Цифровой канал радиосвязи с разработкой радиоприемного устройства и электрическим расчетом блока усилителя радиочастоты
|Нд сим=([pic])*tg(k*l)/[pic], (10)где |
|[pic] - средняя длина волны рабочего диапазона; |
|l - длина одного плеча симметричного вибратора; |
|k=[pic](2*3,14)/7,5=8,37 (1/м); |
|l=[pic]/4=1,875 м; |
|Нд сим=([pic])*tg(k*l)/[pic]=8,66*10-3м; |
|Нд несим=0,5*Нд сим=4,33*10-3 м. |
| |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |5 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
| |
|UД=ЕД*НД=0,00015*4,33*10-3=0,65*10-6 В |
|Проверено выполнение следующего условия: UД[pic]Uтр[pic]065*10-6[pic]021*10-6. |
|Из этого вытекает, что радиоприёмное устройство будет уверенно принимать сигнал.|
| |
|Рассчитано номинальное значение отношения сигнал/шум на входе приёмника: |
|[pic]9(0,65*10-6/0,21*10-6)2=86; |
|После расчёта канала связи была проведена оценка достоверности цифровой |
|информации в канале связи. |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |6 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
|Оценка достоверности цифровой информации в канале связи. |
| |
|Оценка достоверности цифровой информации в канале связи проведена с учётом |
|вероятности отказа системы связи без учёта отказа аппаратуры канала связи |
|(техники), |
|т.е. Ротк=0 |
|Результатом проведения энергетического расчёта является обеспечение требуемого |
|отношения мощности полезного сигнала к мощности шума плюс помеха [pic] на входе |
|линейной части приёмника. В заданной полосе пропускания [pic]при фиксированной |
|дальности связи L и мощности передатчика P. Тогда по заданному виду сигнала |
|(модуляции), в данном случае сигнал АМ, для фиксированного значения [pic]по |
|известной зависимости [pic] в приёме дискретного символа. |
|При известной длине сообщения, в данном случае длина сообщения N=720 , |
|вероятность доведения некодированного сообщения определяется из графической |
|зависимости Pдов=(1-PЭ)N, где PЭ=1,25*10-2, определяется из графической |
|зависимости |
|PЭ=f([pic]), |
|Pдов=(1-1,25*10-2)720=0,000116604; |
|После расчёта вероятности доведения информации необходимо проверить условие |
|Рдов[pic]Рдов треб или 0,000116604[pic]0,999, то есть такая вероятность |
|доведения информации меньше требуемой. Для повышения вероятности доведения |
|информации |
|необходимо либо увеличивать мощность передатчика с целью увеличения [pic], а это|
|в данном случае невозможно и не выгодно, либо применять помехоустойчивое |
|кодирование, которое не требует дополнительных энергетических затрат, а требует |
|лишь возможности расширения полосы пропускания канала связи в n/k раз, по |
|сравнению с некодированной системой связи при фиксированном времени доведения |
|сообщения T, использовать кодирование информации. Выбираем код |
|(n,k,d)=(15,10,4), где |
|n - длина кодовой комбинации; |
|k - количество информационных символов; |
|d - минимальное кодовое расстояние. |
|Вероятность ошибки: Р0(n,k,d)=2,8*10-3 |
|Pтр=1-(1-Р0(n,k,d))n/k=5,36*10-9; |
|Следовательно, если мы сравним с требуемым значением =10-7, |
|Pтр[pic]Pтр треб[pic]5,36*10-9[pic]10-7, из этого можно сделать вывод о том, что|
|выбранный нами код правильный. |
|Рпр=1-(1-8,7*10-4)23=0,99975; |
|Рдов=0,99964; |
|Рпр дек=[pic], где |
|tи=1 - число гарантированно исправляемых кодом ошибок, |
|Рэк=1,75*10-2, исходя из этого вычисляем вероятность правильного декодирования: |
| | | | | | |Лист|
| | | | | |[pic] |7 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
| |
|Рпр.дек=0,9998. |
|Вероятность ошибки на бит информации Р0 , которая отдаётся получателю, |
|определяется по формуле: |
|Р0=(1- Рпр.дек)/2=0,0001, |
|Следует отметить, что именно значение Р0 является одним из ключевых требований, |
|которые предъявляет заказчик на проектируемую систему связи, при этом |
|обязательно должно выполняться условие Р0[pic]Р0.тр, в данном случае это условие|
|выполняется. |
|Вероятность доведения сообщения, кодируемого (n, k dmin), то есть (15,10,4), |
|кодом определяется следующим выражением: |
|Рдов=(Рпр.дек)N/K=0,9998720/10=0,9996, |
|Данная вероятность доведения сообщения с использованием кода не менее требуемой.|
| |
|Важным параметром дискретной системы связи является вероятность трансформации |
|сообщения, которая определяется следующим выражением: |
|Ртр N=[pic]=1-[1-Pно(n,k,d)]N/K, |
|где Pно(n,k,d)=[pic] - выражает вероятность необнаруженной ошибки |
|(трансформации) кодовой комбинации, которая возникает при L1=3 и более, ошибочно|
|принятых двоичных символах. |
|L1=tи+2=3; |
|Рно(15,10,4)=[pic]=5,65*10-8 |
|Ртр15=1-[1-Pно(15,10,4)]15/10=8,4*10-9 |
|Таким образом вероятность доведения дискретного сообщения до получателя РДОВ и |
|связанная с ней вероятность ошибки на бит информации Р0, вероятность |
|трансформации сообщения Ртр15 при заданных дальности радиосвязи, частотно - |
|временных и энергетических затратах являются важнейшими тактико-техническими |
|показателями связи. |
|Pдов[pic]PДОВ.ТРЕБ, при Т=const; |
|Р0[pic] Р0ТРЕБ, при L=const ; |
|Ртр n[pic]Ртр n ТРЕБ, при Р1=const; |
|Для разрабатываемой системы радиосвязи обеспечивается выполнение указанных |
|условий при наименьших частотно-временных и энергетических затратах, то есть в |
|этом смысле она почти оптимальна. |
|Далее был проведён выбор структурной схемы приёмника. |
| |
| |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |8 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
| | | | | | | |
|ВЫБОР ТИПА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ РАДИОПРИЁМНИКА | | | | | | |
|Современные связные приёмники чаще всего строятся по супергетератинной схеме, | | | | | | |
|что позволяет реализовать наибольшую чувствительность и избирательность по | | | | | | |
|сравнению с другими типами схем. Однако супергетератинным приёмникам свойственны| | | | | | |
|определённые недостатки: | | | | | | |
|наличие «зеркального канала»; | | | | | | |
|наличие «паразитных» радиочастотных излучений гетеродинов; | | | | | | |
|наличие «паразитных» условий и амплитудной модуляции сигнала за счёт | | | | | | |
|внутренних помех в системе стабилизации. | | | | | | |
|Указанные недостатки необходимо учитывать при выборе типа структурной схемы. | | | | | | |
|Структурная схема радиоприёмника - это графическое изображение, дающее | | | | | | |
|представление о структуре радиоприёмника и состоящее из функциональных частей и | | | | | | |
|связей между ними. | | | | | | |
|Основой для выбора структурной схемы связного радиоприёмника являются | | | | | | |
|технические требования: | | | | | | |
|к относительному изменению частоты подстройки радиоприёмника; | | | | | | |
|к чувствительности радиоприёмника; | | | | | | |
|к избирательности по «зеркальному» и соседнему каналам; | | | | | | |
|Из двух возможных вариантов с одним или двойным преобразователем, была выбрана | | | | | | |
|схема с двойным преобразователем частоты, так как только она обеспечивает | | | | | | |
|требования селективности и требования технического задания. | | | | | | |
|Входная цепь выполняет следующую функцию: обеспечивает подстройку приёмной | | | | | | |
|антенны и входного фильтра радиоприёмника на заданную рабочую частоту. | | | | | | |
|С входной цепи сигнал поступает на усилитель радиочастоты, который обеспечивает | | | | | | |
|выполнение заданных требований по избирательности относительно зеркального | | | | | | |
|канала и осуществляет предварительное усиление принимаемого сигнала и исключения| | | | | | |
|паразитного излучения гетеродинов. В первом и во втором смесителе осуществляется| | | | | | |
|преобразование частоты радиосигнала соответственно в сигналы первой и второй | | | | | | |
|промежуточных частот. Гетеродинные напряжения поступают с синтезатора частот. В | | | | | | |
|первом и во втором усилителе промежуточной частоты осуществляется усиление | | | | | | |
|сигналов первой и второй промежуточных частот. Со второго усилителя | | | | | | |
|промежуточной частоты сигнал поступает на детектор. В зависимости от вида | | | | | | |
|модуляции принимаемых сигналов детектор может быть амплитудным, частотным, | | | | | | |
|фазовым или пиловым. Для обеспечения оперативного управления и контроля | | | | | | |
|современные радиоприёмники имеют в своем составе устройство управления и | | | | | | |
|контроля. Синтезированная структурная схема представлена на рисунке 1. Далее | | | | | | |
|сделаем выбор промежуточных частот. | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |9 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
| | | | | | | |
|ВЫБОР ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ЧАСТОТ | | | | | | |
| | | | | | | |
|Важным этапом проектирования является выбор номиналов промежуточных частот | | | | | | |
Страницы: 1, 2, 3
|