Підвищення шумової завадостійкості приймального пристрою широкосмугових ЧМ сигналів, модульованих груповим мовним повідомленням - Автореферат

Таким чином постає задача зменшення вихідної потужності передавального пристрою, але це приведе до зменшення напруженості електромагнітного поля в точці приймання, що в свою чергу погіршить відношення сигнал/шум (ВСШ) на вході приймального пристрою і врешті решт до втрати зв‘язку. Поріг шумової завадостійкості при прийманні ЧМ сигналів у ідеального приймача, тобто приймача з максимально досяжною завадостійкістю, і реального, який використовують в серійних зразках станцій тропосферного звязку, відрізняться приблизно на 17 ДБ, що дало можливість, використовуючи запропонований пристрій фазового автопідстроювання частоти (ФАПЧ) з розрахованими оптимальними параметрами, перемістити поріг приблизно на 6 ДБ в сторону зменшення, і відповідно зменшити потужність передавача більш як в 4 рази, чим суттєво наблизило нас до розвязування актуальної задачі підвищення шумової завадостійкості приймального пристрою і дало можливість зменшити потужність небезпечного надвисокочастотного випромінювання, покращити умови виконання вимог електромагнітної сумісності та технічні характеристики існуючих зразків військової техніки. визначити оптимальні параметри і розрахувати порогові характеристики приймального пристрою на основі нелінійної моделі пристрою ФАПЧ другого порядку; Із застосуванням теорії марковських процесів в гаусівському наближенні в цих роботах показано, що при модуляції одновимірним марковським процесом оптимальним пристроєм, за критерієм мінімуму сесреднньоквадратичної похибки, є пристрій ФАПЧ другого порядку з пропорційно-інтегруючим фільтром (ПІФ), елементи якої змінюють свої параметри в залежності від ВСШ на вході. Якщо між приймачем і модулювальним пристроєм передавача відсутній зворотній звязок, то із зміною рівня сигналу пристрій може стати неоптимальним.Результатом проведеного дисертаційного дослідження є розвязання актуальної наукової задачі підвищення шумової завадостійкості приймальних пристроїв ЧМ сигналів, промодульованих груповим мовним повідомленням, шляхом оптимізаціі параметрів квазіоптимального пристрою ФАПЧ з урахуванням форми спектру сигналу, який приймається. Шляхом застосування квазілінійної моделі ФАПЧ другого порядку вперше одержано уточнений розвязок системи нелінійних стохастичних рівнянь для пристрою фазового автопідстроювання частоти при дії сигнау і шуму, що дозволило у 4-8 разів збільшити точність розрахунку розподілу ймовірності фазової похибки та її статистичних характеристик в порівнянні з існуючими відомими розвязками. Оптимальні значення, отримані з урахуванні фактичної форми спектру у лінійному наближенні, дозволили збільшити виграш по ВСШ в 1.3…2 рази. В запропонованих, реалізованих і апробованих схемотехнічних рішеннях стандартного демодулятора ЧМ сигналів блоку УПЧ-3 приймального пристрою серійної станції тропосферного звязку розраховані і вибрані оптимальні параметри фільтру, що дозволило знизити поріг шумової завадостійкості на 6 ДБ в порівнянні з серійним зразком. Заміна стандартного блоку УПЧ-3 приймача станції тропосферного зв‘язку на запропонований і розроблений автором, в якому вперше використаний пристрій ФАПЧ 2-го порядку з оптимальними параметрами при частотній модуляції груповим мовним повідомленням, дозволяє зменшити потужність шкідливого та демаскуючого надвисокочастотного електромагнітного випромінювання передавача більше як в 4 рази без втрати якості зв‘язку.

модуляція фазовий частотний завадостійкість

Результатом проведеного дисертаційного дослідження є розвязання актуальної наукової задачі підвищення шумової завадостійкості приймальних пристроїв ЧМ сигналів, промодульованих груповим мовним повідомленням, шляхом оптимізаціі параметрів квазіоптимального пристрою ФАПЧ з урахуванням форми спектру сигналу, який приймається. Найбільш важливими науковими та практичними результатами, які отримані в даній роботі, є наступні.

1. Шляхом застосування квазілінійної моделі ФАПЧ другого порядку вперше одержано уточнений розвязок системи нелінійних стохастичних рівнянь для пристрою фазового автопідстроювання частоти при дії сигнау і шуму, що дозволило у 4-8 разів збільшити точність розрахунку розподілу ймовірності фазової похибки та її статистичних характеристик в порівнянні з існуючими відомими розвязками.

2. Вперше проведено аналіз і розрахунок завадостійкості ідеального, серійного та модернізованого приймального пристрою, показано, що завадостійкість серійного пристрою гірша від потенційної на 17 ДБ. Здійснено експериментальну перевірку завадостійкості модернізованого приймального пристрою і показано, що запропонована методика розрахунку дає відхилення від експерименту не більше, ніж на 1 ДБ.

3. Запропоновані і наведені в дисертаційній роботі аналітичні вирази дозволили удосконалити розрахунок оптимальних значень параметрів пристрою ФАПЧ. Оптимальні значення, отримані з урахуванні фактичної форми спектру у лінійному наближенні, дозволили збільшити виграш по ВСШ в 1.3…2 рази. Нелінійними методами внесені поправки оптимальних значень параметрів на 20-50 %.

4. В запропонованих, реалізованих і апробованих схемотехнічних рішеннях стандартного демодулятора ЧМ сигналів блоку УПЧ-3 приймального пристрою серійної станції тропосферного звязку розраховані і вибрані оптимальні параметри фільтру, що дозволило знизити поріг шумової завадостійкості на 6 ДБ в порівнянні з серійним зразком.

5. Заміна стандартного блоку УПЧ-3 приймача станції тропосферного зв‘язку на запропонований і розроблений автором, в якому вперше використаний пристрій ФАПЧ 2-го порядку з оптимальними параметрами при частотній модуляції груповим мовним повідомленням, дозволяє зменшити потужність шкідливого та демаскуючого надвисокочастотного електромагнітного випромінювання передавача більше як в 4 рази без втрати якості зв‘язку.

6. Одержані в дисертації результати дали можливість: - оцінити верхню межу чутливості приймача ЧМ сигналів, якої можна досягнути при використанні новітніх методів їх обробки, розрахувавши його потенційну завадостійкість;

- в лінійному наближенні обрати оптимальні параметри приймального пристрою з урахуванням фактичної форми спектру, що покращує виграш по ВСШ на 30-100 %;

- використовувати незмінними параметри фільтра нижніх частот в пристрої ФАПЧ незалежно від ВСШ на її вході, які розраховані на основі нелінійного наближення, за методикою і по аналітичних виразах, запропонованих автором.

7. Поставлена при виконанні дисертаційної роботи задача викликана потребами практики. Розроблені практичні рекомендації досить просто реалізуються і перевірені експериментально. Всі рекомендації доведені до інженерних розвязків, підкріплені графіками і закінчені принциповими схемами.

8. Результати досліджень по підвищенню завадостійкості приймача на основі нелінійного пристрою ФАПЧ вищого порядку можуть бути використані при проектуванні інших завадостійких пристроїв зі зворотнім керуванням, а проведений аналіз і оптимізація параметрів нелінійної ФАПЧ - для розвязку задач автоматики і телемеханіки.

1. Бондарєв А.П., Давіденко С.В., Павлов Б.О Аналіз лінеарізованого пристрою ФАПЧ при різних видах кутової модуляції. // Радиотехника. Харков. - 2007. - №149. -С.77 - 80.

2. Бондарєв А.П., Давіденко С.В., Павлов Б.О. Параметричний синтез синхронного детектора багатоканального групового сигналу з частотною модуляцією // Компютерні системи в автоматизації виробничих процесів: Реф. зб. наук. праць за результатами міжнародної науково-практ. конф. Хмельницький, 17-19 травня 2007 р. - Хмельницький, 2007. - С.42.

3. Бондарєв А.П., Давіденко С.В., Павлов Б.О. Параметричний синтез синхронного детектора багатоканального групового сигналу з частотною модуляцією. // Вісник Хмельницького Нац. ун-ту. Технічні науки - Хмельницький. - 2007. - Т.2, №2 (90). - С.147-150.

4. Давіденко С.В. Аналіз впливу нелінійності пристрою ФАПЧ на приймання сигналів мовної інформації з груповою модуляцією. // Зб. наук. пр. інституту проблем моделювання в енергетиці НАН України. - Київ. - 2007. - №38. - С.173-180.

5. Бондарєв А.П., Давіденко С.В. Схемотехнічне підвищення завадостійкості детектора цифрових радіосигналів. // Сучасні проблеми радіоелектроніки телекомунікацій та приладобудування: Матеріали ІІІ Міжнародної науково-практ. конф. 31 травня - 2 червня 2007 р. - Вінниця, 2007. - С.121.

6. Бондарєв А.П. Давіденко С.В. Підвищення завадостійкості приймача супутникових навігаційних сигналів. // Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва: Зб. наук. пр. західного геодезичного товариства. - Львів. - 2007. - №1(13). - С.109-114.

Размещено на .ru