Главная >  Синхронное детектирование сигналов 

1 2 3 4 5 6 7 8 [ 9 ] 10 11 12 13

тов. расположенных на расстоянии до 50 км от центра города. Из рисунка видно, что в современных условиях при высоком уровне промышленных помех применение антенных усилителей в диапазоне 40-230 МГц не оправдано (на рис. 40 по горизонтальной оси значения указаны в мегагерцах).

Чтобы достигнуть высокой чувствительности, необходимо уменьшить число интер-модуляционных и побочных частот приема, возни-каюших за счет нелинейного взаимодействия сигнала и гетеродина с напряжением мешающих станций. Для этого антенну следует располагать выше окружающих предметов и ориентировать не на максимум полезного сигнала, а на минимум помех от местной станции. Вероятность приема слабых сигналов от любой нз нескольких удаленных станций обратно пропорциональна коэффициенту направленного действия антенны. Более эффективны.м оказывается полу-иолновой вибратор, а не высоконаправленные системы. Для диапа-

Таблица 8 Частоты некоторых телевизионных каналов

Стандарт

Канал

Спектр частот, МГц

Несущая частота наобра-жения, МГц

Несущая частота звукового сорровож-

дения, МГц

СССР и социалистические страны

2 3 4 5 6 7 8 9 11 12

48,5-56,5 58-66 76-84 84-92 92-100 174-182 182-190 190-198 198-206 214-222 222-230

49,75 59,25 77,25 85,25 93,25 175,25 183,25 191,25 199,25 215,25 223,25

56,25 65.75 83,75 91,75 99,75 181,75 189,75 197,75 205,75 221,75 229,75

Страны Западной Европы

2 3 4

47-54 54-61 61-68

48,25 55,25 62,25

53,75 60,75 67,75

Италия

А В С

52,5-59,5 61-68 81-88

53,75 62,25 82,25

59,25 67,75 87,75

Ирландия

52-60

53,75

59,75

Австралия

47-52 56-63

46,25 57,25

51,75

62,75

Америка

54-60 60-66

55,25 61,25

59,75 65,75

Новая Зеландия

44-51 54-61

45,25 55,25

50,75 60,75


зона частот около 200 МГц можно рекомендовать пятиэлементныи волновой канал. Следует помнить, что антенны, разработанные ра-диолюбителя.ми, обычно недостаточно точно настроены и чувствительны к вертикальной поляризации.

Унифицированные промышленные УКВ блоки или переключатели телевизионных каналов непригодны для дальнего приема. Они не имеют достаточного количества избирательных цепей, и поэтому уже в первых каскадах при одновременном действии сильного мкВ сигнала местной станции возникают комбинационные частоты и перекрестные искажения, которые снижают чувствительность аппаратуры. Особенно это проявляется к УКВ блоках на б1Ш0лярных транзисторах.

Требованиям высокой избирательности и большого динамического диапазона удовлетворяют входные каскады, выполненные на лампах или полевых транзисторах. Так как па УКВ конструктивно трудно

осуществить сопряжение кон- р Шумовые характеристики

туров в диапазоне частот, для ovnne им ппирмникч

радиолюбителей целесообраз- приемника.

110 изготовить один-два высокочастотных блока с фиксированной настройкой и, перестраивая их несколько раз с помощью измерительных приборов, выбрать канал, иа котором дальний прием наилучший.

Рассмотрим приемник, предназначенный для дальнего приема ЧМ радиовещания или звукового сопровождения телевидения. Схема с фиксированной настройкой содержит следующие блоки: радиочастотную линейку, гетеродин, помехоустойчивый демодулятор, усилитель низкой частоты, стабилизаторы питания. При эксплуатации

за пределами города приемник можно переделать иа диапазонный с двойным преобразованием частоты, для чего на входе устанавливают унифицированный ПТК-П, а линейку настраивают на промежуточную частоту 34 МГц.

Выигрыш помехоустойчивого де.модулятора в отношении сигнал/помеха (см. рис. 19) пс дает полных сведений о шумовой помехозащищенности приемника: субъективный эффект подсшлгния шумов зависит от их взаимного спектрального распределения иа выходе приемника и ценности передаваемой информации. Ниже приведена дополнительная оценка помехоустойчивости, основанная на психофизиологических особенностях слуха.

100\

sop гс

10\ 5

о.г.

0,1 0,2 0,4 0,7 1 г 4 кГц

Рис. 41. Спектральное распределение мощности речевого сигнала и его формант.



Считают, что в условиях шумов на разборчивость речи влияют только некоторые области частот, характерные для каждого звука. Эти частоты называются формантами. Они более мощные по сравнению с другими составляющими речи, и ее разборчивость зависит от того, какая часть формант принята без искажений. Весь спектр речи условно разделен на неравные частотные полосы, каждая из которых при отсутствии помех одинаково влияет на разборчивость. Эти т10л0сы частот называются ращноартикуляционными.

На рис. 41 показано спектральное распределение мощности речевого сигнала без высокочастотной предкоррекции (кривая /) и с высокочастотной предкоррекцией (кривая 2). С помощью этих кривых и в соответствии с табл. 9 построена графическая зависн-

Таблица 9

Разность между спектральным распределением мощности сигнала и мощности формант

Частота, кГц

>

Разность, дБ

10,1

мость спектра формант (кривая 3). На этот график нанесено спектральное распределение шумовой помехи, нормированной относительно мощности сигнала (кривая 4). Для средних частот каждой 3 двадцати равноартикуляционных полос (0,25; 0,5; 0,65; 0,8; 0,95; 1,12; 1,3; 1,5; 1,7; 1,87; 2,05; 2,23; 2,43; 2,73; 3,1; 3,5; 3,85; 4,55; 6,15; 8,6 кГц) находится превышение мощности сигнала над помехой и по табл. 10 определяются коэффициенты восприятия формант. По-

Таблица 10

Зависимость коэффициента восприятия формант от превышения мощности сигнала над шумом

Превышение, дБ

Коэффициент

восприятия

формант, о/о

лученные коэффициенты суммируются, а сумма делится на число равноартикуляционных полос. Частное от деления характеризует формантную разборчивость речи. С помощью табл. 11 осуществляется переход от формантной разборчивости к слоговой и оценивается качество приема. Данные табл. 9-11 могут быть использованы для оценки любой системы радиосвязи с передачей речевого сообщения на русском языке.

Для входного отношения сигнал/помеха pi,i=-2,2 дБ и треугольного спектра шумов на выходе синхронного приемника была 54

получена формантная разборчивость речи 31%, соответствующая хорошему качеству приема. В обычном частотном демодуляторе при том же входном отношении сигнал/помеха разборчивость речи очень слабая- При одном и тем же выходном отношении сигнал/помеха лучшее качество приема получается в случае треугольного, а не линейного спектра помех, т. е. при отсутствии аномальных скачков, фазы.

Таблица II

Связь между формантной и слоговой разборчивостью

Разборчивость,

Формантная Слоговая

Качество приема

слабэе

удовлетпори-тельное

20 36

25 46

хорошее

55 81

Кроме того, был проведен ориентировочный расчет вероятности тропосферного приема в зависимости от расстояния до передатчика II чувствительности приемника (рис. 42). Условно принято, что пол-пая излучаемая мощность радиовещательного передатчика, умноженная на коэффициент направленного действия передающей антенны, равна 150 кВт, высота передающей антенны 300 м, прием проводится на полувол-новой вибратор на частотах 40 -100 МГц и пятиэлементный волновой канал на частоте около 200 МГц. Из рис- 42

НИДНО, что при Рвх = -2 дЬ

обеспечивается тропосферный прием УКВ ЧМ станции в течение 507о времени. Необходимое увеличение чувствительности приемника возможно за счет использования синхронно-10 детектирования.

Что касается тракта изображения, то унифицированные промышленные телевизоры имеют широкую полосу пропускания и вероятность по-нядания помехи на вход амплитудного детектора велика. Поэтому в канале изображения также необходим синхронный

ictcktop- Однако и он не обеспечивает необходимую помехоустойчивость. Это объясняется тем, что спектр телевизионного сигнала имеет гребенчатую форму и группируется около частот, кратных частоте строчной развертки. В свою очередь каждая такая группировка состоит из подгрупп, отстоящих одна от другой на частоту,


Рис. 42. Вероятность тропосферного приема УКВ ЧМ в зависимости от расстояния до передатчика и чувствительности приемника.



кратную частоте кадровой развертки. А.мпяитудно-частотная характеристика помехоустойчивого приемника должна соответствовать спектральному распределению сигнала, в то время как в промышленных телевизорах амплитудно-частотная характеристика линейна.

Для повышения помехоустойчивости при пороговых уровнях входного сигнала канал изображения должен и.меть: блок выделения несущей, синхронный амплитудный детектор, видеоусилитель с линией задержки на период строчной развертки в цепи обратной связи, амплитудный корректор и кинескоп с повышенным временем послесвечения. Видеоусилитель с линией задержки (при коэффициенте обратной связи, близком к единице) формирует гребенчатую амплитудно-частотную характеристику, зубцы которой отстоят на период строчной развертки. Амплитудный корректор обеспечивает линейную зависимость .между напряжением продетектированного сигнала и яркостью свечения кинескопа. Применение амплитудного корректора и кинескопа с длительным послесвечением эквивалентно использованию гребенчатого фильтра, зубцы которого отстоят друг от друга на период кадровой развертки. В.место видеоусилителя линию задержки можно поставить в усилителе второй промежуточной частоты. Если последняя равна 4,35 МГц, пригодна линия задержки от цветного телевизора.

В целом полоса пропускания получается достаточно узкой и обеспечивается высокая помехоустойчивость приема. Но так как структурная схема помехоустойчивого телевизора довольно сложна и отсутствуют конкретные схемные решения, за его разработку могут взяться только опытные радиолюбители, получившие положительные результаты при повторении схемы высокочувствительного синхронного приемника звукового сопровождения.

Радиочастотный тракт и гетеродин. Радиочастотная линейка синхронного приемника звукового сопровождения (рис. 43, блок /) выполнена на лампах по схеме резонансного четырехкаскадиого усилителя с одиночными контурами. Сигнал высокой частоты подается ва гнездо Гщ. Для уменьшения перекрестных искажений на входе приемника стоит двухконтурный полосовой фильтр. В первом каскаде используется малошумящий пентод 6Ж38П. Регулировки усиления, грубая и плавная осуществляются соответственно переменными резисторами Ri и Ri, установленными на передней панели. При этом на третьи сетки ламп Л2 и Лз подается отрицательное смещение, которое перераспределяет ток катода лампы между второй сеткой и анодом. С уменьшением анодного тока у.меньшаются крутизна характеристик лампы и коэффициент усиления. При таком способе регулировки усиления значительно меньше проявляется нелинейность аиодно-сеточной характеристики лампы.

Смеситель выполнен на лампе Л. С целью разделения цепей входного сигнала и гетеродина напряжение от блока гетеродина 2 через гнездо Гн подается на третью сетку лампы смесителя. Сигнал промежуточной частоты с нагрузки смесителя поступает на выходное гнездо Гнз, которое соединяется со входом демодулятора. Для монтажа радиочастотной линейки применяются следующие детали: конденсаторы Ci, Сз, Се, Сц, Cjs, С30, Cjt, С41 группы М47 с допускаемым отклонением ±5%; Сд, Сп, Сге, Саз, С40 такие же, но с допускаемым отклонением ±20%; Cs, Се, С13, С20, С29, С32, Сзв типа КЛС-1а-Н90; Cj, С4, С42 типа КД-1а; остальные конденсаторы проходные емкостью 6800 пФ; резисторы типа МЛТ; сопротивление резистора R,5 подбирается так, чтобы напряжение на анодах ламп

i * o <м

I Г-9


I

s a.

ra o.

.-786



1 2 3 4 5 6 7 8 [ 9 ] 10 11 12 13