рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Цифровой радиоприем

Цифровой радиоприем - Конспект, раздел Философия, Конспект лекцій з дисципліни приймання та оброблення сигналів Стремительное Развитие Микроэлектронной Цифровой И Аналого-Цифровой Элементно...

Стремительное развитие микроэлектронной цифровой и аналого-цифровой элементной базы и появление новых компонентов позволяет выполнить высококачественный приёмник на основе цифровых принципов обработки радиосигнала.

Цифровая обработка сигнала в приёмных системах может быть использована с того места радиотракта, где частота сигнала понижается настолько, чтобы можно было без потерь дискретизировать сигнал с помощью АЦП и обработать затем отсчёты сигнала цифровым сигнальным процессором или специализированным процессором. При этом наиболее выгодной с точки зрения цифровой обработки сигнала является обработка сигнала на нулевой ПЧ (на видеочастоте). При этом частота дискретизации, и, соответственно, скорость потока данных, поступающих на сигнальный процессор, являются минимально возможными, и сигнальный процессор больше времени может посвятить собственно обработке сигнала, чем операциям ввода отсчётов сигнала. Схема обработки при этом должна быть квадратурной.

Структура цифрового приемника:

 

Рис. 13.1 Один канал цифрового приемного многоканального комплекса

 

На рисунке изображена структурная схема одного канала современного приёмного многоканального комплекса, в котором использованы современные технические решения в области цифровой обработки радиосигнала на ПЧ.

АЦП преобразует аналоговый сигнал, поступающий с выхода широкополосной ПЧ, в цифровой поток отсчётов и дальнейшая обработка выполняется цифровым образом.

Основные элементы цифровой части приёмника сосредоточены в модуле цифрового приёмника. Этот модуль производит канальную фильтрацию и демодуляцию сигнала. Модуль может обрабатывать один или несколько каналов приёма. Основные компоненты модуля - высокочастотный АЦП, цифровой квадратурный понижающий преобразователь DDC(их может быть несколько) и сигнальный процессор(процессоры).

Кроме перечисленных функций, модуль цифрового приёмника может производить мониторинг спектра входного сигнала с помощью БПФ.

С выхода модуля информационный поток демодулированных данных от одного или нескольких каналов прёма поступает в вычислительную среду для дальнейшей обработки. В эту вычислительную среду поступают данные и от других аналогичных приёмных модулей, которые подключены к выходу ПЧ аналоговых приёмных трактов других диапазонов.

В модуле цифрового приёмника отсчёты с выхода АЦП обрабатываются специализированным сигнальным процессором DDC (Digital Down Converter). Функции этого процессора - преобразование информативного спектра частот в область низких (нулевых) частот, квадратурная фильтрация и децимация отсчётов сигнала. По реализуемым функциям - это цифровой приёмник прямого преобразования. DDC имеет два перемножителя, генератор отсчетов SIN и COS, идентичные каналы НЧ децимирующих фильтров. Частота настройки внутреннего генератора может изменяться в диапазоне от 0 до 25МГц (до половины тактовой частоты DDC). Частота среза фильтров изменяется от сотен Гц до сотен кГц. Процессор производит децимацию отсчётов сигнала для того, чтобы скорость потока данных с выхода DDC была сообразна ширине спектра выходного сигнала.

 

Рис. 13.2 Преобразование спектра сигнала АЦП DDC генератором

 

Здесь показано преобразование спектра сигнала с выхода АЦП, производимое DDC. Следует отметить, что на выходе DDC отношение Сигнал/Шум выше, чем на входе, из-за эффекта процессорного усиления. Возрастание отношения Сигнал/Шум весьма значительное и составляет 20-40дБ.

Главная цель обработки сигналов заключается в необходимости получения содержащейся в них информации. Эта информация обычно присутствует в амплитуде сигнала (абсолютной или относительной), в частоте или в спектральном составе, в фазе или в относительных временных зависимостях нескольких сигналов.

Как только желаемая информация будет извлечена из сигнала, она может быть использована различными способами. В некоторых случаях желательно переформатировать информацию, содержащуюся в сигнале.

В частности, изменение формата сигнала происходит при передаче звукового сигнала в телефонной системе с многоканальным доступом и частотным разделением (FDMA). В этом случае используются аналоговые методы, чтобы разместить несколько голосовых каналов в частотном спектре для передачи через радиорелейную станцию СВЧ диапазона, коаксиальный или оптоволоконный кабель.

В случае цифровой связи аналоговая звуковая информация сначала преобразуется в цифровую с использованием АЦП. Цифровая информация, представляющая индивидуальные звуковые каналы, мультиплексируется во времени (многоканальный доступ с временным разделением, TDMA) и передается по последовательной цифровой линии связи (как в ИКМ - системе).

Еще одна причина обработки сигналов заключается в сжатии полосы частот сигнала (без существенной потери информации) с последующим форматированием и передачей информации на пониженных скоростях, что позволяет сузить требуемую полосу пропускания канала. В высокоскоростных модемах и системах адаптивной импульсно - кодовой модуляции (ADPCM) широко используются алгоритмы устранения избыточности данных (сжатия), так же как и в цифровых системах мобильной связи , системах записи звука MPEG, в телевидении высокой четкости (HDTV).

Промышленные системы сбора данных и системы управления используют информацию, полученную от датчиков, для выработки соответствующих сигналов обратной связи, которые, в свою очередь, непосредственно управляют процессом. Обратите внимание, что эти системы требуют наличия как АЦП и ЦАП, так и датчиков, устройств нормализации сигнала (signal conditioners) и DSP (или микроконтроллеров).

В некоторых случаях в сигнале, содержащем информацию, присутствует шум, и основной целью является восстановление сигнала. Такие методы, как фильтрация, автокорреляция, свертка и т.д., часто используются для выполнения этой задачи и в аналоговой, и в цифровой областях.

Целями обработки сигналов являются:

– Извлечение информации о сигнале (амплитуда, фаза, частота, спектральные составляющие ,временные соотношения)

– Преобразование формата сигнала (телефония с разделением каналов FDMA, TDMA, CDMA)

– Сжатие данных (модемы, сотовые телефоны, телевидение HDTV, сжатие MPEG)

– Формирование сигналов обратной связи (управление промышленными процессами )

– Выделение сигнала из шума (фильтрация, автокорреляция, свертка)

– Выделение и сохранение сигнала в цифровом виде для последующей обработки (БПФ)

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Конспект лекцій з дисципліни приймання та оброблення сигналів

Криворізький коледж.. національного авіаційного університету.. конспект лекцій з дисципліни приймання та оброблення сигналів..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Цифровой радиоприем

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Радиоприемник супергетеродинного типа
Структурная схема (рис. 2.1)   Рис. 2.1 Структурная схема супергетеродинного приемника АМС – Ее архитектура соответствует обобщенной структурной схеме: РК, Д, УМС, В

Сигналы и помехи при радиоприеме
Достоверность информации в процессе обработки сигнала зависти от его усиления и искажений в РПУ, а также от соотношения уровня сигнала/помеха. Помеха – электрическое колебание, вызывающее

Алгоритм проектирования структурной схемы РПУ
Исходные условия. Дано: назначение, электрические показатели и режим эксплуатации РПУ. Результат расчета. Исполняется структурная схема РПУ. Последовательность логических операций

План лекции
3.1 Показатели и характеристики РПУ. 3.2 Техническая эксплуатация радиоприемника 3.3 Проверка технического состояния радиоприемника (РП) в лабораторных условиях 3.4 Алгор

Алгоритм поиска отказавшего каскада в супергетеродинном радиоприемнике
– Исходные условия: РП в состоянии отказа: , , , , , , . – Последовательность операций (рисунок 3 таблица 1) ТСЧ( )→да →нет→ВЦ( )→

Входные цепи (ВЦ)
Входная цепь – четырехполюсник. Назначение. Обеспечивает преимущественное усиление радиосигнала на несущей частоте передатчика . Критерий функционирования: Решаемые задач

Усилители сигнальной частоты (УСЧ)
УСЧ – четырехполюсник Назначение. Обеспечение преимущественного усиления радиосигнала на несущей частоте fс. Критерии функционирования: Решаемые задачи: качест

Усилители промежуточной частоты (УПЧ)
УПЧ-четырехполюсник Назначение. Преимущественное усиление РС на промежуточной частоте. Критерий функционирования: . Решаемые задачи: качественное усиление РС на промежуто

Радиоканал с многократным преобразованием частоты
Выбор промежуточной частоты. – Основные - показатели супергетеродина при неизменном количеству каскадов, зависят от значения выбранной промежуточной частоты. – Если промежуточную

Ручные регуляторы усиления - РРУ
Место подключения - РК. Решаемая задача. Позволяет восстановить работоспособность РПУ по реальной чувствительности, если она не удовлетворяет нормативному требованию. Варианты.

Характеристика радиоприемника
Для реализации преимуществ однополосной связи необходимо решить в РПУ четыре основные задачи: – обеспечить высокие электрические показатели при узкой полосе пропускания; – восстан

Характеристика радиоприемника
(Сопоставление с РПУ АМС) Особенности условий работы. – Обрабатывает ЧМС: · необходимо обеспечить высокие электрические показатели, особенно помехозащищенность по внутрен

Характеристика аналогового приемника панорамной РЛС
Особенности радиосигнала. РПУ обрабатывает импульсные РС прямоугольных импульсов, отраженных от наземных и воздушных объектов. Информация о типе, физических своиствах объектов отображается в законо

Расчет основных показателей радиоприемника ИС
Реальная чувствительность   – Постоянная Больцмана К=1.38*10-23 Вт/˚СГц – Шумовая полоса радиоприемника Пш-1.1

Причини внедрения цифровой обработки сигналов в технику радиоприема
Возросшие требования к качеству приема информации при тенденции к ухудшению ЭМО вынуждают применять такие сложные алгоритмы, как оптимальное сложение разнесенных сигналов, известных с ограниченной

Формирование сигналов
В большинстве приведенных ситуаций (связанных с использованием DSP-технологий), необходимы как АЦП, так и ЦАП. Тем не менее, в ряде случаев требуется только ЦАП, когда аналоговые сигналы могут быть

Методы и технологии обработки сигналов
Сигналы могут быть обработаны с использованием аналоговых методов (аналоговой обработки сигналов, или ASP), цифровых методов (цифровой обработки сигналов, или DSP) или комбинации аналоговых и цифро

Обработка аналоговых и цифровых сигналов
  Рис. 13.3 Способы обработки сигналов. Поскольку АЦП перемещен ближе к датчику, большая часть обработки аналогового сигнала теперь производится АЦП. Увеличение возможностей

Стереофоническое вещание
Одним из радикальных методов улучшения звучания РПУ является переход к стереофоническому вещанию, дающему представление о пространственном местонахождении источника звука и его перемещении. Достато

Назначение и структурные схемы
Радиолокационные приемники (РЛП) являются составной частью радиолокационных станций (РЛС), предназначенных для обнаружения, определения координат и параметров движения удаленных объектов (целей) пу

Структура телевизионного приемника
Функциональная схема приемников черно-белого и цветного изображений приведена на рис. 16.3.   Рис. 16.3 Структурная схема телевизионного приемника   Те

Принципы построения авиационных радиостанций
Авиационные радиостанции выполняются, как правило, по трансиверной схеме, при которой ряд блоков РС используется как в режиме приема, так и в режиме передачи. Типовая структурная схема РС приведена

Особенности построения приемников радиостанций
Радиоприемник обеспечивает прием и обработку модулированных сигналов в диапазоне рабочих частот радиостанции. Используются приемники супергетеродинного типа с однократным, двухкратным или трехкратн

Синтезаторы частот
При разработке синтезаторов частот часто используют метод косвенного когерентного синтеза с применением генератора управляемого напряжением (ГУН) и петли частотной автоматической подстройки частоты

Приемник спутниковой радионавигационной системы
В качестве примера реализации приемника рассмотрим приемник системы ГЛОНАСС с двойным преобразованием частоты (рис. 18.1) На входе приемника имеется общий смеситель, на который поступают с

Коррелятор
Один из вариантов коррелятора для канала изображен на рис. 18.3. Функционирование коррелятора осуществляется следующим образом. На вход коррелятора (умножители 1,2) поступают из приемника

Демодуляция навигационных сообщений спутников ГЛОНАСС
Производится в результате вторичной обработки навигационных сигналов. Как отмечалось ранее навигационный сигнал ГЛОНАСС формируется путем преобразования информационных символов в относительный код

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги