Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


»з рисунка следует, что измен€ющийс€ во времени фазовый сдвиг равен




.

ќтклонение частоты сигнала, вызванное действием помехи равно

. (7.6)

 

–исунок 7.15 Ц ¬екторна€ диаграмма сигнала и синусоидальной помехи

 

ѕри изменение частоты сигнала, вызванное действием синусоидальной помехи, равно

.

ћаксимальное отклонение частоты сигнала, вызванное помехой, равно

.

–азделив левую и правую часть последнего равенства на 2π, получим

.

јмплитуда помехи на выходе частотного детектора равна

.

ѕри модул€ции сигнала амплитуда напр€жени€ сигнала на выходе частотного детектора равна

.

ќтношение помеха /сигнал на выходе частотного детектора равно

. (7.7)

Ќа рисунке 7.16 показана зависимость этого отношени€ от частоты биений.

–исунок 7.16 Ц «ависимость отношени€ помеха/сигнал на выходе частотного

детектора от частоты биений

 

»з рисунка видно, что отношение помеха / сигнал увеличиваетс€ при увеличении частоты биений. ќднако при частоте биений, превышающей максимальную частоту модул€ции Fmax, помеху можно ослабить с помощью ‘Ќ„.

ѕоэтому максимальна€ величина этого отношени€ равна

. (7.8)

“аким образом, минимальное отношение сигнал/помеха на выходе „ƒ в ψ раз больше, чем на его входе, т.е. имеет место выигрыш в отношении сигнал/помеха.

ѕри синусоидальном сигнале и синусоидальной помехе, частота которой отличаетс€ от частоты сигнала на величину , и отношении помеха/сигнал на входе частотного детектора напр€жение u на выходе детектора, пропорциональное (7.6), измен€етс€ во времени по закону, близкому к синусоидальному. Ётот случай представлен на рисунке 7.17.

–исунок 7.17- Ќапр€жение на выходе частотного детектора при действии на его

входе синусоидального сигнала и синусоидальной помехи и при

отношении помеха/сигнал, равном 0.1

 

”величение отношени€ помеха/сигнал измен€ет форму этого напр€жени€. Ќа рисунке 7.18 показана временна€ диаграмма напр€жени€ на выходе частотного детектора при отношении помеха/сигнал .

–исунок 7.18- Ќапр€жение на выходе частотного детектора при действии на его

входе синусоидального сигнала и синусоидальной помехи и при

отношении помеха/сигнал, равном 0.9

 

 

»з рисунка 7.18 видно, что при напр€жении помехи, соизмеримым с напр€жением сигнала выходное напр€жение очень сильно отличаетс€ от синусоиды и носит импульсный характер. Ёто объ€сн€етс€ тем, что, как видно из рисунка 7.15, увеличиваетс€ разница во времени перемещени€ вектора результирующего колебани€ по дугам окружности ACB и ADB между экстремальными значени€ми фазового сдвига. “очкам A и B соответствует нулевое значение напр€жени€ на выходе частотного детектора, точке — Ц максимальное значение, а точке D Ц минимальное значение этого напр€жени€.

 

7.2.4.ƒействие флуктуационной помехи на приемник частотной модул€ции

 

Ќа рисунке 7.20 показан спектр немодулированного сигнала (одна спектральна€ лини€ при Δf = 0) и спектр шума в полосе пропускани€ ѕ селективного тракта приемника. Ѕесконечно узкий участок спектра шума шириной dFЅ можно рассматривать как синусоидальную помеху.

–исунок 7.20 Ц —пектр синусоидального сигнала и шума в полосе пропускани€

селективного тракта приемника

Ќа основании соотношени€ (7.6) можно записать выражение дл€ мощности синусоидальной помехи на выходе „ƒ

ѕо аналогии с этим соотношением можно записать выражение дл€ приращени€ мощности шума на выходе „ƒ, вызванного бесконечно узким участком спектра входного шума

ѕри наличии ‘Ќ„ с граничной частотой Fmax на выходе „ƒ полна€ шумова€ мощность на выходе ‘Ќ„ определитс€ интегрированием dPш вых в интервале от ЦFmax до Fmax.

“огда отношени€ сигнал/шум на выходе детектора по мощности и по напр€жению равны

”читыва€, что полоса пропускани€ селективного тракта должна быть равна ширине спектра „ћ сигнала , окончательно получим

. (8.9)

»з последнего соотношени€ видно, что отношение сигнал шум на выходе тем больше отношени€ сигнал/шум на входе, чем больше индекс частотной модул€ции.

«аметим, что указанный выигрыш получаетс€ только при больших отношени€х сигнал/шум на входе детектора.

Ќа рисунке 7.21 показаны зависимости отношени€ сигнал/шум на выходе частотного детектора от отношени€ сигнал/шум на входе селективного тракта „ћ приемника при различных индексах частотной модул€ции. »з рисунка видно, что при малых отношени€х сигнал/шум на входе селективного тракта приемника имеет место проигрыш в отношении сигнал/шум на выходе частотного детектора, т.е. существует некоторый порог улучшени€ отношени€ сигнал/шум на выходе детектора. Ётот порог зависит от индекса модул€ции. „ем больше индекс модул€ции, тем больше выигрыш, но тем больше и порог улучшени€.

 

–исунок 7.21 Ц «ависимости отношени€ сигнал/шум на выходе частотного детектора

от отношени€ сигнал/шум на входе селективного тракта „ћ приемника

 

Ќаличие порога объ€сн€етс€ следующим образом. Ўум в относительно узкой полосе пропускани€ тракта основной селекции можно рассматривать как синусоидальное колебание с частотой, равной средней частоте полосы пропускани€, со случайной амплитудой и случайной фазой. ¬ некоторые моменты времени амплитуда помехи может оказатьс€ соизмеримой с амплитудой сигнала, а фаза противоположной фазе сигнала. ѕри этом по€витс€ короткий, но интенсивный импульс, подобный импульсам рисунка 7.18. „ем больше отношение помеха/сигнал, тем выше веро€тность по€влени€ таких импульсов.

Ќа рисунке 7.22 показана временна€ диаграмма напр€жени€ на выходе частотного детектора при действии на его входе синусоидального сигнала, частота которого равна средней частоте полосы пропускани€ додетекторного тракта приемника, и шума при отношении помеха/сигнал, равном единице.

–исунок 7.22 - Ќапр€жение на выходе частотного детектора при действии на его

входе шума и синусоидального сигнала, частота которого равна

средней частоте полосы пропускани€ додетекторного тракта, при

отношении помеха/сигнал, равном единице

 

Ќа рисунке видны интенсивные импульсы шума.

ƒл€ сравнени€ на рисунке 7.23 приведена аналогична€ временна€ диаграмма при том же эффективном напр€жении шума на входе детектора, но при в 10 раз большей амплитуде сигнала (отношении помеха/сигнал равно 0.1).

–исунок 7.23 - Ќапр€жение на выходе частотного детектора при действии на его

входе шума и синусоидального сигнала, частота которого равна

средней частоте полосы пропускани€ додетекторного тракта, при

отношении помеха/сигнал, равном 0.1

 

«аметим, что при отсутствии шума выходное напр€жение частотного детектора на частоте несущей сигнала, равной средней частоте полосы пропускани€ додетекторного тракта, равно нулю. “аким образом, увеличение амплитуды сигнала приводит к резкому уменьшению уровн€ шумов на выходе детектора.

Ќаличие интенсивных импульсов шума €вл€етс€ свидетельством работы в пороговой области или в области ниже пороговой.

ƒл€ снижени€ порога необходимо уменьшить уровень шума непосредственно на входе детектора. Ёто достигаетс€ сужением полосы пропускани€ додетекторного тракта приемника. ƒл€ обеспечени€ неискаженного приема „ћ сигнала используют или след€щие фильтры, или обратную св€зь по частоте.

Ќа рисунке 7.19 приведена структурна€ схема приемника „ћ сигнала со след€щим ”ѕ„. ¬ыходное напр€жение частотного детектора через управитель измен€ет частоту настройки узкополосного ”ѕ„ в такт с частотой принимаемого сигнала. ¬ результате обеспечиваетс€ прием широкополосного „ћ сигнала при минимальном уровне шума на входе детектора.

 

 

–исунок 7.19 Ц ѕриемник „ћ сигнала со след€щим ”ѕ„

 

Ќа рисунке 7.20 показана структурна€ схема „ћ приемника с обратной св€зью по частоте. Ќизкочастотный сигнал на выходе детектора через управитель измен€ет частоту гетеродина в такт с изменением частоты „ћ сигнала. ¬ результате активна€ часть спектра „ћ сигнала оказываетс€ в пределах узкой полосы пропускани€ ”ѕ„.

–исунок 7.20 Ц ѕриемник „ћ сигнала с обратной св€зью по частоте

 

«аключение по теме 7

 

ѕрохождение јћ сигнала через частотно-избирательную систему радиоприемника сопровождаетс€ частотными искажени€ми сигнала на выходе детектора из-за неидеальной ј„’ додетекторного тракта, а так же нелинейными искажени€ми из-за перемодул€ции сигнала и расстройки сигнала относительно центральной частоты полосы пропускани€ тракта.

ѕри больших отношени€х сигнал/помеха на входе детектора отношение сигнал/помеха на его выходе пр€мо пропорциональна коэффициенту глубины модул€ции сигнала и отношению сигнал/помеха на входе детектора как при действии синусоидальной помехи, так и при действии шума.

ѕрохождение „ћ сигнала через частотно-избирательную систему радиоприемника сопровождаетс€ нелинейными искажени€ми сигнала на выходе детектора из-за нелинейности ‘„’ додетекторного тракта. Ќеидеальность ј„’ частотно-избирательной системы приводит к изменению амплитуды „ћ сигнала с удвоенной частотой модул€ции. ѕри отсутствии амплитудного ограничител€ это приводит к нелинейным искажени€м сигнала на выходе детектора.

ѕри действии синусоидальной помехи и сильного сигнала, шума и сильного сигнала на входе частотного детектора отношение сигнал/помеха на выходе частотного детектора больше, чем на его входе. ¬ыигрыш тем больше, чем больше индекс частотной модул€ции.

ќднако при малых отношени€х сигнал/помеха на входе детектора отношение сигнал/ помеха резко снижаетс€, т.е. существует порог улучшени€ отношени€ сигнал/шум на выходе по сравнению с отношением сигнал/шум на входе. — целью снижени€ порога примен€етс€ обратна€ св€зь по частоте и след€щий прием.

 

 онтрольные вопросы по теме 7

 

1.  акие искажени€ возникают в сигнале амплитудной модул€ции при прохождении через селективный тракт радиоприемника и каковы способы их уменьшени€?

2. ќт чего и как зависит отношение сигнал/помеха на выходе амплитудного детектора при действии на его входе сигнала с амплитудой Uc и синусоидальной помехи с амплитудой Uѕ при условии, что Uc >> Uѕ?

3. ќт чего и как зависит отношение сигнал/шум на выходе амплитудного детектора при действии на его входе сигнала и шума при условии, что отношение сигнал/шум на входе значительно больше единицы?

4. ѕо€сните принцип детектировани€ однополосного сигнала.

5.  акие искажени€ возникают в сигнале частотной модул€ции при прохождении через селективный тракт радиоприемника и каковы способы их уменьшени€?

6.  ак отличаетс€ отношение сигнал/помеха на выходе частотного детектора от отношени€ напр€жени€ синусоидального сигнала к напр€жению синусоидальной помехи на его входе?

7. ќт чего и как зависит выигрыш в отношении сигнал/шум на выходе частотного детектора по сравнению с этим отношением на входе детектора?

8. „то такое порог при частотной модул€ции и каковы способы его уменьшени€?

 

—писок литературы по теме 7

1.  олосовский ≈.ј. ”стройства приема и обработки сигналов. ”чебное пособие дл€ вузов. Ц ћ.: √ор€ча€ лини€ Ц “елеком, 2007.-456с.: ил.

2. –ум€нцев  .≈. ѕрием и обработка сигналов: ”чебное пособие дл€ студентов высших учебных заведений. Ц ћ.: »здательский центр Ђјкадеми€ї, 2004. Ц 528с.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-06; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 706 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬ы никогда не пересечете океан, если не наберетесь мужества потер€ть берег из виду. © ’ристофор  олумб
==> читать все изречени€...

525 - | 502 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.019 с.