Возросшие требования к качеству приема информации при тенденции к ухудшению ЭМО вынуждают применять такие сложные алгоритмы, как оптимальное сложение разнесенных сигналов, известных с ограниченной точностью, компенсация и подавление сосредоточенных помеху прием «b целом» и др. Реализация этих алгоритмов на базе аналоговой техники в большинстве случаев оказывается недопустимо дорогой и малоэффективной из-за неточности их выполнения, вызванной разбросом параметров элементов и воздействием дестабилизирующих факторов. При использовании ЦОС разброс параметров элементов и воздействие дестабилизирующих факторов (если они не превышают предельно допустимых норм, нарушающих работоспособность аппаратуры) не влияют на точность выполнения выбранных алгоритмов. Высокая степень интеграции цифровых микросхем и широкие возможности рациональной организации ЦОС позволяют реализовать даже очень сложные алгоритмы приема сигналов, сохраняя приемлемые объем и стоимость аппаратуры.
Рост интенсивности обмена информацией вызывает увеличение насыщенности средствами связи. Поэтому снижение массы, габарита и стоимости радиоприемной аппаратуры становится особенно важным. Переход к ЦОС является одним из наиболее перспективных направлений решения этих задач. Действительно, цифровая аппаратура проще поддается микроминиатюризации, чем аналоговая, а высокая технологичность ее производства, связанная с отсутствием операций настройки и регулировки при изготовлении, однородностью элементной базы и технологических процессов и их унификацией с производством цифровых электронных вычислительных машин (ЭВМ), уменьшает ее стоимость.
Наибольшее снижение массогабаритных показателей и стоимости радиоприемной аппаратуры на один канал приема достигается в многоканальных радиоприемных устройствах и комплексах. Применение в них ЦОС сулит значительно больший, чем при аналоговой обработке, выигрыш в объеме и стоимости аппаратуры благодаря эффективности организации обслуживания нескольких каналов приема одним блоком, работающим в мультиплексном режиме (режиме разделения во времени). Кроме того, простота согласования нагрузок, идентичность и стабильность характеристик различных каналов приема, удобство наращивания числа каналов, возможность обеспечить заданную надежность при минимальном резервировании служат дополнительными стимулами к созданию многоканальных цифровых радиоприемных устройств и комплексов (ЦРПУ и ЦРПК).
Высокая концентрация радиотехнических средств требует автоматизации контроля и управления работой радиоприемных устройств и комплексов. Идентичность характеристик однотипной цифровой аппаратуры, их независимость от воздействия дестабилизирующих факторов и отсутствие необходимости в регулировочных операциях в процессе эксплуатации значительно упрощают решение этой задачи в ЦРПУ и ЦРПК. Поскольку контроль и управление, как правило, выполняются или специализированными цифровыми устройствами, или управляющими ЭВМ, переход к ЦОС облегчает сопряжение радиоприемной аппаратуры с системой контроля и управления.
Использование ЦОС позволяет реализовать узлы и блоки радиоприемника с характеристиками, недостижимыми или труднодостижимыми в аналоговой аппаратуре. Кроме того, проектирование цифровых устройств и систем легче, чем аналоговых, поддается автоматизации, а их моделирование с помощью ЭВМ позволяет достичь полного совпадения характеристик модели и объекта моделирования.
Переход к ЦОС открывает возможность рассредоточения радиоприемных центров и комплексов, так как после выполнения аналого-цифрового преобразования смеси сигнала и помех цифровые значения ее отсчетов могут быть переданы практически на любое необходимое расстояние без ухудшения качества приема.
В то же время внедрение ЦОС связано со значительными трудностями и, способствуя решению ряда назревших задач радиоприема, в свою очередь, порождает новые задачи. Так, в современных аналого-цифровых преобразователях (АЦП) минимально достижимый шаг квантования таков, что требуется значительное усиление сигналов в аналоговой части приемного тракта (АЧПТ). Кроме того, преобразование аналоговых колебаний в цифровую форму приводит к появлению погрешностей дискретизации и квантования. Сам процесс цифровой обработки сопровождается погрешностями, вызванными округлением результатов вычислений и ограниченной точностью реализации алгоритмов обработки. В тех случаях, когда требуется представление принятой информации в аналоговой форме, возникают дополнительные погрешности цифро-аналогового преобразования. Все эти погрешности, чаще всего рассматриваемые как специфические виды помех, прямо или косвенно связаны с недостаточным быстродействием и большой потребляемой мощностью существующей элементной базы. Анализ перспектив развития микроэлектроники позволяет надеяться на быстрое улучшение указанных характеристик.
Цифровые радиоприемные устройства и комплексы не могли одновременно появиться во всех диапазонах радиоволн, так как реализация большинства процедур ЦОС в РПУ и, прежде всего, аналого-цифрового преобразования и цифровой фильтрации тем сложнее, чем выше пропускная способность АЧПТ (эта пропускная способность пропорциональна произведению ширины полосы пропускания АЧПТ на двоичный логарифм динамического диапазона АЧПТ, определенного как отношение максимального напряжения на входе РПУ к минимальному). Поэтому, вначале ЦРПУ появились в диапазонах километровых и более длинных волн, в которых характеристики сигналов и помех позволяют ограничиться небольшой шириной полосы пропускания и сравнительно малым динамическим диапазоном АЧПТ. На декаметровых волнах условия приема сигналов предъявляют жесткие требования к динамическому диапазону РПУ, а многообразие видов принимаемых сигналов и технические ограничения вынуждают во многих случаях выполнять АЧПТ достаточно широкополосной. В результате создание декаметровых ЦРПУ оказывается настолько сложной задачей, что ее решение, имея самостоятельную ценность, в значительной мере обеспечивает реализацию более высокочастотных цифровых приемников и одновременно позволяет упростить структуру длинноволновых ЦРПУ. Поэтому, хотя многие из рассматриваемых в дальнейшем вопросов одинаково важны для цифровых приемников различного назначения, работающих в любых диапазонах радиоволн, все же основное внимание будет сосредоточено на построении связных ЦРПУ декаметрового диапазона;