Детекторы радиосигналов

На выходе линейного тракта (радиотракта) включается детектор (обнаружитель), являющийся преобразователем частоты, формирующим спектр сигнала основной полосы (действующего на входе модулятора передатчика). В аналоговых системах основой такого преобразователя является амплитудный детектор.

Амплитудный детектор (АД) предназначен для детектирования амплитудно-модулированных (АМ) колебаний. Для оценки его эффективности введены технические показатели, которые свойственны и другим типам детекторов: характеристика детектирования, коэффициент передачи, коэффициент линейных и нелинейных искажений, входное и выходное сопротивления и др.

Изучите работу детектора с точки зрения временного и спектрального описания процессов формирования огибающей входного сигнала. Сравните по построению и показателям схемы последовательного и параллельного АД. Изучите причины возникновения нелинейных искажений в АД и способы их уменьшения.

Детекторы аналоговых сигналов с угловой модуляцией предназначены для преобразования изменения мгновенной частоты или фазы входного напряжения в изменение амплитуды или тока на его выходе сравнением этих показателей с опорным напряжением. В фазовом детекторе выходное напряжение пропорционально разности фаз опорного генератора и принятого сигнала, а в частотном - частот.

Для снижения искажений, возникающих в детекторах сигналов с угловой модуляцией, обусловленных амплитудно-фазовой конверсией, на их входе включают амплитудный ограничитель, устраняющий паразитную АМ. Необходимо ознакомиться со схемными решениями и уметь объяснять принципами работы таких устройств.

В аналоговых системах мобильной связи (NMT, AMPS) и в цифровых системах второго поколения применялась частотная манипуляция (FSK) и ее разновидности с последующей обработкой сигнала в приемнике с помощью частотных дискриминаторов. При некогерентной обработке сигнала в сверхширокополосной системе UWB может применяться детектор огибающей.

Для повышения помехозащищенности системы и увеличения скорости передачи в цифровых системах связи применяются специально разработанные виды манипуляции частотной и фазовой. В системах второго поколения могут применяться как некогерентные, так и когерентные (синхронные) демодуляторы. Последние, требующие для детектирования принимаемого сигнала точного значения его фазы, обеспечивают меньшую вероятность ошибки, но более сложны в реализации.

В системах широкополосного доступа и сотовых системах 3-го и 4-го поколений преобразование сигнала с последней промежуточной частоты в область низких частот проводится с применением I/Q демодуляторов. Квадратурные I/Q демодуляторы, обладающие симметричной структурой, формируют на своих выходах две ортогональные импульсные последовательности комплексной огибающей (синфазную и квадратурную). После их суммирования и принятия в пороговом устройстве решения о принятом логическом нуле или единице в АЦП формируется цифровая последовательность, которая обрабатывается одним из методов оптимального декодирования (обычно Витерби). Только после обработки пакета импульсной последовательности принимается о значении принятого символа: логический нуль или единица.

[1: c. 170-227; 2: c. 305-309, 3: c. 72-84; 4: c. 122-158; 7: c.499-211, 646-654;

8: c.417-429, 506-522 ]

Вопросы для самопроверки