Фомин Н.Н., Буга Н.Н., Головин О.В. и др. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.Н.Фомина (2007) (1095358), страница 75
Текст из файла (страница 75)
Повышение мощности сигнала и индекса т„ сдвигает пороговую область вправо, но ухудшает ЗМС. Поэтому получили распространение порогопонижающие методы приема ЧМ сигналов со следящим фильтром в тракте УПЧ и предыскажение рабочих сигналов на передающей стороне линии связи. Прием со следящим фильтром может быть реализован в виде следящей настройки УПЧ или ФАПЧ гетеродина. Сущность повышения помехоустойчивости при этом заключается в следующем. Пусть параметры ЧМ априори известны и в момент 14 мгновенная частота равна о>(гс). Тогда при гармонической ЧМ в момент 1 = ус+А~ мгновенная частота о>(г) = о>(гс) +Лап>ггй < о>(гс) Л>Ло>,й„, где й„= 2кÄ— угловая частота модуляции; Ло>, — девиация частоты. Поэтому с помощью узкополосного линейного фильтра УПЧ с регулируемой частотой настройки можно следить за мгновенной частотой принимаемого сигнала.
При этом важно, чтобы фильтр 380 ГЛАВА 8 имел полосу П,„> 2Г„. Напомним, что при обычном некогерентном приеме ЧМ сигналов полоса пропускания УПЧ П >2(1+ т,)Р„. Следовательно, снижение уровня шумов на входе демодулятора составляет П/П,„=1+ т„.
Аналогичный эффект может быть достигнуг при использовании ООС по частоте, когда УПЧ имеет фиксированную настройку, а управляющее напряжение с выхода модулятора подае~ся на гетеродин, осуществляя его ЧМ. В спутниковых линиях вещания, использующих общую полосу частоте наземными РРЛ, согласно рекомендации МККР применяется предыскажение рабочих сигналов. Сущность способа состоит в искусственном изменении в тракте модуляции уровня спектральных составляющих сигнала с помощью предыскажающего фильтра со специально подобранной АЧХ. Амплитудный спектр речевых сигналов резко неравномерный — на частоте около 400 Гц уровень составляющих превышает их значения на частотах В...10 кГц на 14...22 дБ. Поэтому уровень высокочастотных составляющих, где влияние помех наиболее сильно, поднимают, а на приемной стороне линии с помощью корректирующе<о фильтра выполняется обратная операция.
Разновидностью метода предыскажений является введение в состав передаваемого высокочастотного сигнала так называемых сигналов дисперсии 1СД). Этот метод применяется, как правило, в радиолиниях с ЧМ аналоговых и дискретных сигналов с большим индексом модуляции. Детальный анализ влияния сосредоточенных помех в таких линиях сопряжен с громоздкими аналитическими выкладками 181, поэтому ограничимся качественным описанием метода.
При и, » 1 равномерность спектра мощности высокочастотного сигнала существенно зависит от формы модулирующего колебания з(<). Например, при з1<) в виде последовательности прямоугольных импульсов с час~отой следования л„, в спектре сигнала содержатся компоненты, кратные Е,.„, существенно неодинаковой величины; при з1<) в виде гармонического колебания спектр мощности сигнала сплошной, но такм<е неравномерный. При модуляции телевизионным сигналом постоянной яркости спектр содержит дискретные компоненты резко отличающегося уровня, соответствующие строчным синхросигналам, гасящим импульсам и уровню белого. Помехи также могут иметь различную спектральную структуру, компоненты которой по-разному взаимодействуют в РПрУ с составляющими спектра рабочего сигнала.
Анализ показывает, что при действии ЧМ помехи на ЧМ сигнал с малым л<,., спектр колебания на выходе демолулятора содержит дискретные и непрерывные участки. Дискрегная часть Электромагнитные помехи в радиоприемных устройствах 381 н К,им Кс рм !!и (им Л/мс ) + !1 при и„, <1l„„,; при и,„> Сг„с. Порог нелинейности Сг„с выбирается на уровне шумов, и весь диапазон напряжений им практически приходится на логарифмический участок характеристики.
Коэффициент усиления на этом участке К„= 1т'„и„о/им уменьшается с ростом и,„, но в отличие от АРУ определяется мгновенными значениями и„,. Поэтому такую АРУ называют мгновенной (МАРУ). Однако этот эффект имеет и отрицательную сторону: так как на выходе УПЧ амплитуды сигналов и помех Стт,„н„= Сгтт,„,Сги,с/сг,и„„; 1т'„т„и„=К,1тмс!в(СГат,,„! стмс), отношение сигнал/помеха (У„„!Сг„и)м,„= (Сг„„/Уе,т),„!п(Сг„с ! Сг,и,„), УменьшаетсЯ с Ростом помехи, т.е, пРоисходит подавление полезного сигнала.
Логарифмическую АХ получают обычно методом линейно-кусочной аппроксимации, суммируя продетектированные напряжения отдельных каскадов УПЧ. спектра состоит из множества комбинационных компонент, груп- пиРУющихсЯ около частот, кРатных ! 1с — уа !, пРичем амплитУды их резко неодинаковые и определяются значениями т„и т„„, превышением сигнала л,. и произведением модифицированных г функций Бесселя Ц1гтт,)1.(Ьп„„) различного порядка г и )г =1, 2, ..., при этом с уменьшением т„уровень дискретных составляющих возрастает. Введение СД в рабочие сигналы в РПдУ осуществляется специальными устройствами — скремблерами, а удаление их в РПрУ— дескремблерами. Для защиты связных и вещательных РПрУ от станционных помех применяется инерционная АРУ, обеспечивающая слежение за средним уровнем сигнала.
Однако при интенсивных ИРП такая регулировка может оказаться неэффективной из-за перегрузки тракта и потери способности приемника воспроизводить слабые сигналы в ~ечение некоторого времени после окончания импульса помехи. В таких условиях можно использовать несколько последовательных БАРУ, причем каждый каскад УПЧ охватывается автономной петлей. Для предотвращения перегрузки каскадов УПЧ мощными сосредоточенными помехами его выполняют с логарифмической АХ (ЛАХ). Условие получения ЛАХ имеет вид Ьг„н„Ус!и„„=А!и„, откуда и„и„=А 1п им+ Со, где А — коэффициент пропорциональности; С, — постоянная интегрирования.
В конце линейного участка характеристики (точка бмс) значения А=КсУ„с=1т'„,тс,' Сс=КсУ.,с(!— — 1п Сгмс). Тогда АХ УПЧ ГПАВЛ В ЗЕ2 В связи с широким внедрением ИМС в РПрУ все большее применение получают компенсаторы помех. Компенсаторы могут быть одно- или многоканальными, обладать адаптивными свойствами и устанавливаться в трактах УРЧ или УПЧ. Существуют различные схемы компенсаторов сосредоточенных помех, но в их основе лежит общий принцип — формирование опорного сигнала, противофазного помехе, и вычитание его из суммарного принимаемого колебания. Экспериментальныс данные свидетельствуют о больших потенциальных возможностях компенсаторов — подавление помех достигает 20...40 дБ. Однако они требуют высокой идентичности характеристик сигнального и компенсирующего трактов: АЧХ вЂ” до 0,1 дБ и ФЧХ вЂ” до 0,5'.
Перспективным способом защиты РПрУ от сосредоточенных помех является обработка сигналов на основе многофункциональных робастных алгоритмов (см. ~ 8.8). 8.3. ИМПУЛЬСНЫЕ ПОМЕХИ Для ИРП, проникающих через антенну, восприимчивость РПрУ може~ быть оценена моделью, рассмотренной в з 8.2. Для учета помех, поступающих из сети питания, используются специальные коэффициенты — переноса сетевых помех 1:„, электрической индукции 1г, „, переноса радиопомех й„, 11О]. Коэффициент 1г„, характеризует связь между сетью питания и входной цепью радиоприемника: (8.4) й„, = 20!8 (У„, (У,,„), где !'„ — напряжение ИРП на розетке сети питания; У„,„ — напряжение ИРП, проникших из сети по внутренним цепям на вход приемника. Для вещательных РПрУ диапазона 0,15...1,605 МГц нормированное значение 1г„= 60 дБ, для остальных частотных полос 50 дБмкВ. Коэффициент 1г„„характеризует влияние напряжения У,„, наводимого не~очипком ИРП между корпусом РПрУ и землей при условии, что обе компоненты создают одинаковый эффект на выходе: Этот коэффициент нормирован только для радиоприемников АМ сигналов ОНЧ вЂ” НЧ диапазонов.
Коэффициент й„характеризует восприимчивость антеннофидерного тракта при коллективном использовании антенны: А-„„= Ьх-ь lс„„., где действующая высота антенны йх = 20 18(У„,~, Лl,л). Здесь коэффициент /с„,. определяется (8.4), а !У„~,, У„,~ — напряжения Электромагнитные помехи в радиоприемных устройствах 383 ИРП на выходе антенного фидера и на входе антенны. Для РПРУ диапазонов 0,15...1,605; 1,605...30 и 30...300 МГц значения /гер= 60, 55 и 65 дБмкВ соответственно; для телевизионных приемников 65/..70 дБмкВ. Для защиты РПрУ от импульсных радиопомех применяются многие из способов, рассмотренных в ~ 8.2, с учетом специфики этих помех. Временная селекция импульсных помех основана на бланкировании принимаемой реализации сигнала при появлении помех. При амплитудной селекции используются два варианта устройс~в — с неглубоким и глубоким ограничением.
В первом случае тракт УПЧ строится по схеме ШОР: широкополосный усилитель — АΠ— решающая схема. Уровень ограничения с/„„выбирается выше пикового значения суммарного напряжения сигнала и шума, поэтому в отсутствие помех РПРУ работает в режиме линейного усиления. Для ослабления влияния помех следует использовать рабочие сигналы с малым пик-фактором. Этому требованию отвечают псевдослучайные последовательности. Необходимым условием эффективной работы схемы ШОР является автоматическое регулирование уровня (/„= (/х„, где (/„,с— максимальный выброс суммарного напряягения. Сложность ~акого следящего устройства обусловлена тем, что оно должно успевать реагировать на изменения (/пс и одновременно не срабатывать от импульсов помех. Кроме того, сосредоточен; ые помехи могут вызвать подавление сигнала в ограничителе прежде, чем решающая схема изменит уровень (/и,.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
