a)  на входе приемника. Emax и Umax принять равным единице;

Огибающая излучаемых (и принимаемых) сигналов хорошо аппроксимируется экспоненциально-степенной функцией второй степени:

;

где Emax – амплитуда импульса;

Огибающая u(t) сигналов на выходе приемника может также аппроксимироваться экспоненциально-степенной функцией:

;

где Umax – амплитуда импульса;

tm – промежуток времени от начала импульса до его максимума;

n – параметр аппроксимации;

Если приемник содержит n каскадов с одиночными контурами и имеет полосу пропускания Ппр на уровне 0,7, то параметры аппроксимации можно найти из формул:

tm =(1,075+e-1.26q+0,06)*tmax вх; ; ;

где q – безразмерный коэффициент;

tm =(1,075+e-1.26*1.675+0,06)*67*10-6 =87,3345 *10-6 с

Принимая Emax и Umax равными единице, можем построить графики огибающих сигналов на входе и выходе приемника рис. 1.

С графика снимем значения времен при которых огибающая достигает уровней 0,3 и 0,5:

при уровне слежения 0,3: to = 34 мкс

при уровне слежения 0,5: to = 41 мкс

b)  на выходе схемы синхронного детектора;

На выходе синхронного детектора сигнал будет иметь вид огибающей высокочастотного сигнала на выходе приемника.

c)  на выходе схемы формирования «особой точки» при двух уровнях слежения 0,3 и 0,5

С выхода детектора видеоимпульс с огибающей подается на схему формирования напряжения, имеющего одну смену знака в пределах фронта радиоимпульса. Существует несколько методов формирования такого напряжения.

Наиболее широко применяются методы, эквивалентные следующему: видеоимпульс дифференцируется, усиливается и из получаемого напряжения вычитается недифференцированный видеосигнал.

Форму сигнала на выходе схемы формирования особой точки можно пронаблюдать построив график функции:

;

На рисунке 1 приведены графики сигналов для двух уровней слежения 0,3 и 0,5.

Рис. 1. Графики огибающих сигналов на входе / выходе приемника и на выходе схемы формирования особой точки при уровнях слежения 0,3 и 0,5.

2. Определить напряжённость поля атмосферных шумов в полосе пропускания приёмника

Зона уверенного приема радиоволн зависит от интенсивности сигналов и от уровня атмосферных шумов. Атмосферные шумы создаются в основном грозовыми разрядами. Уровень атмосферных шумов зависит от географического расположения приемного пункта, сезона года и времени суток. Максимальные значения шумов имеют место в тропиках, где грозовая деятельность наиболее интенсивна. В ночное время уровень шумов также значительно больше, чем днем, ввиду лучших условий распространения радиошумов ночью.

Атмосферные шумы характеризуются быстрыми флюктуациями с большим динамическим диапазоном. Однако среднее за несколько минут значение интенсивности шумов остается практически постоянным в течение данного часа.

Эффективное значение помех Е в полосе пропускания приемника связано с коэффициентом Fаm соотношением:

E=Fa – 95,5+20 lg f+10 lg Ппр;

где f – несущая частота, МГц.

Зная свои координаты определим величину атмосферных помех Fа на частоте 1МГц по рис. 1.21. учебника [1]. Затем по рис. 1.22. того же учебника найдем величину атмосферных помех на частоте 100 кГц. Подставив значения в формулу получим:

E=110–95,5+20 lg 0,1+10 lg 25*103=37,93 дБ;

Величина напряженности поля помех выражаются в децибелах относительно уровня 1 мкВ/м.

3. Определить при двух уровнях отчёта 0,3 и 0,5 допустимые соотношения с/ш на выходе приёмника

Шумовая ошибка фазовых измерений в радианах определяется формулой:

;

где ;

Выразим отсюда отношение сигнал/шум  и посчитаем его при рад. (0,05 фазового цикла) для каждого из уровней слежения:

;

·     при уровне слежения 0,3: to = 34 мкс

;  дб;

·     при уровне слежения 0,5: to = 41 мкс

;  дб

Шумовая ошибка измерения разности моментов прихода двух сигналов по огибающей определяется формулой:

;

Выразим отношение сигнал/шум  и посчитаем его при мкс (половина периода высокочастотного заполнения) для каждого из уровней слежения:

;

·     при уровне слежения 0,3: to = 34 мкс

·      

;

дб;

·     при уровне слежения 0,5: to = 41 мкс

·      

;

дб;

Построить график соотношения с/ш на входе приёмника в зависимости от дальности. Из графика определить максимальную дальность, соответствующую наименьшему допустимому соотношения для каждого с/ш для каждого из уровней отсчёта.

Дальность приема поверхностных сигналов РНС «Лоран‑С» зависит главным образом от излучаемой мощности радиоимпульсов, уровня помех в точке приема, ширины полосы пропускания приемника судовой аппаратуры системы и подстилающей поверхности на трассе распространения радиоволн.

Для построения графика сигнал/шум на входе приемника воспользуемся рисунком 2.18. учебника [1]. Возьмем из графики зависимость напряженности поля поверхностных волн при излучаемой мощности 100кВт и пересчитаем его применительно к заданной мощности по формуле:

;

Затем, зная значение напряжённости поля атмосферных шумов в полосе пропускания приёмника (вычисленного в пункте 2.5) определим отношение сигнал/шум.

Результаты расчетов приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Из графика (рис. 2.) определим максимальную дальность, соответствующую наименьшему допустимому соотношения для каждого сигнал/шум для каждого из уровней слежения.

·     при уровне слежения 0,3: дб

Dmax – из графика равно 1710 миль

·     при уровне слежения 0,5 – дб

Dmax – из графика равно 1775 миль

Рис. 2. График соотношения сигнал/шум на входе приёмника в зависимости от дальности

Построить график зависимости шумовых ошибок по фазе и огибающей в зависимости от дальности при двух уровнях отсчёта

Измерения фазы ВЧ заполнения фронта радиоимпульсов производятся с помощью фазового детектора ФД с последующим стробированием полезного сигнала рассогласования с помощью временного дискриминатора.

Шумовая ошибка фазовых измерений в радианах можно выразить формулой:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5