Преселектор специализированного цифрового радиоприемного устройства | страница 2

Поскольку требования к преселектору радиоприемного устройства коренным образом зависят от вида цифровой обработки, применяемой в радиоприемном устройстве, прежде чем приступать к разработке преселектора, нужно определиться с структурной схемой радиоприемного устройства.

Анализ схем радиоприемников с цифровой обработкой сигнала

Из проведенного выше анализа ясно, что данное радиоприемное устройство относится к устройствам СВЧ диапазона и, по сути, является измерительным устройством. По сравнению с аппаратурой, работающей на длинных, средних, коротких и ультракоротких волнах, радиоприемные устройства СВЧ диапазона обладают рядом особенностей. Так, в диапазоне СВЧ уровень внешних помех чрезвычайно мал, если, конечно, помехи не создаются преднамеренно. Основную роль играют внутренние шумы, которые ограничивают чувствительность радиоприемного устройства. В связи с этим в радиоприемных устройствах диапазона СВЧ большое внимание уделяется уменьшению шумов всех элементов: частотно-избирательных систем, усилителей, преобразователей частоты и др. Первые каскады радиоприемного устройства обязательно должны быть малошумящими.

С развитием цифровых технологий все большее внимание уделяется построению радиоприемных трактов с применением цифровой обработки сигналов (ЦОС), называемых в литературе SDR – software defined radio. Эта технология основывается на возможности оцифровки радиосигнала в реальном времени и последующей обработке программными или аппаратными цифровыми средствами – цифровыми сигнальными процессорами, программируемыми логическими интегральными схемами (ПЛИС) и т.д. Технология SDR позволяет осуществлять прием и демодуляцию сигналов, в которых используются цифровые виды модуляции, такие как QPSK, QAM, GMSK и т.д. В зависимости от частоты и ширины спектра принимаемого сигнала цифровая обработка в приемнике может использоваться как по радиочастоте (рисунок 1), так и после переноса сигнала на фиксированную промежуточную частоту – обработка по ПЧ (рисунок 2).

Рисунок 1 – Структура приемника с ЦОС по радиочастоте

Рисунок 2 – Структура приемника с ЦОС по промежуточной частоте

Поскольку диапазон рабочих частот радиоприемного устройства от 100 МГц до 1100 МГц, в нем невозможно будет использовать классический принцип дискретизации в соответствии с теоремой Котельникова, согласно которой частота выборок должна быть как минимум в два раза больше верхней частоты в спектре дискретизируемого сигнала, так как отсутствуют АЦП с такой частотой дискретизации.