Фомин Н.Н., Буга Н.Н., Головин О.В. и др. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.Н.Фомина (2007) (1095358), страница 4
Текст из файла (страница 4)
«Радиопередающие устройства», «Микропроцессоры и цифровая обработка сигналов» и др. По этой »се причине ОУ и ВИГ( здесь не рассматриваются вовсе. 1.3. ПОКАЗАТЕЛИ РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ Качественные показатели РПрУ определяются электрическими, конструктивно-эксплуатационными и производственно-экономическими характеристиками. Одна из важнейших электрических характеристик радиоприемника — чувг>лвиглельлос>пь, под которой понимают способность приемника принимать слабые сигналы.
Количественно чувствительность оценивается минимальной ЭДС в антенне Екс (для РПРУ умеренно высоких частот) или номинальной мощностью Ряс (для РПрУ СВЧ) нормально модулированного си~нала, при которых на выходе приемника сигнал воспроизводится с требуемым качест- зв глава> вом. Под требуемым качеством обычно понимается либо получение заданного уровня сигнала на выходе, обеспечивающего нормальное функционирование ОУ при определенном отношении мощности сигнала к мощности шумов (С/Ш), либо реализация одного из вероятностных критериев принятого сигнала.
Данное определение справедливо для тех случаев, когда внешние помехи мало влияют на прием, что характерно, например, для приемников со сравнительно малым усилением в УТ, принимающих достаточно сильные сигналы. При этом чувствительность ограничена усилением УТ: чем выше усиление, тем больше уровень сигнала на выходе РПрУ и тем легче получить нужное качество приема. Однако в реальных условиях эксплуатации РПрУ чаще имеют место ситуации, когда пренебречь влиянием помех на радиоприем нельзя. Если сигнал и помеха соизмеримы, увеличение усиления УТ не приводит, очевидно, к росту чувствительное~и и, таким образом, наименьший уровень сигнала, который может быть принят, определяется фактически уровнем не самого сигнала, а помех.
Воздействующие на приемник помехи могут быть как внешними г'от других радиосистем, индустриального или природного происхо>кдсния), так и внутренними (шумы)„причем даже если внешние помехи отсутствуют, на выходе РПрУ всегда присутствуют внутренние помехи, обусловленные в основном его флуктуационными шумами. В последнем случае предел чувствительности приемника определяется его внутренними шумами. Такое поло>кение особенно характерно для РПрУ диапазона СВЧ, в котором уровень внешних помех сравнительно мал и решающее значение имеют внутренние шумы. Чувствительность, ограниченную внутренними шумами, количественно оценивают реальной или пороговой чувствительностью, коэффициентом шума или шумовой температурой.
Избирательностью гселекнгггвносн>ь>о) называется способность РПрУ выделять полезный сигнал, ослабляя действие мешающих сигналов г',помех). Основана она на использовании тех или иных различий полезных и мешающих сигналов: направления прихода и времени действия, поляризации, амплитуды, частоты и фазы. Прося>ранен>ленная избирангельность достигается с помощью остронаправленных приемных антенн или путем электронного управления синтезированной диаграммой направленности фазированной антенной решетки. Полярггзаиио>гнал ггзбирательнослгь реализуется также приемной антенной, настраиваемой на вид поляризации волны полезного сигнала. Време>зная избирал>ельность (при приеме импульсных сигналов) достигается отпиранием приемника только на время действия полезного сигнала.
Назначение, структуры и технические характеристики 19 Основное же значение имеет часлютная цзбнриглельноссяь, поскольку в системах радиосвязи, радиовещания и телевидения сигналы обычно отличаются по частоте и их разделение осуществляется с помощью резонансных цепей и фильтров. Различают односигнальную и эффективную частотную избирательность. Односигнальная избирительность определяется амплитудно- частотной характеристикой (АЧХ) фильтров УТ приемника при действии на его входе только одного малого сигнала (полезного или мешающего), не вызывающего нелинейных эффектов. Нормированной АЧХ УТ называют величину (1.1) у(У) = К(У УК„ где К® — модуль коэффициента усиления (передачи) УТ по напряжению на произвольной частоте1; К, — резонансный коэффициент усиления на частоте настройки приемника/;. Количественно односигнальная избирательность РПРУ оценивается величиной, обратной (1.1): 5е = К,/Ки) (1.2) и определяет ослабление помехи при заданной ее расстройке ф'=т — ~; относительно Д.
Зависимость 5е(Л~) называется характеристикой односигнальной избирательности (рис.!.3, и). Поскольку в современных РПрУ пределы изменений 5е(ЛУ) весьма значительны, обычно используется оценка избирательности в децибелах: 5е (дБ] = 20 1к (Кс/К(Лу")1 (рис.1.3, б). Наибольший интерес представляют величины избирательности на частотах, вблизи или на которых в УТ могут попасть помехи. Исходя из этого избирательность РПРУ часто характеризуется рядом численных значений для определенных побочных каналов приема: 5е, = К/К„ь где ʄ— коэффициент усиления (передачи) УТ на частоте помехи у„, ~'-го побочного канала приема. б) Рис. 1.3 20 гп>хвл > Идеальной характеристикой избирательности является прямоугольная с полосой пропускания, равной ширине спектра полезного сигнала, в пределах которой 5е=1, а за ее пределами 5е> о.
При такой характеристике обеспечиваются неискаженное воспроизведение спектра сигнала и бесконечно большое подавление любой внеполосной помехи. Для оценки степени близости реальной характеристики избирательности к идеальной используется коэффициент прямоугольности lг, „= П„!Пк> где По > — полоса пропускания УТ на уровне 1/>Г2 = 0,707(3 дБ) и П, — полоса на заданном уровне у, который выбирается равным одному из значений: 0,1; 0,01; 0,001 и т.д. Для идеальной характеристики lг„,=-1, т.е. избирательность тем выше, чем ближе коэффициент прямоугольности к единице.
Реже с~епень близости реальной характеристики избирательности к идеальной оценивают средней крутизной ее ска~ов или ослаблением при заданной расстройке от частоты Д. В большинстве систем радиосвязи и радиовещания полезный сигнал принимаешься на фоне одной или нескольких значительных по уровню внеполосных помех, при этом даже незначительная нелинейность УТ приводит к ~аким эффектам, как перекрестная модуляция, сжатие амплитуды, блокирование, интермодуляция.
Перекрестная модуляция проявляется в переносе модуляции помехи на полезный сигнал. Если колебание сигнала модулировало, перекрестная модуляция ухудшает отношение сигнал/помеха (С/П) или делает прием полезного сообщения вообще невозмо>кным. С>катив амплитуды радиосигнала, т.е.
нарушение линейной зависимости между амплитудами сигнала на выходе и входе УТ, наблюдается в режиме большо~ о полезного сигнала и обусловлено уменьшением средний крутизны усилительных приборов (УП) за период под его воздействием. Блокирование полезного сигнала возникает также вследствие уменьшения коэффициента усиления УТ, но уже под действием сильных мешающих сигналов с частотами. отличающимися от частот основного и побочного каналов приема. Интермодуляция заключается в том, что при воздействии на какой-либо нелинейный элемент в УТ двух или более помех с частотами 7м,)„>, 7,о, ... на выходе этого элемента возникает сложный спектР интеРмодУлЯционных колебаний вида л1>гл ч: и/, кР~ю .~- ..., >де т, л, р — целые числа.
Если частоты одной или нескольких составляющих этого спектра совпадают с частотой настройки РПрУ или любого побочного канала приема, такие составляющие усиливаются в УТ наравне с полезным сигналом, накладываются на него, снижают отношение С/П и искажают принимаемое сообщение. Указанные эффекты подробно рассмо~рены в ~ 8.6. Назначение, структуры и технические характеристики 21 В условиях действия сильных помех, приводящих к указанным эффектам, наиболее полную характеристику избирательных свойств приемника дает эффекл>палая, или млогосиглальлая, частотная избирательность.
Для оценки двух- или трехсигнальной избирательности на вход приемника от измерительных генераторов подаются соответственно два или три колебания, имитирующие сигнал и помехи с определенным соотношением частот и параметров модуляции. Полтело>естойчпсис>ль>о называют способность РПРУ обеспечивать нормальное функционирование в условиях воздействия определенной совокупности помех. Существуют различные критерии количественной оценки помехоустойчивостш вероятностный, энергетический, артикуляционный. При приеме дискретных сигналов применяется вероятностный критерий, связанный с определением средней вероятности искажения элементарного сигнала)>с.
зависящей от превышения сигнала над помехой )ь График функции рс(/г) называется характеристикой помехоустойчивости, вид которой зависит от типа модуляции сигнала, свойств среды распространенна электромагнитных волн и других факторов. При приеме аналоговых сигналов для оценки помехоустойчивости удобен энегетический критерий, предполагающий измерение отношения мощностей или эффективных напряжений сигнала и помехи на выходе РПрУ при заданном отношении С/Ш на входе.
Артикуляционный критерий используется для оценки помехоустойчивости приема речевых сообщений и реачизуется путем количественной экспертной оценки разборчивости передаваемых тестовых текстов. Такие из перечисленных выше показателей, как реальная чувствительность, избирательность и помехоустойчивость, в значительной мере определяют характеристику элеи>л(>ол>агни>ллой солпгслшносл>п (ЭМС), отражающую возможность РПРУ работать как в комплексе с оказывающими влияние радиоэлектронными устройствами данной радиосистемы (вдул>риснсл>елп>ал ЭМС), так и с другими радиосистемами (л>ежспс>лглтлал ЭМС).
Указанные показатели характеризуют прежде всего восприимчивость радиоприемника к мешающим электромагнитным воздействиям через антенну и по цепям питания, управления и коммутации. Однако следуе~ отметить, что содержащиеся в РПрУ генераторные, цифровые и иные устройства создают узкополосные или широкополосные электромагнитные излучения, которые могут быть помехами для других радиоэлектронных средств. Проблема обеспечения ЭМС возникает, например, при размещении РГ!рУ вблизи РПдУ на подви>кных объектах (судах, самолетах, космических аппаратах) или при работе от общих антенн. 22 гплвлг Передаваемые по радиоканалу сообщения могут искажаться в приемном тракте как вследствие недостаточной ЭМС приемника, так и непосредственно из-за неидеальности его характеристик.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
