предъявляются к чувствительности приемников радиолиний спутниковой и дальней космической связи.
Выполнение этих требований обеспечива>от специальные входные усилители с минимальной шумовой температурой и порогопонижающие устройства для частотного детектирования (см. гл. 9). Если важно добиться особо высокой чувствительности, применяют охлаждаемые параметрические усилители, например, типа показанного на рис. 4.33. )0.9. ОБЩИЕ ТЕНДЕНЦИИ В АВТОМАТИЗАЦИИ И ВОПРОСЫ ОПТИМИЗАЦИИ РАДИОП РИЕМНОЛ АППАРАТУРЫ Подобно тому, как в 60-е и 60-е гг. глубокие изменения в технике радиоцриема вызвали переход от электронных ламп к транзисторам, с 70-х гг. идет процесс внедрения в приемную аппаратуру интегральных модулей со все возрастающей степенью интеграции. Эта тенденция продолжает усиливаться и в 80-е гг.
привела к созданию интегральных модулей с уровнем интеграции в тысячи элементов на одном кристалле. Одним из главных следствий их внедрения стало создание для приемной аппаратуры узлов автоматического регулирования и управления, основанных на принципах цифровой вычислительной техники, микропроцессоров (МП) и микрокомпьютеров. МОП-технология позволила создавать интегральные модули с большим количеством логических операций на единицу площади кристалла, что имеет первостепенное значение для МП, у которых значительную часть составляют регистры памяти. Микрокомпьютеры встраиваются в радиоприемное устройство, образуя функциональный узел с программируемой логикой.
Они могут быть общим узлом и ряда приемников в комплексе оборудования приемной радиостанции. В данное время значение МП и микрокомпьютеров в дальнейшем развитии техники радиоприема раскрыто еще ие полностью. Несомненно, что их интенсивное внедрение вызовет значительные изменения в принципах и конструкциях приемников, как и в радиотехнике в целом. Использование МП особенно выгодно в случаях, когда для решения задачи должны выполняться арифметические вычисления и логические операции, требуются гибкость управления, обработка и использование статистических данных и др. Микропроцессоры применяют в качестве отдельных элементов, выполняющих сравнительно несложные задачи, основных функциональных элементов сложных устройств обработки сигналов, устройств, обеспечивающих взаимодействие функциональных элементов сложных комплексов оборудования приемных радиостанций.
308 На первом уровне этой иерархии микропроцессоры выполняют коммутацию входных аттенюаторов и других элементов радиочастотных цепей; электронное управление управляемыми делителями частоты в синтезаторах; автоматизацию процессов настройки приемника при местном и дистанционном управлении, в том числе программном, и др.
К задачам микропроцессоров второго уровня относятся анализ состояния канала и использование результатов оценки стохастических, энергетических и потоковых параметров сигналов и помех для реализации на основе получаемых результатов адаптивного регулирования характеристик приемника; реализация алгоритмов оптимальной обработки сигналов в условиях априорной неопределенности; построение цифровых фильтров для сигналов сложной формы, адаптивных кодопреобразователей в каналах с одиночными и группиру>ощимися ошибками; оптимальный синтез приемников в многомерном пространстве показателей качества; автоматизированное проектирование приемников и др.
Микропроцессоры третьего уровня выполняют математическое моделирование и автоматизированную оценку эффективности оборудования; компенсацию межсистемкых помех; коммутацию каналов и сообщений; автоматизацию частотно-диспетчерской службы; автоматизацию дистанционного сбора данных от большого числа приемников и создание концентраторов данных, интеллектуальных терминалов операторов радиостанций и др. Микропроцессоры являются тем средством, которое позволит наиболее полно оптимизировать радиоириемные устройства по группе главных показателей качества. Рассмотрим самые общие подходы к решени>о этой задачи.
В й 1.1 было дано понятна векторной олтммнзацнн танях сложных систем, как раднопрнемнос устройство. Устройство 5, удовлетворяющсс совокупности (Уа, О.) условнй функционирования Уа н ограничений се структ>ры н пара. метров О., называют допустнлюй Во мно>ксствс Мл допус|нмых систем существует подмножсство М, „строго допустимых систем, удовлетворяющих савокупностн (Уь, О„К. О,), где К вЂ”,вектор показателей качества снгтемы, О,— ограннчення показателей качества. Задача векторной оптимизации заключается в том, жабы нз множества М, х выбрать онствму 5, обладающую нанлучшнм в смысле некоторого критерия вектором К. Онстема 5щМс л называстся худшей сслн найдется хотя бы одна безусловно лучшая снстема 5лщМ, ю для которой К(5 )(К(5), т.
е. каждый нз частных показателей каюства й;(5 ) не хуже (нс больше), чем й,(5). В противном случае, когда М, д не содоржнт пл одной бсзусловно лучшей системы, данную онствму 5 называют нсхудшей. Прнмснснне бсзусловного крнтерня првдпочтевня (БКП) ко всем 5щМ, „позволяет разбить сто на два непересекающихся подмножества — худших М, н нсхудшнх М„, онстем. Там как процедура оптнммзацмн состоят в отыскаянн нсхудшнх систем, то множество М, может быть в дальнейшем исключено нз рассмотренна.
Лля описания нсхудшнх систем прн нспольэованнн БКП используют метод рабочих характврвстнк н весовой метод. Оба метода оводят векторную онтнмнэацню к екалярной, позволяя прн этом отсеять нехудшне системы н найти чмст- ЗОВ ные потенциальные значешия йш камрдога показателя качества, Однако только в случае пь!рожденного множества М«*, содержащего одну систему, удается най. тн лучшую систему. Поэтому для выбора единственной системы нз невырожденного мномгества М„па конечном этапе синтеза вводят условный критерий предпочтения (УКП).
Наиболее известны следующие методы векторной оптимизации, основанные на УКП: результирующего показателя качества, мпинмаксный, ограничения второстепенных частных показателей, последовательных уступок, экспертных оценок. Недостаток метода результирующего показателя качества, сводящего оптимизационную задачу к скалярной, заключается в субъективизме прн установлении функциональной завнсилюстн Кр — — г(йг, ..., й ) единого, результирующего показателя качества от частных показателей.
Иногда впд втой зависимости не удается обосновать даже субъективно. В подобных ситуациях можно применять мнннчаксный критерий, позволяющий выбрать такую систему 5»гпМ» „, для которой й„>г(5»)(й «(5), где й„,=щах(й>»...,йш») — наибольший из нормированных показателей качества йгэ — — йг/йг ш»х. Однако это означает лишь обеспечение наилучшего (ианменьшего) значения для наихудшего (наибольшего) по. казателя качества. Метод ограничений основан ва переводе всех частных показателей качества, кроме одного, называемого главным, в разряд ограничений типа равенств и неравенства йз=йш', - ', й»=й»о! йр(йх ! ...,'й»(й „. При большом числе ограничений векторный синтез сводится к окэлярцолгу, но самому методу свойствен известный произвол.
Кроме того, ограничения типа равенств могут привести н решению, принадлежащему множестцу М,. Прн методе последовательных уступок показатели качества ран>кнруются в порядке их важности, отыскивается зпаче>ше й> ш>» при игнорировании остальных показателей, затем задается «уступка», т.
е. допустимое увеличение й>, и ищется йхш>» н т. дд па последне>> этапе ищут систему, обеспечивающую й„ш,» прн условии ограничений йг»-йг ш>»+ай> ш>» для остальных и — 1 показателей В этом случае ограничения, накладьшаемые на и — ! неглавных показателей, можпо выбрать более обоснованно, но здесь также имеет место субьектнвизм в выборе глаьиога показателя качества и значения Лйг. Метод экспертных оценок позволяет определить исходные данные (Уе, О„ К, 0»), обосновать количественно некоторые ограничения О, и 0», выбрать эесавь>е коэффициенты н т. д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
