Содержание
- 2. Содержание Классификация радиоприемных устройств (РПУ) Общие сведения о принципах работы РПУ Функциональные схемы РПУ Супергетеродинный приемник
- 3. Содержание Входные цепи РПУ Усилители радиочастоты Усилители промежуточной частоты (УПЧ) Преобразователи частоты (ПРЧ) Диодный преобразователь частоты
- 4. Содержание Введение в вейвлет преобразования сигналов Некоторые особенности Фурье преобразования Основные черты вейвлет преобразования Библиографический список
- 5. Классификация радиоприемных устройств Современные РПУ различаются: назначением, видом принимаемых сигналов, параметрами и т. д.
- 6. Классификация радиоприемных устройств по принципу действия
- 7. К профессиональным РПУ относятся: приемники для радиосвязи, радиоуправления, радиолокации, радионавигации, радиотелеметрии и т. д. По назначению
- 8. Классификация радиоприемных устройств (по месту установки) В зависимости от места установки профессиональные РПУ могут быть: стационарными
- 9. Классификация радиоприемных устройств (по виду сигналов) По виду принимаемых сигналов РПУ подразделяются на устройства непрерывных и
- 10. Классификация радиоприемных устройств (по диапазону частот) Приемники СВЧ широко используются в радиолокации и спутниковых системах связи.
- 11. Общие сведения о принципах работы РПУ 1 – источник информации; 2 - РПдУ (радиопередающее устройство); 3,4
- 12. Общие сведения о принципах работы РПУ Информация – совокупность сведений о каких-либо событиях и процессах, а
- 13. Общие сведения о принципах работы РПУ Основные функции РПУ: 1. Улавливание радиоволн. 2. Преобразование принятого радиочастотного
- 14. Общие сведения о принципах работы РПУ Часть радиоприемника от его входа до детектора называется радиотрактом. Одной
- 15. Функциональные схемы РПУ Усиление сигнала в радиотракте может обеспечиваться на радиочастоте без ее преобразования, либо с
- 16. Функциональные схемы РПУ Входная цепь представляет собой частотно-селективную электрическую цепь, которая служит для передачи принятого антенной
- 17. Функциональные схемы РПУ Входная цепь представляет собой частотно-селективную электрическую цепь, которая служит для передачи принятого антенной
- 18. Функциональные схемы РПУ При перестройке приемника прямого усиления с одной частоты на другую необходимо перестраивать все
- 19. Функциональные схемы РПУ (Недостатки приемника прямого усиления) Недостатками приемника прямого усиления являются: 1) Низкая избирательность и
- 20. Функциональные схемы РПУ Обычно полоса пропускания (ПП) выбирается равной ширине спектра принимаемого сигнала. Если полоса пропускания
- 21. Супергетеродинный приемник Супергетеродинный приемник (рис. 5) отличается от РПУ прямого усиления наличием двух дополнительных элементов: преобразователя
- 22. Супергетеродинный приемник Разностная частота (промежуточная частота fпр) выбирается ниже частоты принимаемого сигнала (fс), но выше частоты
- 23. Супергетеродинный приемник Это достигается одновременной перестройкой контуров входной цепи (УРЧ) и гетеродина (fг) с помощью одной
- 24. Супергетеродинный приемник Важные преимущества данного приемника: 1) независимость параметров УПЧ от настройки приемника; 2) высокая избирательность,
- 25. Супергетеродинный приемник При этом колебание с частотой fз преобразуется в колебание промежуточной частоты fпр, так же
- 26. Пример практической конструкции гетеродинного приемника Структурная схема простейшего двухполосного асинхронного приемника показана на рис. 6. Он
- 27. Супергетеродинный приемник Двухполосный асинхронный гетеродинный приемник не пригоден для приема АМ сигнала, поскольку даже при точной
- 28. Структурная схема устройства для синхронного приема АМ сигналов Синхронный прием АМ сигналов взможен при установке второго
- 29. «Супер» супергетеродин или супергетеродин с двойным преобразованием частоты
- 30. Однако бесконечно увеличивать усиление в радиотракте нельзя, поэтому чувствительность ограничена усилением. Чувствительность также ограничена помехой. Особенно
- 31. Основные показатели РПУ Чувствительность приемника – это такая мощность Pcвх, при которой на выходе радиотракта обеспечивается
- 32. Амплитудной характеристикой (АХ) радиотракта приемника или его отдельных каскадов называется зависимость амплитуды выходного напряжения от амплитуды
- 33. Основные показатели РПУ Основной вид избирательности – частотная избирательность . Это способность РПУ выделять сигнал заданной
- 34. Основные показатели РПУ Селективность приемника – это способность приемника отделять полезный сигнал от мешающего. Она основана
- 35. Радиоприемники непрерывных сигналов Структурная схема приемника двукратно модулированного сигнала (рис. 10, 11) состоит из радиотракта и
- 36. Примером многоканального приемника может служить телевизионный приемник (рис.12); в групповом спектре телевизионного сигнала (рис. 13), поднесущая
- 37. Радиоприемники непрерывных сигналов Радиоприемники АМ-сигналов с двумя боковыми полосами применяют в основном для приема программ радиовещания
- 38. Радиоприемники непрерывных сигналов В одноканальных приемниках для приема АМ-сигналов включают амплитудный, а для приема ЧМ-сигналов –
- 39. Прием однополосных сигналов Однополосная модуляция – это частный случай амплитудной модуляции, когда антенна передатчика излучает только
- 40. Прием однополосных сигналов Пилот-сигнал в приёмнике выполняет роль опорного генератора, на частоту которого с помощью системы
- 41. Однополосный прием В супергетеродинных приемниках с мультипликативным детектором (смесителем) и телеграфным гетеродином для получения однополосного приема
- 42. Однополосный прием Рис. 9. Схема гетеродинного приемника для однополосного приема
- 43. При частотной модуляции частота ВЧ-колебания изменяется пропорционально амплитуде передаваемого сигнала. Мгновенное значение амплитуды ВЧ колебаний имеет
- 44. При уменьшении частоты модуляции число спектральных составляющих увеличиваются, но ширина спектра модулированного колебания (особенно при m
- 45. Радиоприемники дискретных сигналов. Радиотелеграфные приемники Эти приемники предназначены для приема дискретных сигналов, представляющих собой последовательность импульсов.
- 46. Радиоприемники дискретных сигналов. Радиотелеграфные приемники Колебания с более высокой частотой соответствуют передаче позитивной посылки, а передача
- 47. Радиоприемники дискретных сигналов. Радиотелеграфные приемники При ФТ убывание гармоник такое, как при AT, но уровень этих
- 48. Радиоприемники дискретных сигналов. Импульсные приемники Одноканальные импульсные приемники применяют в радиолокации, радионавигации, радиотелеметрии, связи и др.,
- 49. Радиоприемники дискретных сигналов. Радиовещательные приемники Радиовещательные приемники предназначены для приема и воспроизведения звуковых монофонических и стереофонических
- 50. Структурная схема гетеродинного радиовещательного приемника Структурная схема гетеродинного радиовещательного приемника показана на рис.. Он содержит преселектор
- 51. Радиоприемники дискретных сигналов. Радиовещательные приемники Выводы: 1. Современные радиовещательные приемники выполняются по супергетеродинной схеме; для одновременного
- 52. Радиоприемники дискретных сигналов. Профессиональные радиоприемные устрой-ства декаметровых волн Коротковолновая радиосвязь играет важную роль в народном хозяйстве.
- 53. Радиоприемники дискретных сигналов. Профессиональные радиоприемные устрой-ства декаметровых волн Задача ГТП–осуществлять предварительную селекцию, усиление и преобразование сигнала.
- 54. Радиоприемники дискретных сигналов. Профессиональные радиоприемные устрой-ства декаметровых волн Для магистральной радиосвязи отведен диапазон частот 1.5–30 МГц,
- 55. Радиоприемники дискретных сигналов. Профессиональные радиоприемные устрой-ства декаметровых волн Выводы: 1. В профессиональных РПУ используется двойное или
- 56. Радиоприемники дискретных сигналов. Радиолокационные приемники Радиолокационные приемники (РЛП) являются составной частью радиолокационных станций (РЛС), предназначенных для
- 57. Радиоприемники дискретных сигналов. Радиолокационные приемники В импульсных РЛС (рис. 15) передатчик излучает в направлении объекта короткие
- 58. Радиоприемники дискретных сигналов. Радиолокационные приемники По значению Δt можно судить о расстоянии R до объекта; узкая
- 59. Радиоприемники дискретных сигналов. РПУ систем мобильной связи В зависимости от условий эксплуатации в соответствии с ГОСТ
- 60. Радиоприемники дискретных сигналов. РПУ систем мобильной связи В настоящее время в речном флоте широко используются портовые
- 61. Радиоприемники дискретных сигналов. РПУ систем мобильной связи Для морского флота используется система УКВ-радиосвязи на базе аппаратуры
- 62. Входные цепи РПУ Входная цепь представляет собой колебательную систему, связанную с антенной и первым каскадом приемника
- 63. Входные цепи РПУ Элементы связи ослабляют влияние антенны и входного сопротивления первого каскада на настройку и
- 64. Входные цепи РПУ Основные характеристики входной цепи: коэффициент передачи по напряжению где, Uвх– входное напряжение; Ea–
- 65. Входные цепи РПУ коэффициент перекрытия диапазона Полосы пропускания входной цепи определяют на уровне 0.707 от максимального
- 66. Коэффициент передачи входной цепи по напряжению зависит как от связи с антенной m1, так и от
- 67. Входные цепи РПУ Следовательно, Из этого выражения видно, что m1 и m2 находятся в числителе и
- 68. Входные цепи РПУ Вносимое активное сопротивление ухудшает добротность контура, а вносимое реактивное сопротивление вызывает расстройку контура
- 69. Входные цепи РПУ При индуктивной связи с антенной коэффициент передачи убывает с ростом частоты настройки (f).
- 70. Входные цепи РПУ Для схемы с индуктивной связью (выборки из теории цепей) где М – коэффициент
- 71. Входные цепи РПУ Для схем с емкостной связью все аналогично, поэтому приведем только конечные выражения:
- 72. Усилители радиочастоты К УРЧ относятся каскады, осуществляющие усиление сигнала на радиочастоте и обеспечивающие частотную избирательность. В
- 73. Усилители радиочастоты Рассмотрим принцип действия УРЧ (рис. 20). Рис. 20. Принципиальная схема УРЧ с общим эмиттером
- 74. Усилители радиочастоты На заданную частоту колебательный контур настраивается конденсатором переменной емкости . Питание коллекторной цепи осуществляется
- 75. Усилители радиочастоты Из приведенной формулы видно, что в пределах одного поддиапазона (L = const) резонансный коэффициент
- 76. Усилители радиочастоты Рис. 22. Принципиальная схема УРЧ с трансформаторной связью Рассмотрим принцип действия УРЧ (рис. 22).
- 77. Усилители радиочастоты Физические процессы в схеме протекают аналогично процессам, представленным в схеме с автотрансформаторной связью. Отличие
- 78. Усилители радиочастоты В зависимости от соотношения частот этих двух контуров и возможны три режима работы усилителя
- 79. Усилители радиочастоты Когда резонансная частота первого контура меньше резонансной частоты второго контура, то второй контур имеет
- 80. Усилители радиочастоты В результате изменения внешних условий параметры усилительного прибора и других элементов схемы могут изменяться
- 81. Усилители радиочастоты Степень изменения АЧХ и основных параметров усилителя характеризуется коэффициентом устойчивости Где Rэк0 , Qэк0
- 82. Усилители радиочастоты Поэтому следует определить максимальный устойчивый коэффициент усиления, при котором искажения будут допустимыми. Для одноконтурного
- 83. Усилители промежуточной частоты (УПЧ) К УПЧ относятся каскады РПУ, которые усиливают принимаемый сигнал на постоянной промежуточной
- 84. Усилители промежуточной частоты (УПЧ) Рис. 25. Двухконтурный УПЧ
- 85. Усилители промежуточной частоты (УПЧ) Применение в УПЧ двухконтурных (полосовых) фильтров позволяет улучшить параметры усилителя, особенно избирательность.
- 86. Усилители промежуточной частоты (УПЧ) Коэффициент усиления каскада УПЧ по напряжению: где – коэффициент передачи полосового фильтра
- 87. Усилители промежуточной частоты (УПЧ) Возможно три случая связи: β1 1 – сильная связь. Наибольшее значение принимает
- 88. Усилители промежуточной частоты (УПЧ) Улучшение свойств избирательности системы идет по линии усложнения фильтров. Разновидностью таких систем
- 89. Преобразователи частоты Преобразователем частоты (ПЧ) называется каскад РПУ, в котором осуществляется преобразование колебаний принимаемых сигналов одной
- 90. Преобразователи частоты Огибающая модулирующего сигнала не должна быть искажена. Поэтому напряжение сигнала Uс на входе преобразователя
- 91. Преобразователи частоты На вход ПЧ подается напряжение сигнала, представляющее амплитудно-модулированное колебание: и напряжение гетеродина Под действием
- 92. Преобразователи частоты Избирательная цепь на выходе ПЧ настроена на промежуточную частоту Поэтому на выходе ПЧ выделяется
- 93. Диодный преобразователь частоты В большинстве СВЧ–приемников в качестве преобразующих элементов (ПЭ) используются кристаллические диоды, обладающие малым
- 94. Диодный преобразователь частоты Фильтр настроен на промежуточную частоту ( ). Частичное подключение диода к входному и
- 95. Балансные преобразователи частоты Балансные ПРЧ (или ПЧ) представляют собой соединение двух небалансных преобразователей (рис. 31). Рис.
- 96. Балансные преобразователи частоты В зависимости от подачи напряжения Uс и Uг на ПЭ (преобразовательный элемент) возможно
- 97. Кольцевые ПРЧ Для повышения развязки между цепями сигнала и гетеродина, а так же для обеспечения практически
- 98. Кольцевые ПРЧ Напряжение сигнала через согласующую катушку связи со средней точкой подаётся в первую диагональ моста,
- 99. Транзисторные преобразователи частоты (ТПЧ) В ТПЧ в качестве преобразующего элемента используют биполярный или полевой транзистор. Под
- 100. Транзисторные преобразователи частоты (ТПЧ) На упрощенной схеме по переменному току ТПЧ с ОЭ, показано, что напряжение
- 101. Транзисторные преобразователи частоты (ТПЧ) Для ослабления обозначенных отрицательных явлений напряжение сигнала и гетеродина подаются в различные
- 102. Транзисторные преобразователи частоты (ТПЧ) Напряжение гетеродина вводится в цепь эмиттера, выходной фильтр настроен на промежуточную частоту,
- 103. Транзисторные преобразователи частоты (ТПЧ) Контур L1,C1 настроен на частоту сигнала. Контур L2,C2 – на частоту гетеродина,
- 104. Транзисторные преобразователи частоты (ТПЧ) Недостатки: 1. Сложность схемы. 2. Увеличение потребляемой энергии. 3. Возможность проникновения в
- 105. Детекторы Детекторы (Д) предназначены для преобразования спектра модулированного колебания с целью выделения из него модулирующего сигнала,
- 106. Амплитудные детекторы Работа детектора основана на односторонней проводимости диода. При подаче на вход АМД АМ-колебания, снимаемого
- 107. Рис. 37. Временные диаграммы тока и напряжения в диодном амплитудном детекторе Амплитудные детекторы
- 108. Этот ток через малое внутреннее сопротивление открытого диода заряжает конденсатор Cн до напряжения, близкого к амплитуде
- 109. Различают два режима детектирования: детектирование больших сигналов на линейном участке ВАХ; детектирование малых сигналов на нелинейном
- 110. Условие отсутствия искажений из-за инерционности нагрузки детектора можно записать следующим образом: Это неравенство называется условием безынерционности
- 111. По постоянному току нагрузка детектора Rн– прежняя. При малых Rвх может оказаться Rнэк Рис. 38. Искажения
- 112. Импульсные детекторы Обычно они преобразуются в АИМ, что упрощает их детектирование. При этом входным сигналом для
- 113. Рис. 39. Схема импульсного детектора Импульсные детекторы
- 114. Рис. 40. Детектирование радиоимпульсов Импульсные детекторы
- 115. В импульсном детекторе из-за влияния инерционности цепи нагрузки выходное напряжение будет повторять форму огибающей с искажениями
- 116. Но выбор емкости С ограничен снизу требованием фильтрации напряжения промежуточной частоты, так как. при уменьшении емкости
- 117. Для этого должно выполняться условие: CнRн>>T-τи, при T>> τи, где Т – период следования радиоимпульсов или
- 118. Рис. 43. Схема пикового детектора Импульсные детекторы
- 119. На ее вход подается последовательность отрицательных модулированных видеоимпульсов. Применяется параллельный детектор, т.к. он не шунтирует УПЧ
- 120. Частотные детекторы Частотные детекторы (ЧД) применяются в приемниках ЧМ-колебаний для преобразования ВЧ-колебания, модулированного по частоте, в
- 121. Частотные детекторы В частотно-амплитудных детекторах ЧМ-колебание преобразуется в частотно-амплитудно модулированное (ЧАМ), а затем детектируется обычным амплитудным
- 122. Частотные детекторы Повысить линейность детекторной характеристики, расширить полосу пропускания и уменьшить искажения позволяет ЧД с двумя
- 123. Частотные детекторы Рис. 45. Балансный частотный детектор
- 124. Частотные детекторы Детекторная характеристика балансного частотного детектора
- 125. Частотные детекторы Резонансный контур L1C1 имеет резонансную частоту выше промежуточной на Δf , а контур L2C2
- 126. Фазовые детекторы (ФД) В устройствах для приема сигналов с фазовой модуляцией, в системах с фазовой автоподстройкой
- 127. Фазовые детекторы (ФД) В простейшем ФД (рис. 46) напряжение сигнала и опорное напряжение последовательно складываются, и
- 128. Фазовые детекторы (ФД) Рис. 46 Простейший фазовый детектор (а) и его детекторная характеристика (б) а б
- 129. Фазовые детекторы (ФД) Для того чтобы расширить линейный участок детекторной характеристики и сделать его симметричным относительно
- 130. Фазовые детекторы (ФД) Напряжение сигнала подводится к диодам VD1 и VD2 в противофазе, а опорное напряжение
- 131. Фазовые детекторы (ФД) Рис. 48. Фазовая характеристика балансного ФД а б в
- 132. Автоматические системы регулирования в РПУ. В РПУ различают три основных вида регулировок (в ручном режиме) и
- 133. Автоматические системы регулирования в РПУ. Системы АРУ (автоматической регулировки усиления) Для обеспечения приема сигналов с широким
- 134. Системы АРУ (автоматической регулировки усиления) В приемниках применяют одновременно обе регулировки (и РРУ и АРУ). Чем
- 135. Системы АРУ (автоматической регулировки усиления) Способы регулировки усиления при РРУ и АРУ следующие: 1) изменение крутизны
- 136. Автоматические системы регулирования в РПУ. Системы АРУ (автоматической регулировки усиления) Зависимость коэффициента усиления каскада, охваченного АРУ,
- 137. Системы АРУ (автоматической регулировки усиления) 1. Система обратного регулирования (рис. 50). В ней напряжение сигнала, подлежащее
- 138. Системы АРУ (автоматической регулировки усиления) 2. Система прямого регулирования (без рисунка). Регулирующее напряжение формируется выпрямителем АРУ
- 139. Системы АРУ (автоматической регулировки усиления) В зависимости от уровня сигнала, при котором начинается регулированное усиление, различают
- 140. Системы АРУ (автоматической регулировки усиления) В системах АРУ без задержки (простая АРУ) регулирование усиления происходит во
- 141. Поэтому систему АРУ модернизируют так, что при сигнале, меньшем, чем чувствительность приемника, усилительный тракт запирался системой
- 142. Системы АРУ (автоматической регулировки усиления) При совмещении функций основного детектора с функциями детектора АРУ предусматривают раздельные
- 143. Системы АРУ (автоматической регулировки усиления) Параметры элементов выбираются в соответствии с условием безынерционности амплитудных детекторов. Постоянная
- 144. Системы АРУ (автоматической регулировки усиления) В схеме АРУ с задержкой (рис. 54) регулирование коэффициента усиления УПЧ
- 145. Системы АРУ (автоматической регулировки усиления) После открытия стабилитрона регулировочное напряжение будет равно разности напряжений на выходе
- 146. Системы АРУ (автоматической регулировки усиления) Регулировка коэффициента усиления усилителей часто осуществляется изменением крутизны усиления усилительных приборов.
- 147. Системы АРУ (автоматической регулировки усиления) Исходное напряжение смещения и термостабилизации транзисторов VT1 и VT2 обеспечивается делителями
- 148. Системы АРУ (автоматической регулировки усиления) Рис. 56. Схема АРУ с управляемыми делителями напряжения На схеме (рис.
- 149. Системы АРУ (автоматической регулировки усиления) Регулирующее напряжение снимается с детектора АРУ на диоде VD2 и усиливается
- 150. Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) АПЧ должна обеспечивать требуемую точность настройки РПУ при воздействии дестабилизирующих факторов. Случайные
- 151. Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) Измерительный элемент вырабатывает напряжение регулировки. В зависимости от вида ИЭ различают частотные
- 152. Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) В зависимости от точки, к которой в цепях приемника подключена цепь АПЧ,
- 153. Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) Поскольку ПЧ равна разности частот гетеродина и сигнала такие устройства АПЧ называют
- 154. Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) Двухканальная система АПЧ (рис. 59) применима при расположении передатчика рядом с приемником,
- 155. Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) Для подстройки создается второй канал, и поскольку от передатчика поступает сильный сигнал,
- 156. Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) Рис. 60 а. Частотная (а) система АПЧ.
- 157. Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) Цепь частотной АПЧ (рис. 60, а) включает в себя частотный детектор, фильтр
- 158. Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) В зависимости от вида регулятора частоты различают электронные и электромеханические системы АПЧ.
- 159. Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) Характеристики измерительного элемента (ИЭ) и регулятора частоты (РЧ) приведены на рис. 61.
- 160. Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) В реальных цепях электронной частотной АПЧ это выражение принимает значение К АПЧ
- 161. Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) Цепь АПЧ состоит из: частотного детектора – ЧД, усилителя видеоимпульсов – ВУ,
- 162. Использование прямого захвата неэффективно, да к тому же открывает путь для помех со стороны других станций.
- 164. Скачать презентацию