Пороговые свойства приемников ЧМС

и методы снижения «порога»

Желательно сохранить преимущества, даваемые ЧМ с большим индек­сом модуляции, и уменьшить пороговый уровень U_c.min до значения соответствующего уз­кополосной ЧМ. Снижение порога достигается за счет уменьшения уровня помехи в высокочастотном тракте РПрУ до детектора. Уменьшение же уровня помехи возможно за счет сужения полосы пропускания высокочастотного тракта. Для этой используется так называемый следящий фильтр, настройка которого сле­дит за мгновенным значением частоты входного ЧМ колеба­ния. Структурная схема приемника ЧМ сигналов со следящим фильтром, настроен­ного на промежуточную часто­ту, изображена на рис.9.51. В тракт промежуточной часто­ты супергетеродинного прием­ника ЧМ сигналов вводится узкополосный фильтр. Частота на­стройки этого фильтра управляется напряжением, полученным на выходе частотного детектора (ЧД).

При изменении частоты входного сигнала преобразователя на изменится также преобразованная частота; в результате на выходе ЧД появится управляющее напряжение. Это напряжение изменит частоту настройки фильтра промежуточной частоты так, чтобы его настройка совпала с преобразованной частотой входно­го сигнала. В результате полосу пропускания следящего фильт­ра можно сделать много меньше частотного отклонения.

Рис.9.51

При этом напряжение гладкой радиопомехи, подводимое к час­тотному детектору будет меньше, что приве­дет к соответствующему снижению порогового напряжения .

Изменение частоты настройки узкополосного следящего фильт­ра связано с определенными техническими трудностями. Практиче­ски проще реализовать следящий прием, изменяя частоту гетеро­дина в преобразователе частоты так, чтобы преобразованная час­тота при широкополосной модуляции сигнала оставалась в полосе пропускания узкополосного фильтра с фиксированной настройкой, включенного на выходе ПЧ (рис.9.52).

Рис.9.52

В этой системе осуществляется отри­цательная обратная связь по частоте. Структурная схема такого приемника соответствует структуре приемника с петлей ЧАПЧ. Частотное отклонение сигнала в тракте промежуточной часто­ты уменьшается подобно тому, как это происходит в системе АПЧ. Остаточное частотное отклонение преобразованного сигнала:

,

где S_p, S_y - крутизна характеристики соответственно различителя и управителя;

К_с - коэффициент передачи усилителя сигнала слежения.

Уменьшение частотного отклонения приводит к такому же уменьшению индекса модуляции. Таким образом, фильтр оказыва­ется под действием сигнала с малым индексом модуляции:

.

При получаем . В этом случае, как показано ранее, ширина спектра частотно-модулированного сигнала равна удвоенной частоте модуляции. Таким образом, минимальная ширина полосы тракта УПЧ составляет 2F_max. Это умень­шение полосы пропускания тракта определяет соответствующее снижение порогового уровня приемника.

9.6 Прием импульсных сигналов

Использование импульсных сигналов позволяет осуществить временное разделение каналов в системах многоканальной связи. Любой сигнал с ограниченным спектром полностью определяется своими значениями, отсчитанными в соответствии с теоремой Котельникова через интервалы времени

. (9.125)

Выбрав период повторения импульсного сигнала в соответствии с (9.125) можно с высокой степенью точности воспроизвести сигнал в точке приема. Кроме того, так как длительность импульсного сигнала может быть достаточно малой , то в оставшейся части периода Т можно расположить импульсные сигналы, соответствующие другим сообщениям.

Для передачи сообщений осуществляют модуляцию импульсов. Различают следующие виды модуляции:

амплитудно-импульсная модуляция (АИМ),

широтно-импульсная модуляция (ШИМ),

временная импульсная модуляция (ВИМ),

дельта модуляция, при которой передаются только изменения сигнала по сравнению с предыдущим состоянием.

импульсно-кодовая модуляция (ИКМ).

В ИКМ используются кодовые группы импульсов, отличающиеся числом импульсов в группе и их взаимным расположением.

Число импульсов в группе равно

, (9.126)

где m - число символов или число градаций по уровню сигнала.

Длительность импульса для одного канала

. (9.127)

Если несколько число каналов равно N, то

, (9.128)

где - длительность групповой последовательности:

. (9.129)

С учетом (9.129)

. (9.130)

Пример: для телевизионного сигнала с F_max=6МГц и m=256 (n=8) для одного канала

.

Структурная схема приёмника импульсных сигналов с временным уплотнением при использовании N каналов приведена на рис.9.53.

Рис.9.53

Принцип действия блока разделения каналов поясняется на рис.9.54. С выхода детектора радиоимпульсов импульсная последовательность поступает на входы ключевых схем и на вход интегратора. С помощью интегратора и пороговой схемы происходит выделение синхроимпульсов, обеспечивающих работу блока разделения импульсов по N каналам. Формирователи импульсов управляют работой ключевых схем, которые пропускают входную последовательность к входам детекторов каналов в строго определенные промежутки времени. На выходах детекторов выделяются сигналы, передаваемые с помощью модулированных импульсных сигналов.

Рис.9.54