Устройства приема и обработки сигналов

Учебное пособие

Учебное пособие по дисциплине «Устройства приема и обработки сигналов» является одной из профилирующих дисциплин радиотехнической специальности. Основной задачей данного учебного пособия является ознакомление студентов радиотехнических специальностей с принципами построения современных устройств приема и обработки сигналов (УПОС) радиочастотного диапазона длин волн. Такими устройствами являются радиоприемные устройства, предназначенные для приема энергии электромагнитных волн и последующего преобразования их в электрические сигналы с целью выделения полезной информации. Устройства приема и обработки сигналов нашли применение в радиотехнических системах: системах пассивной и активной радиолокации, навигации; в панорамных устройствах и системах исследования источников любого радиоизлучения; в системах радиосвязи, телевидения и радиовещания, в космической, сотовой и пейджинговой системах связи. Современное радиоприемное устройство представляет собой сложную систему, характеризуемую большим числом взаимосвязанных параметров, поэтому на всех стадиях его проектирования целесообразно использовать системный подход. Он заключается в применении определенной последовательности проектирования и использовании методов синтеза и оптимизации, позволяющих получить оптимальную систему при определенных (заданных) критериях качества. В учебном пособии представлены также основы теории радиоприема, обзор методов и способов обработки радиосигналов. Представлены концепции построения основ структурных и электрических принципиальных схем устройств приема и обработки сигналов.

Кафедра радиотехнических систем

Библиографическая запись:

Пушкарёв, В. П. Устройства приема и обработки сигналов: Учебное пособие [Электронный ресурс] / В. П. Пушкарёв. — Томск: ТУСУР, 2012. — 201 с. — Режим доступа: https://edu.tusur.ru/publications/1519
Автор:   Пушкарёв В. П.
Год издания: 2012
Количество страниц: 201
Скачиваний: 270

Оглавление (содержание)

ВВЕДЕНИЕ .................................................................................8

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСТРОЙСТВ ПРИЕМА И

ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ .............................................................9

1.1 Общие требования................................................................9

1.2 Основные показатели технических характеристик

устройств приема и обработки сигналов ....................................9

1.3 Классификация устройств приема и обработки сигналов ....15

1.4 Частотные диапазоны. Радиосигналы. Помехи .....................17

1.5 Чувствительность устройств приема и обработки сигналов...33

1.6 Избирательность устройств приема и обработки

сигналов .....................................................................................38

1.7 Стабильность технических характеристик

устройств приема и обработки сигналов ...............................40

1.8 Электромагнитная совместимость и нелинейные эффекты,

возникающие в линейном тракте

радиоприемного устройства ....................................................41

2 СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ЛИНЕЙНОГО ТРАКТА

УСТРОЙСТВ ПРИЕМА И ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ ............47

2.1 Обобщенная структурная схема устройств приема и

обработки сигналов ..................................................................47

2.2 Детекторные устройства приема и обработки сигналов.......48

2.3 Устройства приема и обработки сигналов

прямого усиления .....................................................................49

2.4 Сверхрегенеративные устройства приема

и обработки сигналов ...............................................................50

2.5 Супергетеродинные устройства приема

и обработки сигналов ...............................................................51

2.6 Устройства приема и обработки сигналов

прямого преобразования ..........................................................55

2.7 Инфрадинные устройства приема и обработки сигналов.....57

3 ЭЛЕМЕНТЫ И УЗЛЫ УСТРОЙСТВ ПРИЕМА

И ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ .......................................................58

3.1 Входные цепи устройств приема и обработки сигналов ......58

5

3.1.1 Общие сведения и структура входной цепи .....................58

3.1.2 Классификация, основные параметры и эквиваленты

радиоприемных антенн.......................................................59

3.1.3 Схемы входных цепей устройств приема и обработки

сигналов................................................................................64

3.1.4 Входные цепи с ненастроенной антенной ........................70

3.1.5 Входная цепь с магнитной антенной.................................80

3.1.6 Входные цепи с настроенной антенной ............................82

3.1.7 Входные цепи с электронной перестройкой

по частоте ..................................................................................86

3.1.8 Шумовые свойства антенно-фидерной системы................90

3.2 Селективные усилители радиосигналов

устройств приема и обработки сигналов ....................................97

3.2.1 Общие сведения и структура селективных

усилителей радиосигналов .........................................................97

3.2.2 Усилители радиочастоты устройств приема

и обработки сигналов........................................................100

3.2.3 Усилители промежуточной частоты

устройств приема и обработки сигналов ........................103

3.2.4 Шумовые свойства селективных усилителей

радиосигналов....................................................................106

3.3 Преобразователи частоты устройств приема

и обработки сигналов .............................................................110

3.3.1 Общие сведения и теория преобразования.....................110

3.3.2 Шумовые свойства преобразователей частоты..............115

3.3.3 Особенности построения гетеродинов в преобразователях

частоты диапазонных устройств приема и обработки

сигналов..............................................................................116

3.4 Детекторы устройств приема и обработки

сигналов ...................................................................................118

3.4.1 Общие сведения и структура детекторов

радиосигналов....................................................................118

3.4.2 Амплитудный детектор радиосигналов ..........................121

3.4.3 Детектор радиоимпульсных сигналов.............................123

3.4.4 Детектор частотно-модулированных сигналов..............125

3.4.5 Фазовые детекторы радиосигналов .................................128

6

4 АВТОМАТИЧЕСКИЕ РЕГУЛИРОВКИ В УСТРОЙСТВАХ

ПРИЕМА И ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ ...................................131

4.1 Общие сведения о системах автоматических

регулировок .............................................................................131

4.2 Система автоматической регулировки усиления ................132

4.3 Система автоматической подстройки частоты....................137

4.4 Система фазовой автоподстройки частоты..........................139

5 ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ УСТРОЙСТВ ПРИЕМА И

ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ..142

5.1 Общие сведения по построению схем устройств приема

и обработки сигналов различного

назначения ...............................................................................142

5.2 Особенности построения радиовещательных устройств

приема и обработки сигналов................................................148

5.2.1 Особенности построения устройств приема

и обработки сигналов систем звукового вещания .........149

5.2.2 Особенности построения устройств приема и обработки

сигналов систем телевизионного вещания .....................158

5.3 Особенности построения профессиональных устройств

приема и обработки сигналов различного назначения.......166

5.3.1 Классы радиоизлучений....................................................166

5.3.2 Структурные схемы линейного тракта профессиональных

устройств приема и обработки сигналов ........................169

5.3.3 Особенности построения устройств приема

и обработки сигналов систем радиосвязи.......................176

5.3.4 Особенности построения радиолокационных

устройств приема и обработки сигналов ........................181

5.3.5 Особенности построения панорамных устройств приема

и обработки сигналов........................................................182

5.4 Особенности построения цифровых устройств приема и

обработки сигналов ................................................................187

5.4.1 Общие сведения построения цифровых устройств приема

и обработки сигналов........................................................187

5.4.2 Особенности построения устройств приема и

обработки сигналов сотовой системы связи ..................189

7

5.4.3 Особенности построения устройств приема и

обработки сигналов пейджинговой системы связи .......191

6 ТЕОРИЯ И ТЕХНИКА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ ......194

6.1 Стандартные условия измерения...........................................194

6.2 Методы измерения технических характеристик

радиовещательного приемника .............................................195

6.2.1 Метод измерения диапазона принимаемых частот ......195

6.2.2 Метод измерения реальной чувствительности

радиоприемного устройства.............................................196

6.2.3 Односигнальная методика измерения

избирательности ................................................................196

6.2.4 Метод измерения общей низкочастотной

характеристики ..................................................................197

6.2.5 Метод измерения действия автоматической

регулировки усиления.......................................................198

ЛИТЕРАТУРА .................................................................................200