|
| |
|
Слаботочка Книги пользуют в двух качествах. Если воздействие e{t) представляет собой узкополосный процесс (ширина спектра e{t) в несколько раз меньше полосы пропускания CP), ее применяют как квантователь фазы [54, 78]. Подобные квантователи необходимы в цифровых системах обработки аналоговых сигналов с фазовым представлением информации, например в устройствах фазового обнаружения или оценки параметров узкополосных сигналов на фоне узкополосного шума, в приборах для прецизионных частотных или фазовых измерений [19]. Если E{t) является широкополосным колебанием, например смесью полезного сигнала и широкополосного шума, указанную схему можно применять как устройство обнаружения импульсных сигналов [61]. В данной схеме минимальная вероятность пропуска сигнала при вероятности ложной тревоги 0,5 достигается в ситуациях, когда полезный сигнал представляет собой радиоимпульс с частотой заполнения v, начальной фазой фо и формой огибающей, которая с точностью до постоянного множителя повторяет функцию Hi(t). Недостаток схемы-высокая вероятность ложной тревоги. Способ уменьшения данной вероятности предложен в [49], где рекомендуется на вход CP подавать дополнительный гармонический сигнал ед(г) с частотой v, амплитудой Лд и фазой -фо. При этом вероятность ложной тревоги может быть установлена сколь угодно малой в зависимости от амплитуды Лд. Вместе с источником вспомогательного сигнала e{t) устройство нелинейный парамет-трический CP - ФД по отношению к оптимальному сигналу является корреляционным обнаружителем. 3.9. Прием сигналов с амплитудной и угловой модуляциями. Особенности приема импульсных сигналов При поступлении на вход приемника непрерывного сигнала с амплитудной или угловой модуляцией на фоне широкополосного шума подключение CP (параметрического или классического) непосредственно к антенне невыгодно, так как полоса пропускания CP для неискаженного воспроизведения закона модуляции должна быть в несколько раз больше ширины спектра сигнала, что приводит к относительно низкому отношению сигнал-шум на выходе CP, Чтобы исключить действие шума, который попадает в полосу пропускания СР, но не совпадает со спектром сигнала, между антенной и СР можно поставить фильтр, полоса пропускания которого равна ширине спектра сигнала. Далее между СР и фильтром целесообразно поместить развязывающее устройство (например, резистивный каскад на транзисторе) для устранения реакции фильтра на вспышки генерации СР [96]. В итоге правильно спроектированный приемник на основе СР приобретает структуру антенна - полосовой фильтр-развязывающее устройство-СР-устройство обработки выходных колебаний СР . Дополнительными каскадами, обслуживающими СР, являются генератор суперизации и генератор накачки. Последний применяется лишь в параметрических СР. Ниже рассматриваются особенности построения некоторых из этих блоков и режимы работы приемников в целом применительно к обработке сигналов с амплитудной и угловой модуляциями при использовании как линейных, так и нелинейных классических и параметрических СР. Кроме того, обсуждаются возможности приема импульсных сигналов с помощью классического СР, суперизация которого не зависит от входного сигнала. Прием сигналов с амплитудной модуляцией. Для обработки сигналов с непрерывной амплитудной модуляцией можно применять как классический, так и параметрический СР. 1ри использовании классического СР в линейном или нелинейном режиме, например, совместно с пиковым детектором или детектором средних значений реализуются некогерентное усиление и детектирование сигнала. Параметрический СР дает возможность строить приемники как с когерентным, так и некогерентным детектированием. Для некогерентного детектирования схема обработки вспышек параметрического СР должна содержать фильтр, устраняющий паразитную амплитудную модуляцию на разностной частоте сос-v (имеется в виду случай, когда разностная частота меньше половины частоты суперизации), и амплитудный детектор. В функциональной схеме приемника на основе линейного параметрического СР (рис. 3.19) приняты следующие обозначения: А -антенна, ПФ -полосовой фильтр, РУ - развязывающее устройство, ПСР - параметртче-ский СР в линейном режиме, ГС -генератор супериза- ции, АД -амплитудный детектор, ФАПЧ -фазовая автоподстройка частоты, ФНЧ -фильтр низкой частоты. Система ФАПЧ обеспечивает CP накачкой, частота которой в два раза превышает частоту несущего колебания на входе приемника, а фаза совпадает с одной из оптимальных фаз (<ро или -фо) параметрического СР. При этом устройство ПСР -АД -ФНЧ выполняет функции синхронного детектора. Система ФАПЧ (она описывается ниже) может быть построена также на базе параметрического СР. Прием сигналов с угловой модуляцией. Классический CP в этом случае применяется для обработки ЧМ сигналов. В простейшем варианте устройство обработки по- V/t Ггс -1 I--1 I-1 I-1 Рис. 3.19. Структурная схема ПФ WW\*\ncPAA\\ приемника AM сигналов I ,параметрическим CP добных сигналов после развязывающего устройства содержит нелинейный классический CP и детектор средних значений. Зависимость выходного напряжения схемы нелинейный CP - детектор средних значений от частоты сигнала имеет в первом приближении параболический вид. Следовательно, если эту схему настроить так, чтобы несущая частота ЧМ колебания находилась на склоне указанной характеристики, частотная модуляция на выходе CP будет превращаться в амплитудную модуляцию вспышек, а после амплитудного детектора- в колебания низкой частоты. Нелинейные искажения, сопровождающие такое преобразование, могут быть существенными. Кроме того, отсутствие амплитудного ограничения сохраняет обусловленную шумом амплитудную модуляцию сигнала, что дает низкое отношение сигнал-шум на выходе. Схему целесообразно применять лишь при наличии сильных полезных сигналов, например вблизи радиовещательных ЧМ передатчиков [11]. Более совершенной является система, показанная на рис. 3.20, где ПФ1 и ПФ2 - полосовые фильтры, имеющие полосы пропускания, равные ширине спектра сигнала. Классический CP поставлен в глубоко нелинейный (логарифмический) режим н поэтому осуществляет эф- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [38] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 |