Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 66
Текст из файла (страница 66)
Однако ему также присущ ряд недостатков, связанных с подбором экспертов и организации самой экспертизы. Рассмотрим некоторые примеры структурно-параметрической оптимизации приемника. Пример !. Оптимальный синтез решающей цепи, в значительной степени определяющей качество приема, возможен, если известно отношение сигнал-помеха на се входе, т. е.
на выходе линейного тракта — главного тракта приема (см. $10.7). с1ем лучше это отношение, тем выше качество приема, поэтому оптимизация имеет первостепенное значение. Этот критерий нпвариантсп в известной мере к типу сигналов н способу их обработки и связав с другкмн показа. телямн качества приема сообщений, например, вероятностью ошибки, средне.
квадратическим значением искажений. После определенной формализации этот векторный критерий позволяет учесть инептцие условия (мощиасть передатчика, направленность н ориентацию антенн, различия нх полярнзациаппых характеристик, свойства среды распространения радиоволн, характеристики помех и .310 др.), собственные показатели приемника (структуру; нелинейные искажения сигналов в избирательных каскадах; овязь между каэффи>шентамн нелинейности тракта й» *, блокирования йр», перекрестных й, » н ннтерчадуляцнапных й»» помех, прямого нрахождсиия нежелательных сигналов йр» по соседним и побочным каналам; параметры а>, ..., а, решающей цын» параметр пелынейностн усилительных приборов Е,н шумы аптеапы; собственные шумы приемннка) н огра им че пи я с> рук > уры и показателей прием инка. 11аибо>се часто .в качсс>ве основного критерия, являющегося векторным показателем качества, выбирается превышение сигнала над помехой й'»» па выходе главного тракта приема.
Для оценки степени совершенства по селектпаным свойствач реального приемвька вводится понятие идеальнога тракта, обладающего селск>пьностью оптимального согласованного филь>ра. Прн этом ка >ество приема характеризуется коэффициентам увеличения ошибок >грш= =й'г».»!Йз» „„, где индексы и и р относятся к идсалыгому и реальному >рак>ам. Для днахрс>ных сигналов >г,ш — — рш .р!р»»л», глс рш» — вероятность ошибки. Анализ полазыаает, что йап> = !> + (() )>шшх) ( йс и» 1 й»в+ й» «+й»п) 1~( +йп х + йал) (! О.! ) где Ш вЂ” коэффициент шума приемпмка; ашл — коэффициент, упшыааюший реальный уровень шумов антенны. Глтизость значения й,ш к единице сьндс>ельствуст а высоком качестве глаьпого тракта приема; если иге >г»»,)) 1, то модернизация тракта может с>щественно повькн>ь качество приема.
При данией помеховой обе>аповке в радиолииии пре.шочтнтельпее приемник с малым й»ш. Выра>ленис (!О.!) .указывает пути структурной и параметрической оптимизации приемника, по сложьая,взаимосвязь входящих в него величии дслае> нелссообрззпым применение компьютера. Прнмер 2. Для интегралы>ой оценки качества магнстрального приемника с учеюм отлельчых ега во~каза>слей, условий работы и внешних ус>ройста (антенны, разве>ангеля мощиоств, п>ирокополаспаго антенного ран«ягеля и др ) вводится коэффициент потерь приема К, „.
Выбор л!»>щего варианта приемника производится по зна >енн>о К „с )»>стан с>оиыастн приемника Ср. Таким образом, по существу используе>ся векторный показаюль начес>ва К (7(» „, Ср) ! при равных К, „лучшим является прием>>пц с меньшей Ср. При оцснкс К .«считается, что диапазон декамстровых вола вмещает около 9000 частотных навалов по 3 кГц каждый н любой из этих навалов непригоден для связи, если мощность помех любого типа (атмасферпыс шумы, индустриальные, сосредоточенные, собственные п>умы приемника н др.) па выходе канала не менее расче>пой мощности гигнала, пасущая частота которого совпадает с присвоенной частотой, Если помехи от посторонних радиастэнций отсутс>вуют, а уровень ахадпага сигнала в каждан нз >>> частотных .камалов соответствует среднему урони>о атмосферных шумов, то в среднем 50»й каналов непригош>ы для связи, так как шумы создают на пх выходе ложные сигналы даже при отсурствии рабошх сигпалои. Поэтому для оценки качества приема можно использовать уровень входного сигпа.>а, при котором в реальных условиях ОО»й частотных капалав занята помехамн.
При этом надо учитывать, нто перегруженность диапазона декамстров>зх волн пспредиамереппычи помехами н нелннейпость частотных характеристик трак>а приводят к таму, что длн соэраиеэия пезапятымн помехами тех же ООР)р час>отных каналов необходимо увеличить уровень входного снгнэла. Ус- 311 Та бл и ц а 10.1. Показатели качества магистральных приемников Тап приамаааа Показатель чачастаа ( 2 3 4 а 6 7 Кп п дБмкВ Са, отн ° сд.
13,1 !! 1,6 9 !2,7 1,8 9,8 9,3 10,5 3,8 10,5 2,5 10,3 10,3 редпенная по всем каналам разность обоих уровней сигнала и называется козффиииентам потерь приема К,, и выражается в дБмкВ. Для иллюстрации в табл. !0.1 приведены значения показателей Ка.а и Сэ для неокольиих типичных магистральных приемников. Среднее значенве Ка а си 1! дБыкВ указывает, что для рассмотренных приемников уровень входного сигнала должен быть примерно в 10 раз выше, чем для приемника, на который действуют только атмосферные помехи. Обращает па себя внимание резкий контраст векторов показателей качества К= (10,3; 0,55) и К = (9,8; 9,3) преемников 7 и 4 соответственно: по козффнцнепту нотсрь они различаются па бс(э, а по стоимости в 17 раз.
Это показывает, что те технические решения, которые использованы в приемнике 4 для улучшения его показателей несущественно сказываются па качестве его работы, но значительно увеличивают стоимость. Понтону одной из важнейших задач оптимизации приемпи. ков является снижение стоимости прн уменьшении,или сохрапешчи козффициен.
та 31, с ЗАКЛЮЧЕНИЕ Изложенный курс дает лишь общие сведения о радиопрнемных устройствах и вопросах их развития. Радиоприем — наиболее сложная задача радиотехники и далеко не все пути решения ее в полной мере уже раскрыты. Это — благодарная область для приложения творческих сил инженера. В этом учебнике дается основная и более нли менее установившаяся часть представлений о радиоприемиых устройствах. Но почти каждый день приносит новую информацию об идеях и технических достижениях, которые формируют новый курс радиоприемиых устройств. Экстраполируя изменения техники радиоприема за минувшие десятилетия, можно ожидать, что эти новые вклады потребуют значительных изменений в учебном курсе через полтора-два десятилетия.
Крайне желательно, чтобы отсутствие в учебнике некоторых уже наметившихся и частично разработанных перспективных или более сложных представлений, а также появляющегося ценного нового материала не затрудняло деятельность специалистов, избравших радиоприемные устройства направлением своей деятельности. Именно с этой целью для студентов, обучающихся по специальности «Радиосвязь,и радиовещание», дополнительно введен курс углубленной подготовки, читаемый в последнем году обучения, непосредственно перед дипломным проектированием. 312 Решение многих проблем ближайшего периода развития техники радиоприема, как и ранее, зависит от создания и освоения: промышленностью новых материалов (главным образом полупроводниковых) и технологических процессов, а также от более широкого внедрения вычислительной техники для автоматизации поиска оптимальных решений при синтезе сложной аппаратуры.
Одно из противоречий, разрешение которого остается актуальной задачей ближайшего времени, составляет выбор между аналоговыми и цифровыми устройствами. С одной стороны, как известно, импульсные цифровые устройства наиболее полно согласуются с интегральным исполнением узлов аппаратуры и к тому же открывают самые полные возможности для восстановления формы сигналов при их искажении помехами. С другой стороны, далеко не всегда решение конструкторских задач на этой основе оказывается экономически наиболее выгодным.
В качестве примера можно указать иа диодный амплитудный детектор, состоящий всего из трех компонентов: диода, резистора и конденсатора. Существует немало вариантов цифрового амплитудного детектирования, ио, как правило, в этом случае число элементов составляет по меньшей мере сотни и стоимость оказывается значительно выше.
Цифровые сигналы при применении, например, импульсно-кодовой модуляции занимают более широкую. полосу частот. Кроме того, насыщение приемника цепями с импульсным током, обладающим широким спектром, может способствовать возрастанию в приемнике уровня внутренних помех. Вероятно, наиболее целесообразные решения подобных проблем будут предусматривать совмещение аналоговых и дискретных процессов, ио определение их удельного веса и конкретного применения еще не завершено. Не следует также исключать вероятность важных новых явлений в элементной базе техники радиоприема, которые трудно. предсказывать. Они вполне возможны, например, в сфере комплексной функциональной микроэлектроники.
Как добавление каждого бита при формировании двоичных сигналов удваивает количество кодовых слов, так и добавление нового физического процесса создает широкое поле для синтеза компонентов с новыми и. важными свойствами. С этой точки зрения ясно, что име!отся почти неисчерпаемые ресурсы синтеза, например, опто-акусто-элект. рониых компонентов. Для плодотворного использования подобных ресурсов спсциалист должен владеть фондами идей, накопленных его предшественниками, и должен ясно видеть научно-технические и социальные задачи своей собственной творческой работы по выбранной специальности, Успешное освоение сложившихся за восемь десятилетий ХХ века фундаментальных физических принципов радиоприема, общей методологии синтеза радиаприемной аппаратуры различных назначений и ее современной схемотехнической реализации требует широкой общенаучной и практической ~подготовки студентов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
