|
| |
|
Слаботочка Книги исходят биения мекду компонентами сигнала и шума и меняется функция распределения случайного процесса. Поэтому в настоящем параграфе рассматривается эффект на выходе линейного и квадратичного детекторов, включенных после СР, при воздействии на вход последнего смеси немодулированного или импульсного сигнала и флуктуационной помехи. При приеме модулированных сигналов, а также импульсных с длительностью импульса 0, равной нескольким периодам суперизации Тс, на выходе линейной части СР получают серию вспышек колебаний. Но если длительность импульса будет много больше периода суперизации, то спектр выходного напряжения СР в первом приближении можно рассматривать как линейчатый. Взаимодействие такого сигнала со спектральными составляющими флуктуационного шума в детекторе .будут отличаться от того, какой имеет место в обычных приемниках, а это приводит к ухудшению отношения сигнал-шум. Рассмотрим сначала качественную сторону процесса. Пусть с выхода СР на вход квадратичного детектора поступает сигнал со спектром 5 (со) (рис. 4.4,а). Если бы поступил сигнал от обычного приемника, то при АЧХ /((со) (для простоты она принята прямоугольной) спектральное распределение на выходе было бы таким, как показано на рис. 4.4,6. Как известно, спектр шума на выходе детектора распадается на два участка: вблизи нулевой частоты (в пределах полосы Асй=2яПср) и в районе 2(йо. В каждой.из этих областей спектральная плотность состоит из двух составляющих: 5шш(со) - обусловленной биениями между компонентами шума (на рис. 4.4 они определяются штриховыми треугольниками) и 5сш((>)-обусловленной биениями между компонентами сигнала и шума (они определяются штриховыми прямоугольниками). Так как шумы типа 5шш(со) и 5сш(о)) статистически независимы, их низкочастотные компоненты можно сложить: треугольники суммируются с прямоугольниками, образуя более сложные фигуры. При этом высокочастотные участки спектра можно не учитывать, так как они отфильтровываются в нагрузке детектора [14]. Поскольку в СР имеется не один сигнал, а k сигналов на дискретных частотах, отстоящих от несущей на картина усложняется и .появляются дополнитель- йые шумы. Вклад шумовых компонентов показан йа рис. 4.4,в при k=\, на рис. 4.4,г при k=2. Для простоты рассмотрения сигнал пока принимался в виде немодулированной несущей coc=icoo или (Oc=co.o±Q. Рисунки 4.4,8, г учитывали только Юс, но слева от соо есть симметричная частота сос, поэтому на рис. 4.4, площадь фигуры в области низких частот удваивается. В действительности картина будет более сложной, так как при модулированном или импульсном сигнале спектр сигнала, а следовательно, и спектр шумов типа 5сш(со) усложняются. Рассмотрим теперь некоторые количественные соотношения. Пусть на вход квадратичного детектора с характеристикой i=f( )= 2 (4.9) поступает сигнал с выхода СР. Под сигналом будем понимать приращение постоянной составляющей, вызванное появлением сигнала /c=aV, (4.10) где о -дисперсия шума на выходе CP; q = uc/V2а - отношение эффективного значения напряжения сигнала к среднеквадратическо-му значению шума, т. е. к корню из дисперсии. Под шумом понимаем интенсивность низкочастотных флуктуации на выходе детектора 7=аМ1+2<?). (4.11) Заметим, что первый член правой части характеризует биения типа шум - шум, а второй член-биения типа сигнал - шум. Поскольку в CP имеется не один, а k сигналов на дискретных частотах, отстоящих от несущей на +Ш, шум на выходе детектора, включенного после CP, определяется формулой (4.12) где afe=t/cft/t/ci; t/ci - амплитуда основной частоты; t/cs -амплитуда k-\\ компоненты эквидистантного спутника на частотах й)о±Ай. Степень увеличения уровня шумов и уменьшения отношения сигнал - шум в оверхрегенеративном приемнике по сравнению с обычным можно определить количественно, используя соотношения (4.9) -(4.12). Для обычного приемника (c/ш)зыx = 9VVl+2<? (4.13) для сверхрегенеративного (c/ш) ь,x=/]/l+9(l+22 *j (4.14) Обозначая, как и прежде, 1+22ал=р и имея в виду, что Ой определяются отношениями функций Бесселя k-то и нулевого порядков [11, 35], по формулам (4.13) и (4.14) можно построить график, представленный на рис. 4.5. Из рисунка видно, что при переходе от обычного приемника (р=1) к СР отношение сигна1-шум на выходе детектора уменьшается тем в большей степени, чем глубже суперизация. Аналогичные формулы были получены для линейного детектора, и по ним построены графики, показанные па рис. 4.6. Сопоставление J 2 1 Рис. 4.5. Зависимость отношения сигнал-шум на выходе квадратичного детектора, включенного после СР, от отпошеппя сигнал-шум на входе при разной глубине суперизации  Рис. 4.6. Зависимость отношения сигнал-шум на выходе линейного детектора, включенного, после СР, от отношения сигнал-шум па входе при разной глубине суперизации 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 |