Исследование и разработка цифрового возбудителя для стереофонического радиовещания

• Автор: Смирнов, Алексей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.12.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 210 с. : ил

1.Обзор современного состояния теории и техники формирования сигналов стереофонического ЧМ радиовещания. Оценка возможностей реализации возбудителей с цифровым формированием ЧМ сигнала
1.1. Основные направления развития УКВ ЧМ радиовещания
1.2. Особенности построения возбудителей для радиопередатчиков УКВ ЧМ вещания
1.3. Особенности аналоговых формирователей ЧМ сигнала стереофонического радиовещания
1.4. Общие принципы построения цифровых возбудителей ЧМ вещания
1.4.1. Использование ЦВС в возбудителях с цифровым формированием ЧМ
1.4.2. Схемы преобразования частоты выходного сигнала ЦВС
1.5. Определение требований к модулятору цифрового стереофонического возбудителя
1.6. Выводы
2. Исследование фазовых шумов цифровых вычислительных синтезаторов
2.1. Постановка задачи исследования
2.2. Разработка алгоритма анализа фазовых
шумов ЦВС
2.3. Альтернативные варианты реализации алгоритма анализа фазовых шумов ЦВС
2.4. Временная реализация выходного сигнала ЦВС
2.5. Фильтрация выходного сигнала ЦВС
2.5.1. Линейная интерполяция
2.5.2. Модель для малоинерционного фильтра

2.5.3. Описание фильтра разностным уравнением
2.5.4. Аппроксимация фильтра на выходе ЦАП ЦВС цифровым фильтром с конечной импульсной характеристикой
2.6. Определение фазовой ошибки выходного сигнала ЦВС
2.7. Схема вычислительного эксперимента
2.8. Выводы
3. Исследование систем ФАПЧ в цифровом возбудителе для стереофонического радиовещания
3.1. Основные требования к устройствам повышения частоты
3.2. Следящий фильтр в цифровом возбудителе для стереофонического радиовещания
3.3. Выходное кольцо ФАПЧ в цифровом возбудителе для стереофонического радиовещания
3.4. Математическая модель для расчета частотных и спектральных характеристик дискретных колец ФАПЧ в схеме повышения частоты ЧМ сигнала
3.4.1. Система ФАПЧ, содержащая ЧФД с токовыми ключами
3.4.2. Система ФАПЧ с линейным ШИЧФД
3.4.3. Математическая модель для расчета флуктуационных возмущений
3.5. Разработка программных средств для исследования частотных характеристик ФАПЧ с произвольным детектором и фильтром в цепи управления
3.6. Исследование частотных характеристик колец ФАПЧ в цифровом стереофоническом возбудителе
3.7. Исследование спектральных характеристик колец ФАПЧ в тракте повышения частоты ЧМ сигнала
3.7.1. Спектральные характеристики ФОЧ
3.7.2. Спектральные характеристики следящего фильтра

3.8. Выводы
4. Техническая реализация цифрового возбудителя для стереофонического радиовещания
4.1. Методика проектирования цифрового возбудителя для стереофонического радиовещания
4.1.1. Выбор и расчет параметров структурной схемы цифрового возбудителя
4.1.2. Моделирование отдельных узлов цифрового возбудителя. Переход к разработке принципиальных схем.,
4.1.3. Разработка принципиальной схемы устройства и печатных плат
4.2. Экспериментальные исследования на лабораторном макете цифрового стереофонического возбудителя
4.2.1. Исследование работы ЦВС в составе цифрового стереофонического возбудителя
4.2.2. Исследование характеристик колец ИФАПЧ в тракте повышения частоты ЧМ сигнала
4.2.3. Выводы
4.3. Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

U ,ш ЦВС (0= А ■ Sin (<° о* + V ('))>
где cp(t) искомая величина - фазовый шум ЦВС
После этого осуществляется перемножение сигнала с идеальными
функциями sin и cos: Us (t) =sin (wct) , Uc (t) =cos (wct) (полученные

сигналы обозначим UUBCs , UЦВСс ) . После идеальной фильтрации
компонентов с частотами 2wc находим функцию arctg
которая в итоге даст нам искомую cp(t). Этот путь является наиболее прямым подходом к решаемой задаче, но эксперименты
показали, что он не обеспечивает выделение фазы с желаемой точностью, так как ошибка алгоритма идеальной фильтрации и последующих преобразований оказывается высокой и пригодной для оценки уровней дискретных помеховых составляющих в спектре фазовых шумов ЦВС порядка -40..-50дБ [57].
Таким образом, серия проведенных предварительных исследований позволяет сделать вывод о необходимости написания собственных компьютерных программ анализа фазовых шумов ЦВС по алгоритму рассмотренному в 2.2.
2.4. Временная реализация выходного сигнала ЦВС
Для получения временной реализации выходного сигнала ЦВС
рассмотрим его математическую модель.
Функциональная обобщенная схема ЦВС приведена на рис.1.3. Процесс накопления кода фазы в фазовом накопителе запишем
как:
P{n) = T-±M{j-)+P0
7=1 '
где Р - выходной код фазового накопителя,
Т - интервал выборки, определяемый через тактовую частоту Т = l/FTaKT,
М - код выходной частоты,
Р0 - код, определяющий начальное содержание накопителя.