Файл: Glava10.pdf

подается смесь сигнала и шума, пропущенная, через узкополосный фильтр, настроенный на частоту несущей f0:

АЧХ

Спектр ЧМ сиг-

F0

Рассмотрим с помощью векторных диаграмм качественную картину процессов, происходящих при таком способе приема. Сначала рассмотрим случай немодулированного сигнала:

U

При Uпод+Uс>>Uш вероятность прохождения годографа комплексной огибающей вблизи 0 мала и аномальные выбросы мгновенной частоты отсутствуют. Кроме того, уменьшается интенсивность флюктуаций мгновенной частоты, т.к. -θ´<-θ.

Теперь рассмотрим случай сигнала с гармонической ЧМ

ω (t) = ω0 + ωm cos Ωmt

При этом полная фаза сигнала равна

ϕc (t) = ω0t + ∫ ωm cos Ωmt = ω0t + ωm sin Ωmt = ω0t + βЧМ sin Ωmt Ωm

βЧМ

Т.о. максимальное изменение фазы сигнала за счет ЧМ равно

ϕc. max = βЧМ .

Рассмотрим векторную диаграмму в отсутствие шума:

Uс

Uс в отсутствии

Видно, что ϕ ϕ , следовательно, при введении подкачки уменьшается индекс ЧМ, а поскольку частота модуляции неизменна, то уменьшается девиация частоты. Поэтому в подпороговой области отношение С/Ш на выходе приемника не изменяется.

Кроме того, можно показать, что соотношение между ϕ c' и ϕc нелинейно, поэтому нелинейно и соотношение между мгновенными значениями отклонения частоты ω ' и ω . Следовательно, возникают нелинейные искажения.

Теперь рассмотрим методы уменьшения порога, основанные на снижении мощности шума на входе ЧД.

Прием с обратной связью по частоте

Этот метод предложен в 1933г. Он основан на использовании быстродействующей (безинерционной) системы ЧАП, которая отсле-

К

живает изменение мгновенной частотыФ ЧМ сигнала:

УП СМ Ф ЧД

КУПЧ

f0УПЧ

ТФ<ТМ или ФНЧ нет

При большом коэффициенте автоподстройки КЧАП девиация частоты после смесителя fm' << fm , следовательно, уменьшается индекс ЧМ. При βЧМ' < 1 спектр ЧМ сигнала имеет практически такой же вид, как и спектр АМ сигнала.

Его ширина равна 2FМ. Следовательно, полоса фильтра может быть сужена до 2FМ. При этом мощность шума на входе ЧД уменьшается в отношение полос раз:

ПУПЧ = 2 fm = βЧМ .

ПФ 2FM

Следовательно, при использовании приема с ОСЧ максимально достижимое увеличение отношения С/Ш по мощности на входе ЧМ равно

βЧМ .

Реально полоса фильтра должна быть больше 2FМ , т.к. из-за шума в цепи ОС нельзя обеспечить точное слежение за частотой сигнала.

Поскольку из-за уменьшения девиации частоты за счет ОСЧ уменьшается амплитуда сигнала на выходе ЧД, то в надпороговой области отношение С/Ш на выходе приемника с ОСЧ будет таким же, как и на выходе обычного неследящего приемника.

Сравнение помехоустойчивости приемников АМС и ЧМС

Литература

1.Карташев В.Г., Шалимова Е.В. Основы теории случайных процессов. М.: изд-во МЭИ, 2005.

2.Радиоприёмные устройства / Под ред. В.И.Сифорова. М.: Советское радио, 1974.