Приемник службы радиомониторинга
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ:
«Устройства приема и обработки сигналов»
Студент Шмыренков С.А.
Группа 311 Специальность 201700
2007
Содержание
1. Выписка из ГОСТа
2. Введение
3. Технико-экономическое обоснование и расчёт структурной схемы приёмника
4. Расчет входной цепи
5. Выбор источника питания
6. Заключение
7. Библиографический список
приемник цепь частота гетеродин
1. Выписка из ГОСТа
1. Вид модуляции А3J
2.Чувствительность приемника, мкВ 1
3. Избирательность приемника по соседнему каналу, дБ 80
4. Избирательность приемника по побочным каналам, дБ 66
5. Избирательность приемника по зеркальному каналу, дБ 66
6. Динамический диапазон входных сигналов, дБ 60
7. Динамический диапазон выходных сигналов, дБ
8. Диапазон модулирующих частот, Гц 300-3400 Гц
9. Нестабильность частоты гетеродина
10. Сопротивление антенны, Ом 75
2. Введение
Радиоприемное устройство – одно из важнейших и необходимых элементов любой радиотехнической системы передачи информации. Оно обеспечивает: улавливание энергии электромагнитного поля, несущего полезные сообщения; усиление мощности полезного радиосигнала; детектирования; усиление мощности сигнала и преобразования его в сообщение, поступающее получателю.
В месте приема существуют посторонние электромагнитные поля, создаваемые источниками радиопомех естественного и искусственного происхождения. Эти радиомагнитные поля искажают полезный сигнал и вызывают ошибки в приеме сообщения. Учитывая, что реальные условия приема сигналов изменяются во времени, структура приемника и режимы его элементов должны оптимизироваться, с целью обеспечить минимальную величину ошибки в приеме сообщений. В приемнике могут предусматриваться автоматические регулировки усиления, избирательности, формы характеристик, обеспечивающие адаптацию приемника к изменяющимся условиям приема сигналов. Необходимое усложнение приемника обусловлено повышенными требованиями к качеству приема сообщений. Это усложнение особенно характерно для профессиональных приемников связных, радиолокационных, радионавигационных, телеметрических и других специальных систем.
Радиоприемное устройство это одно из важнейших и необходимых элементов любой радиотехнической системы передачи информации. Оно обеспечивает: улавливание энергии электромагнитного поля, несущего полезные сообщения; усиление мощности полезного радиосигнала; детектирования; усиление мощности сигнала и преобразования его в сообщение, поступающее получателю.
Радиоприемники можно классифицировать по ряду признаков, из которых основным являются:
1) тип схемы;
2) вид принимаемых сигналов;
3) назначение приемника;
4) диапазон частот;
5) вид активных элементов, используемых в приемнике;
6) тип конструкции приемника.
По типу схем различают приемники детекторные, прямого усиления, сверхрегенеративные и супергетеродинные приемники, обладающие существенными преимуществами перед приемниками других типов и широко применяемые во всех диапазонах частот.
Основными узлами и блоками приёмника являются: приёмная антенна, усилители радиочастоты (УРЧ), промежуточной частоты (УПЧ), низкой частоты (УНЧ), детектор, и оконечное устройство.
Структурная схема приёмника в значительной степени определяется его назначением и видом модуляции сигнала. Из технического задания (ТЗ) следует что приёмник должен обеспечивать приём сигналов с однополосной амплитудной модуляцией (A3J). Применение однополосных сигналов целесообразно, в связи с тем, что при этом значительно увеличивается чувствительность приёмника (приблизительно в 2 раза). Так же стоит иметь в виду что для профессиональной аппаратуры запрещается использовать двух полосные сигналы.
При использовании амплитудно-модулированных сигналов необходимо помнить что для их нормального детектирования глубина модуляции не должна превышать 30%.
Для упрощения схемы некоторые блоки приёмника целесообразно заменить аналоговыми интегральными микросхемами.
В данном курсовом проекте будет разрабатывается приемник службы радиомониторинга.
3. Технико-экономическое обоснование и расчет структурной схемы приемника.
Разбивка заданного диапазона приемника на поддиапазоны (при Кд>2) и расчет границ поддиапазонов с 2-3% запасом. Дальнейший расчет на максимальной частоте приемника.
.
Отсюда видно, что Кд>2, значит, разбиваем диапазон приемника на поддиапазоны. Дальнейший расчет производится на максимальной частоте приемника.
По ТЗ задан вид модуляции A3J.
Разобьем заданный рабочий диапазон приемника на 2 поддиапазона.
Используем комбинированный метод разбивки, с разными коэффициентами поддиапазона.
2
1
МГц
5 8,5 12
Рис.1
Fниж1= 5*0,98=4,9МГц
Fниж2=8,5*0.98=8,33МГц
Fверх1=8,5*1,02=8,67МГц
Fверх2=12*1,02=12,24МГц
2) Расчет ширины спектра принимаемого сигнала с учетом вида, параметров модуляции и диапазона модулирующих частот.
Для A3J (однополосная модуляция с подавлением нижней боковой и несущей полностью (подавление на 40дБ))
.
Расчет настабильностей частоты передатчика и гетеродина приемника. Выбор типа гетеродина и трнбований к нему.
Зададимся стандартной промежуточной частотой fпр = 10.7 МГц. Частота гетеродина должна превышать частоту сигнала fгет > fс, отсюда получаем:
Относительная нестабильность частоты согласно ГОСТ. Рассчитаем полосу нестабильности:
Пнестаб-ти=== 154 Гц.
Для обеспечения заданной нестабильности частоты и требуемой сетки частот с шагом в Δf = 5 кГц необходимо проектируемый приемник снабдить синтезатором частот на интегральной микросхеме.
Расчет требуемой полосы пропускания приемника. Проверка полосы канала связи и защитного интервала.По ТЗ, избирательность по соседнему каналу не менее 60дБ.
П0,7=Пспектра+Пнестаб-ти=3100+154= 3254Гц.
Проверка полосы канала связи:
П0,7< Пканала.
Сравнить полосу пропускания и расстройку по соседнему каналу. В случае их равенства (или превышения) скорректировать полосу пропускания приемника и сравнить их.П0,7=3254Гц.
Псосед.кан.=5000Гц.
П0,7< Псосед.кан..
Пзащ.инт=Пканала-П0,7=5*103-3,254*103=1,746кГц.
Расчет допустимого коэффициента шума приемника при заданных ЭДС на его входе и соотношении с/ш на входе детектора.
Определив необходимую полосу линейного тракта, нужно перейти к выбору первых каскадов приемника, обеспечивающих требуемую чувствительность. Коэффициент шума можно характеризовать реальной чувствительностью приемника. Если раельная чувствительность задана в виде велечины ЭДС ЕА сигнала в антенне, при которой отношение эффективных значений напряжений с/п на выходе приемника больше минимально допустимого отношения или равно ему, то можно вычислить допустимый коэффициент шума Nд из условия
NД.
- минимально допустимое отношение эффективных напряжений с/п на входе приемника;
Пш - шумовая полоса линейного тракта;
Пш=1,1*3254 = 3579Гц;
К=1,38*10-23Дж/град – постоянная Больцман;
Т0=2900 К – стандартная температура приемника;
RA=75Ом – внутреннее сопротивление приемной антенны.
.
Пвых1,1*Fmax – полоса пропускания УНЧ.
Пвых=1,1*3400=3,74кГц .
=4*4,1 .
NД==152,3
Выбор транзистора (ИМС) первого каскада приемника (УРЧ) по максимальной частоте и коэффициенту шума.
Допустимый коэффициент шума транзистора
Выберем подходящий транзистор: 2Т368А (КТ368А).
Его электрические параметры:
- fгр, не менее 900 МГц, fгр>Fmax, значит, по частотным параметрам транзистор подходит;
- Кш не более 3.3 дБ, Кш< Nш тр, значит, по шумовым свойствам транзистор также подходит;
- Uгр не менее 15 В, значит можно использовать источник питания из стандартного ряда Eпит=12 В.
- fнор. =60 МГц
Расчет избирательности по зеркальному каналу тракта радиочастоты (ТРЧ). Выбор схемы тракта и количества его контуров.Зададимся эквивалентным затуханием . Рассчитаем обобщенную расстройку зеркального канала:
.
(дБ) = 20*log8=18,1дБ.
На основании номограммы рис.1.8 а) [1] определяем избирательность по зеркальному каналу , при этих условия техническому заданию удовлетворяет схема №7, представленная на рис.2:
Рис.2
Проверка избирательности тракта радиочастоты по каналу прямого прохождения.
Обобщенная расстройка, соответствующая частоте дополнительного канала приема fдк=500кГц – промежуточная частота, равна:
f00=6,5 МГц – наиболее опасная частота настройки приемника, лежащая ближе всего к fДК
= -495 раз.
= 495 раз.
Ослабление для одного контура будет равно . Для трех контуров общее ослабление , значит, подавление выполняется на необходимом уровне.
Расчет избирательности приемника по соседнему каналу в тракте промежуточной частоты (ТПЧ). Выбор вида и количества контуров (фильтров), схемы каскадов и их количества..
а) Проверка УПЧ-Р по таблице не дала результатов т.к. все Кп0,001>1,54.
Таб.1
m |
|
Кп0,1 | Кп0,01 | Кп0,001 |
|
Кп0,1 | Кп0,01 |
Кп0,001 |
УПЧ с одноконтурными каскадами, настроенными на три частоты () |
УПЧ с чередующимися одноконтурными и двухконтурными каскадами () |
3 | 0,50 | 2,15 | 4,64 | 10,0 | 0,50/ 0,58 | 2,15/ 1,67 | 4,64/ 2,49 | 10,0/ 3,66 |
6 | 0,58 | 1,67 | 2,49 | 3,66 | 0,63 | 1,55 | 2,07 | 2,69 |
9 | 0,63 | 1,55 | 2,07 | 2,69 | 0,66/ 0,69 | 1,50/ 1,47 | 1,90 /1,82 | 2,33/ 2,15 |
12 |
0,66 -------1/"' |
1,50 | 1,90 | 2,33 | 0,71 | 1,45 |
Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.),
обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus.
Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
Похожие рефераты: |