КУРСОВАРОБОТА
В« Аналіз сучаснихцифрових радіоприймальних пристроїв В»
Зміст
Введення
1. Огляд сучасних схем побудови цифровихРПУ
1.1 Схеми побудови цифрових РПУ
1.2 Представлення сигналів у цифровійформі
2. Елементи цифрових РПУ
2.1 Цифрові фільтри
2.2 Детектори відносин (цифровідетектори)
2.3 Цифрова індикація, контроль і управлінняЦРПУ
3. Завадостійкість ЦРПУ
4. Висновок
Використана література
Введення
Цифроваобробка сигналів (ЦОС) в останні роки все ширше використовується в радіоприймальнихпристроях. Прогрес у цій галузі викликаний досягненнями в мікроелектроніці,що дозволили створити обчислювальні засоби, що володіють високимшвидкодією, малими габаритами, вагою і енергоспоживанням. Інтерес доцифровій обробці сигналів викликаний тим, що на її основі можна створюватипристрої з характеристиками, недосяжними при використанні аналоговихметодів обробки сигналів. Крім того, застосування пристроїв з цифровоюобробкою у ряді випадків виявляється більш вигідним з технічної іекономічної точок зору через їх універсальності і можливості працювати врізних режимах. Сфера застосування цифрової обробки безперервно розширюється.Це радіозв'язок, радіо-, гідро-і звуколокацію, телеметрія, аналіз спектрів,виявлення сигналів на тлі перешкод, адаптивна корекція каналів зв'язку,адаптивна компенсація перешкод, аналіз і синтез мови, радіомовлення, телебачення,цифрові синтезатори частот, цифрові методи вимірювань, обробка сигналів вгеологорозвідці, сейсмології, медицині і т.д. [I].
Цифровуобробку сигналів слід відрізняти від цифрових методів передачі повідомлень,коли підлягають передачі аналогові сигнали перетворяться в цифрову форму вжена передавальній стороні. При цьому може усуватися надмірність у повідомленнях длязниження швидкості цифрового потоку. Для підвищення перешкодозахищеностізастосовується надлишкове кодування, перемеженіє та інші методи [2].
Цифроваобробка сигналів - це більш широке поняття, ніж цифрові методи передачіповідомлень. Вона включає в себе, крім описаних вище перетворень,додетекторную обробку (фільтрацію), детектування і последетекторнуюобробку сигналів цифровими методами. При цьому передаються по каналах зв'язкуповідомлення можуть бути як цифровими, так і аналоговими. Цифрова обробкасигналів може охоплювати не тільки фільтрацію і детектування на приймальністороні, але і формування модульованих або маніпульованих сигналів навході каналу зв'язку цифровими методами.
Незважаючи набезліч вже вирішених технічних завдань, в області застосування ЦГЗ існуєряд проблем, які стримують широке застосування цифрової обробки врадіоприймальних пристроях різного призначення. Це обмеженешвидкодія цифрової елементної бази, обмежені розрядність ішвидкодія перетворювачів аналогових сигналів у цифрові, що виникають приЦГЗ додаткові спотворення і шуми, погіршення масогабаритних, енергетичнихі економічних характеристик пристроїв ЦОС у порівнянні з аналоговими,недостатньо розроблені теоретичні питання та методи розрахунку елементів іпристроїв ЦОС із заданими якісними показниками. Ці проблеми пов'язані якз відсутністю необхідної елементної бази, так і зі складністю відбуваються впристроях ЦГЗ процесів, математичний опис яких у часовій іспектральної областях виявляється набагато складнішим, ніж в аналоговихпристроях. Разом з тим цифрова обробка сигналів, незважаючи на зазначенінедоліки, має ряд переваг перед аналоговою обробкою:
значнобільш високу точність обробки сигналів по складних алгоритмах;
гнучкуоперативну перебудову алгоритмів обробки сигналів, що забезпечує якстворення багаторежимних пристроїв, так і реалізацію адаптивних систем;
високутехнологічність виготовлення пристроїв ЦОС, пов'язану з відсутністюнеобхідності настройки при виготовленні і регулювання при експлуатації;
високуступінь збігу і повторюваності характеристик реалізованих пристроїв зрозрахунковими характеристиками;
можливістьпобудови розвиваються інтелектуальних систем, здатних до реконфігурації,пошуку та виявлення несправностей;
великіможливості автоматизації проектування пристроїв з ЦГЗ;
високостабільніексплуатаційні характеристики пристроїв з ЦГЗ.
Ціпереваги дозволяють застосовувати цифрову обробку сигналів в багатьохрадіоприймальних пристроях.
У данійроботі будуть проаналізовані різні схеми цифрових РПУ та зроблені висновки проїх переваги, і застосуванні в сучасній авіаційній радіоелектронноїапаратурі.
1.Обзор сучасних схемпобудови ЦРПУ
1.1 Схеми побудовицифрових РПУ
Узагальнена схемацифрового радіоприймального пристрою представлена ​​на малюнку 1.
Малюнок 1
Розвиток техніки ітехнології цифрових інтегральних схем призвело до того, що заключнезмішування і фільтрація, здійснювані в каскадах ПЧ, можуть проводитися вжев цифровий області. У приймачах з цифровою ПЧ відбувається оцифруваннябезпосередньо сигналу ПЧ. В якості ПЧ гетеродина використовується прямийцифровий синтезатор частот ПЦС званий іноді генератором з цифровим(Програмним) управлінням. Це пристрій реалізовано повністю звикористанням цифрової техніки і виконується у вигляді спеціалізованоїінтегральної схеми. Генератор формує цифрові вибірки двох синусоїд з точнимзсувом по фазі на 90 градусів
Важливим є те, щоінтенсивність формування вихідних вибірок синусоїди завжди визначаєтьсяопорної частотою, незалежно від номіналу генерується частоти. Номінал вихіднийчастоти встановлюється шляхом зміни величини приросту фази на вибірку.Малий приріст фази на вибірку відповідає низьким частотам, великаприрощення - високих частотах. Величина приросту фази на вибірку прямопропорційна вихідний частоті і програмується в діапазоні від 0 до. Важливим компонентом такогоприймача є цифровий змішувач, фактично складається з двох цифровихперемножителя. Цифрові вибірки вхідного сигналу від АЦП математичноперемножуються з цифровими вибірками синуса і косинуса, які надходять з виходуцифрового гетеродина. На відміну від аналогових змішувачів, які створюють такожбагато небажаних компонент на виході змішувача, цифрові змішувачі єпрактично ідеальними пристроями і виробляють лише два вихідних сигналисумарної і різницевої частот.
Опорний сигнал АЦПподається на гетеродин ПЦС. Цифрові вибірки синусоїди з виходу гетеродинавизначаються опорної частотою, ігенеруються зі швидкістю, рівній частоті вибірки АЦП, будучи синхронізованимиодним опорним сигналом. Використанняцифровий ПЧ крім усього іншого дозволяє уникнути прояву розбалансуканалів I і Q, що призводить до хорошого придушення дзеркального каналу. Цяархітектура, проте, вимагає застосування швидкодіючого АЦП, а це тягне засобою збільшення струму споживання всього тракту прийому.
Основа приймального каналу -АЦП. Аналого-цифровий перетворювач (АЦП, Analog-to-digital converter, ADC) -пристрій, що перетворює вхідний аналоговий сигнал в дискретний код (цифровийсигнал). Зворотне перетворення здійснюється за допомогою ЦАП(Цифро-аналогового перетворювача, DAC).
Як правило, АЦП -електронний пристрій, що перетворює напругу в двійковий цифровий код. ТимПроте, деякі неелектронних пристрої з цифровим виходом, слід такожвідносити до АЦП, наприклад, деякі типи перетворювачів кут-код. Найпростішимоднорозрядним двійковим АЦП є компаратор.
АЦП дозволяє перейти віданалогового до цифрового поданням сигналу для подальшого його аналізу всхемою цифрової обробки сигналу.
Для коректної роботи АЦПв каналі також присутні ще два устройства.МШУ - малошумящий підсилювачпіднімає амплітуду сигналу до необхідного рівня для подальшоїоціфровкі.Устройство захисту приймача - в простому випадку - звичайний розрядникне дозволяє перева...
