Приемник сигналов ЧМ

При приеме на фильтровой дискриминатор (см.рисунок 5.5) приемник содержит два идентичных параллельных тракта, отличающихся лишь частотами настройки полосовых фильтров.

Рисунок 5.5 – Схема приемника сигналов ЧМ

На полосовые фильтры сигнал с выхода УПЧ –приемника поступает после амплитудного ограничителя. Теоретический анализ такого способа приема показывает помехоустойчивость приема сигналов 2-ЧМ. В реальном приемнике достижение высокой помехоустойчивости требует обеспечения высокой стабильности частоты, оптимизации полос пропускания ПФ и идентичности характеристик трактов дискриминаторов. Успех использования анализируемого способа приема зависит также от АЧХ ПФ и величины разноса частот при манипуляции. Однако анализ показывает, что для обеспечения помехоустойчивости фильтрового дискриминатора близкой к предельной даже при сравнительно малом разносе частот ∆ f нет необходимости в использовании в качестве ПФ сложных колебательных систем. Так, при разносе частот ∆ f=1,5Т^-1 уже при использовании фильтров, состоящих из одной пары связанных контуров с критической связью, потери в помехоустойчивости из-за малого разноса частот не превышают 1дБ. При этом следует отметить, что в принципе цифровой дискриминатор может быть использован в приемнике ЧМ-сигналов лишь при выполнении условия Δ f/2Δ fн>0,7^-1 (здесь Δ fн – абсолютное значение нестабильности частоты сигнала), в противном случае посылки частот f₁и f₂ вообще не могут быть разделены.

При использовании в приемнике сигналов 2-ЧМ линейного частотного детектора (рисунок 5.6) для каждого заданного значения нестабильности частоты существует оптимальное значение разноса частот при манипуляции, для которого требуемое качество передачи информации обеспечивается при минимальной мощности полезного сигнала. Однако анализ показывает, что фильтровой дискриминатор обеспечивает всегда большую помехоустойчивость, чем линейный детектор, при чем выигрыш увеличивается по мере роста нестабильности частоты сигнала, поэтому на практике линейный детектор используется для приема сигналов ЧМ, когда разнос частот при манипуляции не может быть сделан достаточно большим, что как раз и характерно для радиорелейной связи.

Рисунок 5.6 – Структурная схема линейного частотного детектора

Сравним рассмотренные методы приема по помехоустойчивости. На рисунке 5.7 представлены зависимости вероятности ошибки при приеме двоичных символов Ре от отношения E/N0 – энергии элемента сигнала к спектральной плотности шума.

Из анализа кривых на рисунке 5.7, в частности, следует, что автокорреляционный способ приема сигналов с ОФМ по помехоустойчивости уступает когерентному. Это объясняется тем, что оба сигнала – принимаемый и задержанный опорный – подвергаются искажениям под влиянием шумов в равной степени. В тоже время при когерентной модуляции имеется возможность весьма эффективной фильтрации опорного колебания. В пользу когерентного способа приема говорит также использование относительно простого устройства декодирования, выполненного на логических интегральных элементах, в отличие от автокорреляционного приемника, где необходимо устройство задержки (запоминания) ВЧ-сигнала.

Рисунок 5.7 – Вероятность ошибки при приеме сигналов ФМ, ОФМ, ЧМ, АМ

Дата добавления: 2014-01-11