Вопрос: Принцип действия автоматической регулировки
Существует два варианта автоматической регулировкой с обратной связью. Если используется одна контрольная несущая, то регулировка обеспечивается только по одной частоте спектра системы передачи, и в результате такой регулировки получаем ровную амплитудно-частотную характеристику с одинаковыми уровнями во всем спектре. Если же используется два отдельных контрольных сигнала в различных точках спектра передачи, то можно обеспечить некоторую коррекцию спектра передачи с учетом его наклона. В соответствии с этим, если управляющее устройство обеспечивает регулировку по уровню одной контрольной несущей, то метод называется Автоматической Регулировкой Усиления, АРУ (Automatic Gain Control, AGC). Его действие заключается в том, что если контрольное устройство обнаруживает снижение уровня контрольного сигнала на 1 дБ, то уровни сигналов всех частот просто повышаются на 1 дБ. Если контрольное устройство обеспечивает регулировку по уровню двух контрольных несущих (в начале и в конце спектра передачи), то метод называется Автоматической Регулировкой Наклона, АРН (Automatic Slope Control,ASC). В результате такой регулировки получим “наклонную” характеристику, поскольку компенсация затухания будет не одинаковой в пределах всей интересующей нас полосы спектра, а пропорциональной затуханию сигнала на разных частотах спектра. Устройства обоих типов действуют на основе одного и того же принципа автоматической компенсации затухания с помощью управляющего сигнала обратной связи, поэтому все, что будет здесь сказано об АРУ справедливо и для АРН.
Устройства АРУ и АРН обычно встроены в усилитель в качестве промежуточных блоков или ступеней, которые имеют незначительное влияние на отношение C/N усилителя. Контрольный сигнал отводится с помощью направленного ответвителя на радиочастотном выходе усилителя. В ответ на снижения уровня сигнала (рост затухания) автоматически увеличивается усиление усилителя. Блоки АРУ иногда расценивают как модули, предназначенные для преодоления низких входных уровней сигналов.
Сам усилительный модуль имеет очень высокое усиление (резервное усиление), а устройства регулировки только повышают или снижают затухание на пути передачи ВЧ сигнала внутри усилителя. Устройство автоматической регулировки должно иметь некоторый диапазон компенсирующей способности или диапазон регулировки, в пределах которого оно гарантирует поддержание выходного сигнала усилителя на требуемом уровне или, чаще, с заданной точностью.
|
|
|
3вопрос: Модуля́ция (лат. modulatio - мерность, размерность) — процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотного модулируемого колебания по закону информационного низкочастотного сообщения (сигнала). В результате спектр управляющего сигнала переносится в область высоких частот, ведь для эффективного вещания в пространство необходимо чтобы все приёмо-передающие устройства работали на разных частотах и «не мешали» друг другу. Это процесс «посадки» информационного колебания на априорно известную несущую. Передаваемая информация заложена в управляющем сигнале. Роль переносчика информации выполняет высокочастотное колебание, называемое несущим. В качестве несущего могут быть использованы колебания различной формы (прямоугольные, треугольные и т. д.), однако чаще всего применяются гармонические колебания. В зависимости от того, какой из параметров несущего колебания изменяется, различают вид модуляции (амплитудная, частотная, фазовая и др.). Модуляция дискретным сигналом называется цифровой модуляцией или манипуляцией.
|
|
|
Виды модуляций.
Модуляция - это процесс, при котором высокочастотная волна используется для переноса низкочастотной волны.[6]
Различают амплитудную (АМ),частотную (ЧМ) и фазовую (ФМ) модуляцию. При амплитудной модуляции по закону низкочастотного сигнала меняется мгновенная амплитуда, при частотной модуляции – частота, при фазовой модуляции – фаза. Бывают и смешанные виды модуляции. В отдельный класс можно выделить импульсные виды модуляции и манипуляции, при которых происходит дискретное изменение параметра высокочастотного колебания.
|
|
|
Амплитудная модуляция. В системах с амплитудной модуляцией (АМ) модулирующая волна изменяет амплитуду высокочастотной несущей волны. Анализ частот на выходе показывает присутствие не только входных частот Fc и Fm, но также их сумму и разность: Fc + Fm и Fc - Fm. Если модулирующая волна является комплексной, как например сигнал речи, который состоит из множества частот, то суммы и разности различных частот займут две полосы, одна ниже, другая выше несущей частоты. Их называют верхней и нижней боковыми. Верхняя полоса является копией изначального разговорного сигнала, только сдвинутого на частоту Fc. Нижняя полоса это инвертированная копия изначального сигнала, т.е. верхние частоты в оригинале являются нижними частотами в нижней боковой.
Нижняя боковая это зеркальное отображение верхней боковой по отношению к частоте несущей Fc. Система с АМ, которая передает обе боковых и несущую, известна, как двухполосная система (DSB - double sidebaud). Несущая не несет никакой полезной информации и может быть убрана, но с несущей или без, полоса сигнала DSB вдвое больше полосы изначального сигнала. Для сужения полосы возможно вытеснение не только несущей, но и одной из боковых, так как они несут одну информацию. Этот вид работы известен, как однополосная модуляция с подавленной несущей (SSB-SC - Single SideBand Suppressed Carrier).
|
|
|
Импульсная амплитудная модуляцияИмпульсная амплитудная модуляция (PAM) - это когда модулирующий сигнал является цифровым, т.е. дает средства кодирования более чем одного бита на бод, путем кодирования бинарного сигнала данных в сигнал с более чем двумя уровнями. Для примера, биты бинарного сигнала данных могут быть разбиты на пары. Возможны четыре комбинации пары бит и каждая пара может быть представлена одним из 4-х уровней амплитуды. Закодированный 4-х уровневый сигнал имеет половину скорости в бодах изначального сигнала данных и может быть использован для амплитудной модуляции несущей обычным образом.
Частотная модуляция. В системах частотной модуляции FM частота несущей изменяется в соответствии с формой модулирующего сигнала. Системы, где модулирующим сигналом является бинарный сигнал и, следовательно, несущая переключается сигналами с одной частоты на другую, называют системами FSK. (FSK - freguency shift keying).
Частотная модуляция превосходит амплитудную в отношении устойчивости к некоторым воздействиям, которые есть на телефонной сети и ее следует использовать на более низких скоростях, где не требуется большая полоса частот. FSK является асинхронной техникой модуляции, для нее не требуется синхроимпульсов в модеме.[6]
Фазо-амплитудная модуляция (квадратурная модуляция - QAM). Для роста числа бит на бод комбинируют фазовую и амплитудную модуляции.Амплитудно-фазовая модуляция с несколькими несущими. Один из современных методов амплитудно-фазовой модуляции основан на одновременной передаче множества несущих. вот так передается инфа по каналам связи
Билет №15
1вопрос: Чaстота́ — физическая величина, характеристика периодического процесса, равна количеству повторений или возникновения событий (процессов) в единицу времени. Рассчитывается, как отношение количества повторений или возникновения событий (процессов) к промежутку времени, за которое они совершены[1]. Стандартные обозначения в формулах — ν, f или F.
Единицей измерения частоты в Международной системе единиц (СИ) является герц (русское обозначение: Гц; международное: Hz), названный в честь немецкого физика Генриха Герца.
Частота обратно пропорциональна периоду колебаний: f = 1/T
Диапазон частот — полоса излучаемых источником частот, которой зачастую присвоено условное наименование, одно из важнейших понятий радиотехники, а также физико-технических дисциплин в целом.
Это понятие имеет общий характер, то есть можно говорить или о диапазоне частот какого-либо конкретного излучателя (природного или искусственного происхождения), или о диапазоне, выделенном какой-то радиослужбе, или, например, об обобщённой разбивке всей полосы радиочастот.
2вопрос: Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) — устройство или метод автоматического изменения и удержания необходимой частоты электрических колебаний генератора. Метод заключается в автоматической дополнительной регулировке частоты генератора, по информации о рассогласовании частоты из цепи обратной связи. Тем самым осуществляется отрицательная обратная связь по частоте. Сигнал рассогласования по частоте может вырабатываться дискриминатором по различным характеристикам сигнала, получаемого в радиотехническом устройстве с использованием текущей частоты генератора заданной частоты и сравнения её с опорной частотой, например, несущей частотой сигнала. Частота генератора может отличаться от необходимой из-за температурного дрейфа номиналов электронных компонентов, входящих в устройство; из-за неточной (например, дискретной) установки частоты генератора; или из-за доплеровского сдвига частот (в системах приёма сигналов со спутников и космических аппаратов).
Принцип: Традиционно в системы АПЧ входят генератор, управляемый напряжением (ГУН), частотный дискриминатор, в качестве которого обычно используется фазовый детектор и источник опорного сигнала, получаемый от дополнительного генератора, например, высокостабильного по частоте. При радиоприёме в качестве источника опорного сигнала применяется выделенная специальной схемой несущая частота принимаемого сигнала.
Почти всегда на фазовый детектор подают не сами сигналы генераторов, а частоты, получаемые в результате деления или умножения частот генераторов делителями или умножителями частоты, этот метод позволяет складывать и вычитать частоты, умноженные на нужные коэффициенты и используется в, например, синтезаторах частот.
На вход фазового детектора подают сигналы ГУН и сигнал опорной частоты. При отклонении частот сигналов на входе фазового детектора тот вырабатывает напряжение, пропорциональное разности фаз сигналов, подаваемое через фильтр нижних частот на ГУН, тем самым замыкается контур обратной связи и частота ГУН подстраивается под опорную частоту
3 вопрос: СТАБИЛИЗАЦИЯ ЧАСТОТЫ - совокупность методов увеличения стабильности частоты. Различают: а) затягивание частоты путём связи генератора колебаний с дополнит. колебат. системой, характеризуемой высокой добротностью; б) захватывание частотыпутём связи данного генератора колебаний с генератором, обладающим более стабильной частотой; в) параметрическую С. ч.- стабилизацию параметров приборов, генерирующих периодич. колебания.
БИЛЕТ №16
Вопрос: помехи, виды помех
Помехой называют постороннее электрическое колебание, мешающее нормальному приему сигналов. Причиной и источниками помех могут являться различные факторы, и помехи могут быть классифицированы по различным признакам.
В зависимости от места возникновения посторонние электрические колебания можно разделить на внешние и внутренние помехи. Внутренние помехи возникают в узлах аппаратуры и трактах систем связи. Внешние помехи обусловлены действием источников помех, внешних по отношению к системе связи и не связанных с ее функционированием.
По степени возможности ликвидации помех последние могут быть классифицированы на устранимые и неустранимые помехи.
Принципиально неустранимым видом помех являются внутренние помехи. Они появляются сразу же после включения аппаратуры. По природе возникновения внутренние помехи разделяются на тепловые и дробовые шумы. Тепловые шумы обусловлены хаотическим движением электронов в проводниках и присущи практически всем элементам электрической цепи. Одним из наиболее эффективных приемов уменьшения этой составляющей помех является снижение температуры элементов этой цепи. Дробовые шумы характерны для так называемых активных приборов электрической цепи (биполярные и полевые транзисторы, электронно-вакуумные и газоразрядные лампы и так далее) и возникают в усилителях, преобразователях, модуляторах и т.д. Для уменьшения доли дробовых помех используют приборы с улучшенными шумовыми характеристиками.
Атмосферные помехи обусловлены электрическими явлениями в атмосфере (грозы, молнии и т.д.). Спектр атмосферных помех сосредоточен преимущественно в области низких частот, и наибольшее влияние атмосферные помехи оказывают на средства радиосвязи длинноволнового диапазона. Индустриальные помехи вызываются непреднамеренным электромагнитным излучением электрического или электронного оборудования. В их числе могут быть установки промышленного, транспортного, медицинского, научного назначения. Источником подобного излучения обычно выступают цепи, в которых осуществляется коммутация сильных токов, сварочные аппараты, коллекторные электродвигатели и т.д.
Еще одним источником помех радиосвязи являются побочные излучения радиосредств. Причина их возникновения заключается в следующем. Каждому средству радиосвязи для его нормального функционирования в общем частотном диапазоне выделяется определенная полоса частот. Эта полоса частот определяется государственными органами с учетом международных соглашений. Эти органы определяют не только диапазон разрешенных для работы частот, но и определяют уровни внеполосного излучения, то есть те уровни побочного излучения, которые могут вырабатываться данным устройством вне полосы разрешенных частот.
Помехи могут быть классифицированы и по другим признакам.
Например, по длительности существования помех их можно разделить на импульсные и непрерывные помехи.
По характеру распределения энергии помех по частотному диапазону разделяют сосредоточенные по спектру и распределенные помехи.
По характеру взаимодействия с сигналом помехи можно разделить на аддитивные и мультипликативные помехи. При аддитивных помехах результат взаимодействия сигнала s(t) и помехи n(t) представляют их суммой
x(t)=s(t)+n(t); (4.15)
при мультипликативных помехах на результат обработки принимаемых сигналов влияет их произведение s(t)*n(t).
Приемы борьбы с помехами заключаются в обеспечении такого уровня сигнала в месте приема, который бы обеспечил требуемое качество принимаемого сигнала. Одной из важнейших характеристик принимаемого сигнала является отношение мощности сигнала к мощности шума. Этот параметр в радиотехнике так и называется - отношение сигнал/шум.
2вопрос: назначение УПЧ с ФСС
Усилитель промежуточной частоты (УПЧ) — электронный усилитель сигнала промежуточной частоты, применяемый в трактах радиоприёмных и радиопередающих устройств, измерительных приборов.
УПЧ выполняют две важнейшие задачи в радиоприемнике:
– обеспечивают основное усиление в приемнике до величины, необходимой для нормальной работы детектора;
– обеспечивают основную избирательность по отношению к сигналам соседних станций;
УПЧ с многозвенным LC-фильтром сосредоточенной селекции
Для обеспечения высокой избирательности в УПЧ применяют сложные избирательные системы — фильтры сосредоточенной селекции (ФСС). Они размещаются в радиоприёмных устройствах между преобразователем частоты и первым каскадом УПЧ. При этом все остальные каскады УПЧ делают одноконтурными широкополосными или апериодическими (резистивными).
ФСС, изображенные на рисунке 2, представляют собой последова-тельное соединение, обычно до четырех, П-образных звеньев LC-фильтров.
Рисунок 2 — LC-фильтр сосредоточенной селекции
LC-фильтр сосредоточенной селекции включают на входе УПЧ, между транзисторами смесителя и первого каскада УПЧ. В этом случае сигналы соседних паразитных каналов достаточно ослабляются еще до поступления на вход первого транзистора УПЧ, что существенно уменьшает помехи, создаваемые перекрестной модуляцией в УПЧ.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 300; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!