Компьютерное моделирование структуры линейного тракта

Проведем компьютерное моделирование структуры линейного тракта, рассмотрим процессы, происходящие в структурных узлах РПУ. Необходимо выявить, что выбранная структура линейного тракта соответствует условиям ТЗ.

Для начала построим функционально-параметрическую модель РПУ показанную на рисунке 4.10.

Рисунок 4.10 – Функционально-параметрическая модель РПУ

Сняв сигнал входе приемника еще раз убедимся что он полостью соответствует нашему сигналу H3E показанный на рисунке 4.11.

А также посмотрим спектр сигнала, то есть распределение энергии сигнала по частотам.

Рисунок 4.11 – Сигнал и спектр на входе приемника

Получив сигналы в контрольных токах преселектора, рисунок 4.9, можно увидеть, что он сохраняется на всем диапазоне частоте.

Рисунок 4.12 – Сигналы в контрольных точках преселектора

Рассмотрев спектры сигналов, в контрольных точках приемника, вид модуляции и спектр сигнала сохраняется, все три графика показаны на рисунке 4.13.

Рисунок 4.13 – Спектры сигналов в контрольных точках преселектора

Пройдя сигнал от преселектора до выхода из приемника сигнала он сохраняет свои свойства, которые показаны на рисунке 4.14.

При анализе полученных данных видно как преселектором выделяется узкая полоса частот соответствующая рабочему диапазону приемника. Далее, выделенный сигнал поступает на вход преобразователя частоты, в котором спектр принимаемой станции переноситься на нулевую частот.

Достоинством приемника прямогшго преобразования можно выделить то, что происходит выйгрыш в занимаемой полосе, за счет подавление одной боковой полосы, а также идет энергетический выйгрыш за счет частичного или полного подавления несущей частоты, так как основная часть энергшии (75%) в АМ-сигнале излучается в виде несущей, которая не несет полезной инофрмации.

Рисунок 4.14 – Спектры сигналов в контрольных точках преселектора

В области нижних частот, показанный на графике 4.15 можно увидеть подавление канала справа с фильтром нижних частот.

Рисунок 4.15 – Детализация сигнала и спектра на выходе приемника в области нижних частот

Определим требования к фильтру низкой частоты (ФНЧ) приемника прямого преобразования. Сложность фильтра низких частот зависит от его порядка. Требования к порядку фильтра приемника прямого преобразования задаются крутизной ската его амплитудно-частотной характеристики фильтра (АЧХ). В общем случае эти требования зависят от конкретного вида сигнала, применяемого в данной системе связи.

Создадим ФНЧ, используя функцию программы Micro-cap. Ниже представлена схема на рисунке 4.16 фильтра нижних частот для нашего устройства.

Рисунок 4.16 – Схема фильтра нижней частоты

В этой схеме подавление частот соседнего канала осуществляется фильтрами низкой частоты, которые расположены сразу после частотных преобразователей (умножителей). После подавления помех осуществляется основное усиление принимаемого сигнала. На рисунке 4.17 показана характеристика ФНЧ.

Говоря о передатчике, ФНЧ строиться для того что бы сэкономить мощность передатчика, которая нужна лишь для тогого что только для работы простейшего диодного детектора в приемнике. Тем самым с помощью ФНЧ будем подавлять эту несущую почти полностью а также одну из боковых полос, тем самым получается одна наша боковая полоса.

Рисунок 4.17 – Характеристика фильтра нижней частоты

Получив необходимой нам характеристики подавления сигнала на нижних частотах построим изменение сигнала на выходе приемника показанной на рисунке 4.18.

Рисунок 4.18 – Сигнал и спектр на выходе приемника с измененным фильтром

Дальнейшими нашими дейтвими будет сравнение характеристик приемника прямого преобразования АМ-сигнала с типом сигнала H3E полученные при расчетах и смоделированные в среде MicroCap. Первым этапом будет сравнение полосы пропускания преселектора показанная на рисунке 4.19.

Рисунок 4.19 – Полоса пропускания преселектора

Как видно что полоса пропускания расчетная, рассчитанная в п. 1.6 по формуле 1.9 и полученной при моделировании есть незначительные расхождения. Это связано приближенностью расчетных данных и погрешностей моделирования сигнала.

Далее рассмотрим значение затухания полезного сигнала на краях полосы пропускания показанной на графике 4.20.

Затухание по соседним каналам обеспечивается фильтром нижних частот.

Рисунок 4.20 – Затухание полезного сигнала на краях полосы пропускания в преселекторе

Сравнивая расчетные показанные в пункте 3.3.1 «Расчет и анализ обеспечения избирательности преселектора РПУ» с полученными при моделировании на рисунке 4.20, также видно, что есть небольшие расхождения связанные с погрешность приближенных данных полученных при расчетах. Что также наблюдается на рисунке 4.21.

Рисунок 4.21 – Затухание соседних каналов

Дата добавления: 2015-10-13