Некоторые модели полезного сигнала

Модель радиоприемника

Автоматическая регулировка усиления радиоприемника как средство улучшения электромагнитной совместимости.

Автоматическая регулировка усиления (АРУ) приемника – один из видов адаптации РТС, выполняющейся на приемном конце по входному сигналу. Цель АРУ – улучшение качества приема сигналов за счет стабилизации их уровня на выходе приемника при большом динамическом диапазоне на входе.

Вместе с тем АРУ призвано улучшить ЭМС. За счет «загрубления» приемника уменьшается мешающее действие посторонних сигналов, в том числе и непреднамеренных помех.

При работе АРУ в соответствии с уровнем мощности Р с входного сигнала меняется усиление. При пороговом приеме регулируемый пороговый уровень варьирует от Р рmin до Р рmax, если полезный сигнал принимает значения от Р с0 до Р сmax. В идеальном случае выходная мощность приемника оказывается постоянной. Для этого случая можно изобразить (в единицах мощности) амплитудную характеристику приемника (рис. 18.7).

Рисунок 18.7 – Идеализированная амплитудная характеристика приемника при работе АРУ

Мощность Ρ вых поддерживается постоянной во всем динамическом диапазоне входных мощностей полезного сигнала. Это значит, что пороговое значение мощности всегда равно значению мощности входного сигнала, т.е. Р с = Р р, так что Р с0 = P pmin, а Р max = Р рmax.

Будем считать, что пороговый уровень приемника устанавливается исключительно под действием полезного сигнала, т.е. приемник достаточно помехоустойчивый, адаптация происходит под влиянием только полезного сигнала.

Пусть радиоприемник входит в состав РТС односторонней связи и принимает сигналы только одного передатчика постоянной мощности. При этом единственной причиной изменения мощности полезного сигнала будем считать изменение расстояния R между передатчиком и приемником.

Рассмотрим две ситуации, в которых осуществляется работа с АРУ.

Ситуация 1. Расстояние R от приемника до передатчика полезного сигнала – случайная величина с равномерным распределением. Это соответствует случайному равновероятностному положению передатчика на прямой, проходящей через точку расположения приемника. Такое распределение возможно при удалении или приближении передатчика к приемнику с постоянной скоростью, а расстояние между ними – случайная величина R. Плотность вероятностей запишется в виде: w (R) = 1 / (R max – R min), (R max ≤ R ≤ R min).

При идеальной радиосвязи распределение мощности полезного сигнала на входе приемника:

. (18.7)

Распределение (18.7) будет также распределением порогового уровня мощности приемника, устанавливаемого за счет работы АРУ, тогда среднее значение регулируемого порога мощности:

. (18.8)

Таким образом, в данном случае среднее значение порога приема увеличится в число раз, равное корню квадратному из динамического диапазона полезных сигналов.

Ситуация 2. Передатчик РТС равновероятно располагается в любой точке плоской поверхности, ограниченной радиусами R min и R max. Радиоприемник находится в центре. Мощность Рс сигнала в этом случае будет описываться вероятностным распределением вида:

. (18.9)

а среднее значение регулируемого порога приема равно

. (18.10)

Дата добавления: 2014-01-11