Аналоговые и цифровые радиоприемные устройства

ВВЕДЕНИЕ 9

1. КРАТКИЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ 10

2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАДИОПРИЁМНЫХ УСТРОЙСТВ 15

2.1. Обобщённая структурная схема радиоканала. Общие требования 15

2.2. Основные показатели технических характеристик 15

2.3. Классификация и основные качественные показатели 23

2.4. Частотные диапазоны систем радиовещания, радиосвязи и радиодоступа 25

2.4.1. Диапазоны частот звукового и телевизионного вещания 26

2.4.2. Диапазоны любительской, служебной и гражданской связи 27

2.4.3. Частотные диапазоны систем сотовой телефонии и радиодоступа 3-го, 4-го поколения, WiFi и Bluetooth 31

2.4.4. Частотные диапазоны космических систем радиосвязи, радиовещания, навигации и позицирования 33

2.5. Шумы и помехи радиоприёму 34

2.6. Описание радиосигналов, эффективная ширина спектра сигналов систем радиовещания, радиосвязи и радиодоступа 40

2.6.1. Сигналы аналоговых систем радиовещания и радиосвязи 40

2.6.2. Особенности формирования сигналов цифровых систем радиовещания и радиосвязи 44

2.6.3. Особенности формирования сигнала цифрового эфирного телевизионного вещания 45

2.6.4. Особенности формирования сигналов телефонии GSM 46

2.6.5. Особенности формирования сигналов цифровых систем управления радиодоступом 47

2.7. Электромагнитная совместимость и нелинейные искажения, возникающие в линейном тракте радиоприёмника 49

3. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ЛИНЕЙНОГО ТРАКТА РАДИОПРИЁМНЫХ УСТРОЙСТВ 53

3.1. Обобщённая структурная схема радиоприёмных устройств 53

3.2. Радиоприёмники детекторного типа и прямого усиления 54

3.3. Сверхрегенеративные радиоприёмные устройства 55

3.4. Супергетеродинные радиоприёмные устройства 56

3.5. Радиоприёмные устройства прямого преобразования 59

3.6. Инфрадинные радиоприёмные устройства 61

3.7. Приёмо-передающие устройства радиотехнических систем 61

4. ЭЛЕМЕНТЫ И УЗЛЫ РАДИОПРИЁМНЫХ УСТРОЙСТВ 63

4.1. Входные цепи радиоприёмных устройств 63

4.1.1. Общие сведения, классификация и структура входной цепи 63

4.1.2. Антенны и эквиваленты антенн радиоприёмных устройств 64

4.1.3. Основные определения и соотношения из теории колебательных контуров в радиоприёмных устройствах 69

4.1.4. Входные цепи диапазонных радиоприёмных устройств при различных связях с ненастроенной антенной и нагрузкой 75

4.1.5. Входная цепь с магнитной антенной 86

4.1.6. Входные цепи с настроенной антенной 88

4.1.7. Входные цепи с электронной перестройкой по частоте 92

4.1.8. Шумовые свойства антенно-фидерной системы 95

4.2. Селективные усилители радиосигналов радиоприёмников 100

4.2.1. Общие сведения и структура селективных усилителей 100

4.2.2. Усилители радиочастоты 102

4.2.3. Усилители промежуточной частоты 105

4.2.4. Шумовые свойства усилителей радиочастоты 108

4.3. Преобразователи частоты радиоприёмных устройств 111

4.3.1. Общие сведения о преобразовании частоты 111

4.3.2. Анализ передаточных свойств преобразователя частоты 114

4.3.3. Шумовые свойства преобразователей частоты 116

4.4. Детекторы радиоприёмных устройств 118

4.4.1. Общие сведения и структура детекторов радиосигналов 118

4.4.2. Детектор АМ – сигналов 119

4.4.3. Детектор радиоимпульсных сигналов 124

4.4.4. Синхронный детектор 125

4.4.5. Корреляционный детектор 126

4.4.6. Детектор частотно-модулированных сигналов 126

4.4.7. Фазовые детекторы радиосигналов 130

5. РУЧНЫЕ И АВТОМАТИЧЕСКИЕ РЕГУЛИРОВКИ В РАДИОПРИЁМНЫХ УСТРОЙСТВАХ 132

5.1. Общие сведения о системах регулирования 132

5.2. Ручные регулировки усиления 132

5.3. Система автоматической регулировки усиления 134

5.4. Система автоматической подстройки частоты 139

5.5. Система фазовой автоподстройки частоты 142

5.6. Оценка устойчивости автоматических регулировок в радиоприёмных устройствах 145

6. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ АНАЛОГОВЫХ РАДИОПРИЁМНЫХ УСТРОЙСТВ 148

6.1. Общие сведения по построению схем радиоприёмников 148

6.2. Особенности построения радиоприёмников АМ-сигналов систем звукового вещания 153

6.3. Особенности построения приёмников УКВ ЧМ-сигналов систем монофонического радиовещания 153

6.4. Особенности построения радиоприёмников ЧМ-сигналов систем стереофонического звукового вещания 156

6.4.1. Особенности восприятия человеком объёмного звука 156

6.4.2. Требования к системе стереофонического вещания 157

6.4.3. Особенности построения структурных схем стереофонических радиоприёмников УКВ ЧМ-сигналов 159

6.4.4. Шумы и чувствительность стереофонических радиоприёмных устройств 162

6.5. Особенности построения телевизионного приёмника 163

6.6. Особенности построения профессиональных приёмников 166

6.6.1. Классы радиоизлучений 166

6.6.2. Структурные схемы линейного тракта профессиональных радиоприёмных устройств 169

6.6.3. Особенности построения приёмников Си-Би диапазона 170

6.6.4. Особенности построения радиоприёмных устройств систем связи миллиметрового и оптического диапазонов 174

6.6.5. Особенности построения панорамных радиоприёмных устройств 178

6.6.6. Особенности построения радиолокационного приёмника импульсных сигналов 183

7. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ПРИЁМНИКОВ С ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКОЙ СИГНАЛОВ 188

7.1. Общие сведения ЦОС в радиоприёмных устройствах 188

7.2. Требования к элементам приёмников цифровых сигналов 189

7.3. Основные элементы цифровых радиоприёмных устройств 191

7.3.1. Цифровые фильтры 192

7.3.2. Преобразователь Гильберта 194

7.3.3. Цифровые преобразователи частоты 195

7.3.4. Цифровые генераторы 196

7.3.5. Цифровые детекторы сигналов 197

7.3.5.1. Цифровые детекторы АМ сигналов 197

7.3.5.2. Цифровые детекторы сигналов с фазовой модуляцией 199

7.3.5.3. Цифровые частотные детекторы 201

7.4. Радиоприёмные устройства с додетекторной ЦОС 205

7.5. Радиоприёмные устройства с последетекторной цифровой обработкой сигналов 206

8. ТЕОРИЯ И ТЕХНИКА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАДИОПРИЁМНЫХ УСТРОЙСТВ 209

8.1. Стандартные условия измерения 209

8.2. Методы измерения технических характеристик радиовещательного приёмника 210

8.2.1. Метод измерения диапазона принимаемых частот 210

8.2.2. Метод измерения реальной чувствительности радиоприёмного устройства 211

8.2.3. Односигнальная методика измерения избирательности радиоприёмных устройств 211

8.2.4. Метод измерения общей низкочастотной характеристики 212

8.2.5. Метод измерения действия автоматической регулировки усиления 213

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 215

ЛИТЕРАТУРА 216

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 221

ГЛОССАРИЙ 227