Файл: Розов В.М. Измерения и контроль в однополосном радиооборудовании.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.06.2024
Просмотров: 161
Скачиваний: 0
на выходе приемника, например, на 3 дБ. Избирательность по со седнему каналу оценивается относительным уровнем модулирован ного мешающего сигнала, находящегося в полосе соседнего кана ла, который приводит к появлению на выходе приемника нежела тельных компонент, суммарная мощность которых на 20 дБ ниже относительно мощности полезного сигнала. Интермодуляцпя оце нивается относительным уровнем двух мешающих сигналов, кото рые, будучи приложены совместно, создают на выходе приемника нежелательные компоненты, мощность которых на 20 дБ ниже мощности полезного сигнала.
Частоты мешающих сигналов выбираются из следующих усло вий: а) сумма или разность их должна быть равна промежуточной частоте; б) их разность равна частоте полезного сигнала; в) их разность равна разности частот полезного сигнала и одного из мешающих сигналов, а компоненты интермодуляции оказываются комбинационными продуктами третьего порядка.
Эффективная избирательность современных однополосных при емников составляет 50—60 дБ.
2.14.Коэффициент шума, динамический диапазон приемника^ диапазон АРУ
Коэффициент шума есть отношение мощности шума, измерен ной на выходе приемника, к мощности шума, которая была бы на выходе приемника, если бы устройство не содержало иных источ ников шума, кроме активного сопротивления антенны, вызываю щего тепловой шум.
Коэффициент шума оценивается отношением мощностей снгнал/шум на входе и выходе приемника. Этот параметр полезен, так как позволяет оценить, насколько экспериментальная чувст вительность приемника отклоняется от теоретической чувствитель ности. Коэффициент шума современного однополосного приемника обычно лежит в пределах 5—10 дБ.
Динамический диапазон приемника определяется как отноше ние напряжения максимального выходного сигнала, неискаженно го из-за нелинейности амплитудной характеристики приемника, к напряжению минимального сигнала, который еще различим на уровне помех. При малых входных сигналах динамический диапа зон определяется шумами приемника. При большом уровне вход ных сигналов динамический диапазон ограничивается внешними помехами, поскольку на вход приемника поступает большое коли чество сигналов из соседних каналов. Способность приемника про тивостоять вредному воздействию помех характеризуется также динамическим диапазоном приемника. В этом случае под дина мическим диапазоном понимается отношение уровня одного из двух равных и одновременно воздействующих на соседние каналы мешающих сигналов, наличие которых приводит к появлению на
выходе приемника дополнительного сигнала с уровнем, соответст вующим чувствительности приемника.
Динамический диапазон современных однополосных приемни ков составляет 50—70 дБ.
Реальные условия работы однополосного приемника таковы, что уровень сигнала на его входе колеблется в широких пределах (£-0—100 дБ). Чтобы устранить перегрузки отдельных каскадов приемника, иметь необходимую диаграмму уровней по тракту приемника и постоянство уровня выходного сигнала вводят авто матическую регулировку усиления (АРУ). АРУ является обяза тельной для всех современных однополосных приемников. В одних приемниках АРУ введена только в групповом тракте, в других, кроме указанной АРУ, имеется также АРУ воднополосных блоках. Скорость срабатывания АРУ оценивается постоянной времени це пей АРУ, которая для современных приемников обычно имеетсле дующие значения: 10; 1; 0,1 и 0,05 с и обеспечивает диапазон регу лировки порядка 60—80 дБ при изменении напряжения на выходе приемника на 4—7 дБ.
Диапазон регулировки системы АРУ определяется отношением в децибелах максимального и минимального напряжений на входе приемника при заданном изменении (в децибелах) напряжения на его выходе.
2.15. Параметры канала синхронизации
Для детектирования принятого однополосного сигнала, при ко тором, по существу, выполняется операция транспонирования сиг нала из высокочастотной полосы в низкочастотную, используется сигнал местной несущей, который в однополосных приемниках по лучается либо непосредственно из принятого пилот-сигнала, либо от специального генератора местной несущей в тех случаях, когда передача производится без пилот-сигнала (см. гл. 1). Элементы приемного устройства, с помощью которых выделяется и преобра зуется пилот-сигнал, обычно относят к каналу пилот-сигнала, кото рый иногда' называется каналом синхронизации. Канал синхрони зации характеризуется чувствительностью, эффективной шумовой полосой, полосой схватывания и удержания, а также устойчиво стью синхронизации. Поскольку при приеме сигналов от передат чика с низкой стабильностью частоты устойчивая работа приемни ка в значительной степени зависит от параметров канала синхро низации. Рассмотрим их несколько подробнее.
Чувствительность приемника по каналу синхронизации опреде ляется минимальным уровнем входного сигнала, при котором еще не нарушается синхронизация.
Эффективная шумовая полоса канала синхронизации опреде ляется шириной полосы эквивалентного идеального фильтра с пря моугольной частотной характеристикой, мощность шума на выхо де 'которого равна мощности шума в соответствующей точке реального канала синхронизации (рис. 2.14).
53
Полоса удержания указывает предельно возможное отклонение несущей частоты передатчика или частот гетеродинов приемника от их номинальных значений, при котором канал синхронизации
еще нормально работает.
Полоса схватывания оп ределяет маК'ОИ-М'ЭЛыную на чальную расстройку прием ника относительно частоты передатчика, которая может быть еще 'Сведена к миниму му при включенном канале синхронизации.
Устойчивость синхрони зации определяется интерва лом времени выключения ка пали синхронизации, в тече ние которого не нарушают ся условия синхронизации. Чем больше интервал, тем более устойчиво работает ка нал синхронизации.
Современные однополосные приемники имеют следующие пара метры канала синхронизации: чувствительность около 0,03 мкВ, полоса схватывания около 70—130 Гц, полоса удержания около 80—140 Гц, устойчивость синхронизации около 15—20 с, эффек тивная шумовая полоса 60—100 Гц.
В современных системах связи все чаще встречается работа без пилот-сигнала. В этом случае в зависимости от стабильности ча стот передатчика и приемника и точности установки номинальных значений этих частот транспонирование сигналов в приемнике мо жет производиться не в номинальную нч полосу (например, 250— 3000 Гц), а в несколько сдвинутую полосу (например, 255— 3005 Гц). Для многих видов рабочих сигналов такая ошибка при восстановлении исходных частот не приводит к недопустимым ус ловиям. Однако при приеме телефонных сигналов ошибка в вос становлении в несколько герц приводит к изменению тембра за счет смещения гармонических составляющих сигнала от их номи нальных положений.
В настоящее время допускается ошибка восстановления исход ных частот не более 2—5 Гц.
2.16.Показатели однополосного приемника, предназначенного для сдвоенного приема
Известно, что эффективной мерой борьбы с селективными за мираниями является сдвоенный прием. Однако выигрыш от ис пользования сдвоенного приема сильно зависит от ряда специфи ческих технических характеристик, используемых в ветвях приема приемников. Основные из них следующие: асимметрия чувстви
54
тельности приемников, асимметрия избирательных и шумовых свойств, асимметрия режимов АРУ, взаимовлияние приемников (просачивание сигналов из одной ветви приема в другую через цепи общего гетеродина).
Разброс чувствительности современных однополосных прием ников, асимметрия АРУ и шумовых параметров не превышает 2—3 дБ. Разброс по избирательности оказывается больше, но его проявление менее заметно. Относительный уровень сигнала, про сочившегося из одной ветви в другую, для современных приемни ков не превышает —60 дБ.
ОПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
2.1.МККР. Документы X Пленарной Ассамблеи. Т. I. Женева, 1963. 260 с.
2.2.ГОСТ 13420—68. Передатчики для магистральной радиосвязи. Основные па раметры. Технические требования. 16 с.
2.3.Общесоюзные нормы на ширину полосы частот для .различных классов из лучений (для радиопередатчиков гражданского назначения). М., «Связь», 4967. 48 с.
2.4.ГОСТ 14663—69. Радиоприемные устройства магистральной кв связи. 14 с.
2.5. |
F r a n k В., G u n t e r |
A. High |
Power Linear Amplifier |
for |
single |
Sideband |
||||
|
Applications. — «IRE Trans, on Communications System», 1956, v. CS-4, N 2, |
|||||||||
2.6. |
c. 98— 103. |
А. Д. Исследование искажений сигналов в однополосных пе |
||||||||
Т а р а н е н к о |
||||||||||
|
редающих устройствах и некоторые вопросы построения системы контроля |
|||||||||
|
качества их работы. Кандидатская диссертация. Гос.НИИ МС СССР, 1965. |
|||||||||
2.7 |
285 |
с. |
|
SSB, AM |
a CW. — «Amaterske |
Radio», |
1959, cis. 6, |
|||
K o t t V. Budio pro |
||||||||||
2.8. |
c. |
210—242. |
|
|
— |
Neue Kurzweliensender |
fur |
Einseitbandtelep- |
||
W. B u r k h a r d s t m e i e r |
||||||||||
2.9. |
honie. — «Telefunken |
Zeitung», |
1956, N ilil4, c. 340—350. |
|
Single |
Sideband |
||||
P a p p e n f u s |
E. F., |
B r u e n e W . B., S c h o e n i k e E. O. |
||||||||
|
Principles and |
Circuits — Me Graw — Hiell Boon Company, |
N 9. |
Toronto—■ |
||||||
|
London, 1964. 377 c. |
|
|
|
|
|
|
|
||
2.10. Ерм и с т о в |
В. В. Об эффективности некоторых способов усиления мно |
|||||||||
|
гоканальных |
однополосных |
радиосигналов. — «Электросвязь», |
1968, № 3, |
||||||
|
19—25 с. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.11.Документ МККР, 1960—1962, 1/33—F(Rev.); Ш/52—F(Rev.) от 10 апреля 1962. СССР. 2 с.
2.12.Регламент радиосвязи. М., Связьиздат, 4961. 632 с.
2.13. А р т е м ь е в а Е. В. Исследование дифференциального метода измерения частоты электрических колебаний. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., Стандартиздат, 4959, 30 с.
2.14. Р о з о в В. М. О необходимой стабильности частоты |
опорного |
генератора |
для коротковолновых радиосистем. — «Электросвязь», |
1959, № 4, |
с. 36—40. |
2.15.МККР. Документы XI Пленарной Ассамблеи. Осло, 1966. Излучение. Прием. Словарь. Т. 1. М., «Связь», 1969. 303 с.
2.16.Ко п ы тин Л. А. Техническая эксплуатация передающих радиоцентров. М.,
Связьиздат, 1954. 435 с. |
|
|
Speech—Wave Probability |
||||
2.17. D a v e n p o r t |
W. В. An experimental Study of |
||||||
Distribution. — «The Journal of |
the |
Acoustical |
Society |
of |
America», 1952, |
||
v. 24, N 4, |
c. |
1310—11325. |
И. |
В., С е м е н о в А. |
М. |
Однополосная |
|
2.18. В е р з у н о в |
M. |
В., Л о б а н о в |
|||||
модуляция. AL, Связьиздат, 1962. |
299 с. |
|
|
|
|||
2.19.Ерм и с т о в В. В. Исследование некоторых возможностей увеличения эф фективности усиления многоканальных радиосигналов. Кандидатская дис сертация. НИИР, 4968. 190 с.
Г л а в а |
3 |
Влияние искажений сигналов в однополосных устройствах на работу системы связи
В .настоящей главе по результатам |
теоретических |
и экспериментальных ■исследова»нй для |
однополосной |
радноспстемы кратко рассмотрена связь между качест венными показателями переданных сигналов и характе ристиками однополосных устройств.
Рассмотрены также зависимости между .искажения ми сигналов в системе .передачи и проявлениями этих искажений в виде потерн достоверности, разборчивости, качества или других потерь в передаваемых сообще ниях.
Показано, что численные соотношения между каче ственными показателями переданных сигналов н пара метрами однополосных устройств, входящих в систему, являются базой для нормирования характеристик и па раметров однополосных устройств.
3.1. Вводные замечания
Выше было показано, что сигналы, проходящие через однопо лосные устройства, подвергаются искажениям, возникающим нз-за внутренних флуктуационных шумов и внутренних паразитных мо дуляций, интенсивность которых не зависит от параметров пере даваемых сигналов (независимые искажения), а также искаже ниям, интенсивность которых зависит от параметров передавае мых сигналов, а причиной этих искажений является неидеальность характеристик (амплитудной, частотной, фазовой) групповых трактов устройств (зависимые искажения).
Вне зависимости от причин появления искажений и их спек трального состава важнейшим их свойством, заставляющим ана лизировать закономерности возникновения искажений и связь их интенсивности с характеристиками устройств и параметрами сиг налов, является их влияние на качественные показатели прини маемых сигналов на выходе системы связи.
Другой подход к этой же '.проблеме, все чаще используемый в последнее время, заключается в том, что рассматривают влияние неидеальности характеристик однополосных устройств на качест венные показатели системы связи, связывая при этом изменения качественных показателей системы с изменением качественных показателей переданных сигналов.
Поскольку оба подхода в конечном счете имеют одну и ту же цель — получение числовых коэффициентов для нормирования ха рактеристик и параметров однополосных устройств и получение функциональных зависимостей, необходимых для проектирования систем радиосвязи, — то ниже, при рассмотрении влияния тех или
56
других характеристик устройств, входящих в однополосную систе му связи, на качественные показатели принятых сигналов, будут использованы наиболее простые и точные методы оценок вне за висимости от того, результатом какого, подхода они являются.
3.2.Искажения сигналов из-за нелинейности амплитудной характеристики группового тракта
Рассмотрим случай, когда по системе связи рис. 3.1 передают ся сигналы многоканальной аппаратуры уплотнения радиотеле фонного канала телеграфными каналами. Групповой сигнал, пред ставляющий собой сумму сигналов парциальных каналов, разне сенных по частоте так, что спектры парциальных сигналов не пе рекрываются, проходя по групповому тракту (модулятор, передат-
Рис. 3.1
чик, приемник, демодулятор на рис. 3.1), искажается. Как уже бы ло сказано ранее, при этом возникают новые комбинационные со ставляющие сигналов двух любых, трех любых и т. д. каналов и гармонические составляющие’ сигналов любого канала.
Если воспользоваться устройством, представляющим собой комбинацию полосового перестраиваемого фильтра с полосой про пускания, равной полосе одного телеграфного канала, и осцилло графа, и проследить с помощью него изменение формы сигнала какого-нибудь телеграфного канала от выхода передающей стойки ТТ-17П до входа приемной стойки, то получим следующую кар тину.
На выходе передающей стойки и на входе модулятора сигнал канала i имеет практически постоянную амплитуду (рис. 3.2а) и переменную частоту (манипуляция). На выходе модулятора, если он имеет малую нелинейность модуляционной характеристики, ам плитуда окажется непостоянной, но изменения будут малы (рис. 3.26). Искажения проявляются в виде изменений амплитуды.
На выходе передатчика за счет большей нелинейности моду ляционной характеристики выходного каскада указанные измене ния амплитуды парциального сигнала проявляются более резко (рис. 3.2е). Наиболее сильные изменения амплитуды парциально го сигнала можно наблюдать, если в какой-то точке группового тракта для уменьшения пик-фактора группового сигнала включа ется амплитудный ограничитель (рис. 3.2г). В тракте приема сиг налы получают дополнительные искажения, а поскольку нелиней ность групповых трактов приемников очень мала, то эти дополни тельные искажения будут мало заметны. К искажениям сигналов
57