Исследование прохождения радиосигнала с большой девиацией фазы в смеси с флуктуационной помехой в однополосном приемнике с амплитудно-фазовой модуляцией

• Автор: Ерохов, Егор Витальевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 200 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Методы детектирования однополосных сигналов с фазовой модуляцией (ОП-ФМ) при индексе модуляции не превышающем 0,5л.
1.1. Спектр сигнала с фазовой модуляцией.
1.2. Детектирование ОП-ФМ сигнала при /3 < 1.
1.3. Нелинейные искажения при детектировании ОП-ФМ сигнала
при (3 < 1.
1.4. Помехоустойчивость приемника ОП-ФМ сигналов с (3 < 1 при воздействии флуктуационных помех.
1.5. Однополосная фазовая модуляция на основе аналитического сигнала.
1.6. Детектирование однополосного сигнала с амплитудно-фазовой модуляцией.
1.7. Потенциальная помехоустойчивость однополосного сигнала с амплитуднофазовой модуляцией.
1.8. Однополосный сигнал с фазовой модуляцией при (3 < 0,5л .
1.9. Модулирующая функция.
1.10. Спектр частот модулирующей функции.
1.11. Детектирование ОП-ФМ сигналов путем обратного тригонометрического преобразования.
1.12. Диодный преобразователь арксинуса.
1.13. Помехоустойчивость приемника ОП-ФМ сигналов с /3<0,5л при воздействии флуктуационных помех.
1.14. Нелинейные искажения в приемнике с демодуляцией ОП-ФМ сигнала путем обратного тригонометрического преобразования ( (3 < 0,5л ).
1.15. Выводы по первой главе.
Глава 2. Методы восстановления сигнала информации при значениях индекса фазовой модуляции превышающих 0,5л.
2.1. Однополосный сигнал с фазовой модуляцией при /3 > 0,5л .
2.2. Свойства прямой и обратной тригонометрической функции при больших величинах индекса модуляции.
2.3. Алгоритм цифрового метода восстановления сигнала информации при значениях индекса модуляции превышающих 0,5л.
2.4. Цифровой метод восстановления информационного сигнала при значениях индекса модуляции 0,5;г < /3 <л.
2.5. Аналоговый метод восстановления сигнала информации при значениях индекса модуляции /3 > 0,5л.
2.5.1. Постановка задачи.
2.5.2. Аналоговый метод восстановления сигнала информации при значениях

индекса модуляции 0,5/Г < (3 < п.
2.5.3. Выводы по второй главе.
Глава 3. Помехозащищенность приемника ОП-ФМ сигналов с аналоговым методом восстановления сигнала информации при значениях индекса модуляции не превышающих я при воздействии флуктуационных помех.
3.1. Выбор критерия помехозащищенности.
3.2. Прохождение ОП-ФМ сигнала через линейный тракт приемника.
3.3. Преобразование ОП-ФМ сигнала и «белого» гауссова шума в линейных каскадах приемника с аналоговым методом восстановления информационного сигнала (/3 < л) до демодулятора.
3.4. Преобразование аддитивной смеси сигнала (модулирующей функции) и "белого" гауссова шума в демодуляторе приемника с аналоговым методом восстановления информационного сигнала ( (3 < п ).
3.4.1. Преобразование случайного процесса в нелинейных каскадах.
3.4.2. Аппроксимация характеристики нелинейного каскада.
3.4.3. Спектр процесса с выхода нелинейного каскада с характеристикой обратной тригонометрической функции.
3.4.4. Корреляционная функция и энергетический спектр процесса на выходе нелинейного каскада с характеристикой обратной тригонометрической функции при воздействии на него суммы сигнала (модулирующей функции) и "белого" гауссова шума.
3.4.5. Корреляционная функция и энергетический спектр процесса в параметрической системе.
3.4.6. Энергетический спектр и корреляционная функция процесса с выхода усилителя-инвертора.
3.4.7. Корреляционная функция процесса с выхода нелинейного каскада с квадратичной характеристикой.
3.4.8. Корреляционная функция процессов с выходов первого и второго сумматоров.
3.4.9. Корреляционная функция и энергетический спектр процесса с выхода первого компрессора.
3.4.10. Сигнал с выхода третьего сумматора.
3.4.11. Шум с выхода третьего сумматора.
3.4.12. Отношение сигнал/шум на выходе демодулятора.
3.5. Выводы по третьей главе.
Глава 4. Качество информационного сигнала с выхода демодулятора.
4.1. Основные источники нелинейных искажений в приемнике ОП-ФМ сигналов со значениями индекса модуляции /3 < л.
4.1.1. Нелинейные искажения в приемнике ОП-ФМ сигнала со значениями индекса фазовой модуляции /3 < Л, обусловленные процессами в третьем и четвертом компараторах.

4.1.2. Нелинейные искажения в приемнике ОП-ФМ сигнала со значениями индекса фазовой модуляции /? < л, обусловленные ограничителями
максимальных отрицательных и максимальных положительных значений
сигналов.
4.1.3. Полные нелинейные искажения в приемнике ОП-ФМ сигналов со значениями индекса фазовой модуляции /? < п.
4.2 Имитационная модель демодулятора.
4.3. Выводы по четвертой главе.
Заключение.
Список литературы.
Приложения.

e2 = A- YjJ2n-(P) ■ C0SK + (2u -1) • fi] ■ /. (1.97)

Сигналы (1.96) и (1.97) подаются на входы перемножителя, т.е.
-е2=(к-A-sm(con • 0) ' {А • X J2n4(/Î) • cosk + (2« -1) • n] - 0 =

0,5 • ATj • Л2 • 'YjJin-xiP) ' {sin[2 ■ 6U„ + (2и -1) • f2j-1 - sin(2n -1) • Q • t

Из результата перемножения фильтром выделяется низкочастотная составляющая
0,5 • К, ■ А2 ■ £У2йЧ(fi) • sin[(2» -1 )-n t], (1.98)

Сравнивая выражение (1.98) с выражением (1.11), видим, что (1.98) равно 0,25-К} -A2 -sin(^-sin[Q-r]). (1.99)
Усилитель модулирующей функции (УМФ) усиливает сигнал (1.99) до
Um ■ sin(/? ■ sin[Q • ?]). (1.100)
Сигнал (1.100) подается на вход преобразователя арксинуса, который выделяет аргумент модулирующей функции, т.е. является демодулятором сигнала (1.100).
1.12. Диодный преобразователь арксинуса.
Функциональные преобразователи находят широкое применение в различного рода управляющих, измерительных, вычислительных и кибернетических системах и устройствах. Однако до последнего времени в радиоприемных устройствах они не применялись. В связи с развитием систем связи с ОП-ФМ разработчики радиоприемных устройств были поставлены перед необходимостью их использования.
Среди существующего в настоящее время множества типов функциональных преобразователей в радиоприемных устройствах могут применяться диодные функциональные преобразователи на основе кусочно-линейной и кусочнонелинейной аппроксимации. Теория синтеза диодных преобразователей изложена в [29].
В параграфе 1.9 было показано, что в качестве модулирующей функции предпочтительно использовать А ■ sin[A: • /и(1)], т.к. в этом случае нет необходимости передавать дополнительную информацию о знаке информационного сигнала, ибо знак А ■ sin[& • m(t)] в интервале изменения аргумента от -л/2 до +л/2 определяется только знаком аргумента m(t). Поэтому знак информационного сигнала на приемном конце становится известным.
Для извлечения информационного сигнала mit) из аргумента синуса необходимо подать его на устройство, имеющее характеристику арксинуса, ибо по определению Y — arcsitlX, если X = sin7 [23]. Известно, что арксинус функция многозначная. Однозначно ее аргумент определяется только при значениях информационного сигнала - я/2 <к ■ m(t) < +7г/2. Поэтому при