Приемное устройство

Высокочастотные радиосигналы, улавливаемые приемной антенной, по- ступают в приемное устройство. Приемное устройство осуществляет соответст- вующие преобразования принятого высокочастотного сигнала с тем, чтобы вы- делить передаваемую информацию без искажения. С этой целью в состав уст- ройства входят:

1. Фильтр и усилитель высокой частоты (УВЧ). В зависимости от рас- стояния между передающим и приемным устройствами, от ширины и направ- ленности передающей и приемной антенн, а также от условий распространения радиоволн мощность сигнала на входе приемника достигает значений

10−10−10−14

Вт. Такой сигнал требует усиления. Кроме того, для подключения

к приемнику нужного источника (например, определенного канала из многих при их частотном разделении) необходим селектор, в качестве которого может служить полосовой фильтр с перестраиваемой резонансной частотой. Полоса пропускания фильтра должна быть не меньше полосы частот, занимаемой при- нятым высокочастотным сигналом.

Предварительное усиление принятого сигнала осуществляется усилителем высокой частоты. Этот усилитель должен быть с перестройкой частоты и иметь большой коэффициент усиления в силу незначительной мощности принятого сигнала. Реализовать это затруднительно. Дело в том, что усилитель с большим коэффициентом усиления содержит несколько каскадов усиления, что затруд- няет перестройку частоты. Кроме того, в таких усилителях существует опас- ность самовозбуждения на высоких частотах из-за возникновения паразитных связей между входом усилителя и выходом. Поэтому основное усиление сигна- ла обеспечивают на более низкой частоте.

2. Смеситель и гетеродин. Эти устройства решают задачу преобразования частоты сигнала, поэтому их называют преобразователем частоты. Они осуще- ствляют перенос спектра принятого сигнала в область более низких частот, в частности в область промежуточной частоты. В большинстве радиовещатель- ных приемников эта частота выбирается равной 465 кГц (между диапазонами длинных и средних волн).

Гетеродин – это генератор гармонического колебания с перестраиваемой частотой. Смеситель умножает колебание с выхода генератора на принятый вы- сокочастотный сигнал и формирует сигнал, имеющий разностную (промежу- точную) частоту.

3. Усилитель промежуточной частоты (УПЧ) – это усилитель мощности,

обеспечивающий значительное усиление сигнала без перестройки его частоты.

4. Детектор. Реализует операцию, обратную по отношению к модуляции, т.е. извлекает сигнал, который изменяется по закону передаваемого сообщения (возможно, закодированный). Поэтому это устройство часто называют демоду- лятором. В зависимости от того, какая модуляция использована для передачи информации в передающем тракте, применяют амплитудный, частотный или фазовый детекторы. Основное требование к детектору – это по возможности точное воспроизведение формы передаваемого сигнала. В цифровых системах связи пару модулятор-демодулятор называют модемом.

5. Декодер. Восстанавливает сообщение по принятым кодовым символам. С выхода декодера аналоговый сигнал поступает на усилитель низкой частоты. В цифровых системах связи пару кодер-декодер называют кодеком. В аналого- вых системах связи кодека может и не быть. Иногда функции детектора и деко- дера объединяют в одном устройстве.

6. Усилитель низкой частоты (УНЧ). Усиливает сигнал до уровня, обес- печивающего работу оконечного устройства. Оконечным устройством может быть динамик приемника, телеграфный автомат, телевизионная трубка и др.

Из краткого и достаточно общего рассмотрения схемы и принципов функ- ционирования типового радиотехнического канала связи следует, что передача сообщений по радиоканалу сопровождается разнообразными преобразованиями сигналов. Эти преобразования реализуются с помощью радиотехнических уст- ройств (цепей), каждое из которых в зависимости от его структурной организа- ции выполняет определенную операцию над сигналами (фильтрацию, усиление, генерирование, модуляцию, детектирование и др.).

Заметим, что для рассматриваемой системы связи перечислены операции, связанные с функционально необходимыми, основными преобразованиями сигнала. Однако в современных системах связи выполняется также обработка сигналов, которая способствует решению проблем оптимизации и адаптации, достижению требуемого уровня помехозащищенности, более высоких характе- ристик надежности и качества передачи информации, а также обеспечивает скрытность связи. Такая обработка сигналов является предметом теории опти- мального приема и исследуется методами статистической радиотехники. В дан-

ной книге вопросы оптимального приема сигналов не рассматриваются, их можно найти в фундаментальных монографиях [1,2,11].