Формирование и прием радиосигналов с использованием квадратурных схем преобразования частоты

• Автор: Федчун, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 220 с.

СОДЕРЖАНИЕ
!? ВВЕДЕНИЕ
1 ФОРМИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА КВАДРАТУРНЫХ СИГНАЛОВ
Ч 1.1 Квадратурные сигналы
£ 1.2 Методы преобразования частоты квадратурных сигналов с одной боковой
полосой и методы подавления зеркального канала
1.3 Дисбаланс квадратурных сигналов
1.4 Научная задача
? 2 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ КВАДРАТУРНЫХ
{ СИГНАЛОВ С ОДНОЙ БОКОВОЙ ПОЛОСОЙ
2Л Разработка каскадного двухфазного метода
£ 2.2 Методы формирования квадратурных ОРОМ-сигналов
> 2.3 Методы формирования групповых квадратурных сигналов
V 2.4 Формирование конечного радиосигнала
[ 2.5 Фазофильтровый метод при обработке квадратурных сигналов
2.6 Выводы
Г 3 АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ КВАДРАТУРНЫХ
5 ( СИГНАЛОВ С ОДНОЙ БОКОВОЙ ПОЛОСОЙ
2 3.1 Преобразование диапазона частот квадратурных сигналов
3.2 Побочные спектральные составляющие радиосигнала
4 3.3 Цифровая обработка квадратурных сигналов
3.4 Фильтрация и цифроаналоговое преобразование сигналов
■' 3.5 Выводы
1 4 АНАЛИЗ И КОРРЕКЦИЯ ДИСБАЛАНСА КВАДРАТУРНЫХ СИГНАЛОВ
! 4.1 Анализ дисбаланса квадратурных каналов при формировании сигнала
) 4.2 Анализ дисбаланса квадратурных каналов при приеме сигнала 4.3 Разработка модели дисбаланса квадратурных сигналов при
4“ формировании сигнала
1 4.4 Разработка модели дисбаланса квадратурных сигналов при приеме
й сигнала
5 !: 4.5 Разработка метода коррекции дисбаланса квадратурных сигналов при
< М формировании сигнала 4.6 Разработка метода коррекции дисбаланса квадратурных сигналов при
,4 приеме сигнала
I 4.7 Функции коррекции дисбаланса квадратурных сигналов
! 4.8 Методы коррекции дисбаланса квадратурных сигналов при прямом
!' формировании промежуточных квадратурных сигналов
р I ‘ 4.9 Анализ и метод коррекции дисбаланса квадратурных сигналов при
реализации каскадного двухфазного метода с двумя КМ
( 4.10 Анализ искажений в сигналах
1.. 4.11 Выводы
1 5 АНАЛИЗ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ РАЗРАБОТАННЫХ И
^ , 1 5.1 Расчет и моделирование искажений в сигналах

5.2 Анализ искажений в сигналах
5.3 Реализация метода коррекции дисбаланса квадратурных сигналов
5.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А. Характеристики современных ИМС КМ и КД
Приложение Б. Требования к параметрам радиопередатчиков современных технологий ЦРСПИ
Приложение В. Систематизация способов и устройств коррекции дисбаланса квадратурных каналов в радиопередающих и радиоприемных устройствах 181 Приложение Г. Тексты программ моделирования
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
AM - амплитудная манипуляция
АЧХ - амплитудно-частотная характеристика
БПФ - быстрое преобразование Фурье
ВВП - вторая боковая полоса
Г - генератор (гетеродин)
ГНЧ - генератор низкой частоты
ДД - динамический диапазон
ДПФ — дискретное преобразование Фурье
ДЧМ — двухпозиционная частотная манипуляция
ЗК - зеркальный канал
ИМС - интегральная микросхема
KAM - квадратурная амплитудная манипуляция
КД - квадратурный демодулятор
КМ - квадратурный модулятор
КС - корректор сигнала
ОБПФ - обратное быстрое преобразование Фурье ОДПФ - обратное дискретное преобразование Фурье ОМ - однополосная модуляция ОПФ - обратное преобразование Фурье ПС - преобразователь сигнала
ПЧ - промежуточная частота (преобразователь частоты)
ПЧ-ОБП - преобразование частоты с одной боковой полосой ПФ - полосовой фильтр РРЛ - радиорелейная линия РФ - радиочастотный фильтр С - сумматор
СКО - среднеквадратическое отклонение
ТПП — техника прямого преобразования
УМ - усилитель мощности
ФВ - фазовращатель
ФМ - фазовая манипуляция
ФНЧ - фильтр нижних частот
ФЧХ — фазочастотная характеристика
ЦОС - цифровая обработка сигнала
ЦРСПИ - цифровая радиосистема передачи информации 4M - частотная манипуляция
OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplexing (Мультиплексирование с разделением по ортогональным частотам)
OFDMA - Orthogonal Frequency Division Multiple Access (Ортогональный частотный множественный доступ)
SC-FDMA — Single Carrier Frequency Division Multiplexing Access (Мультиплексирование с разделением по одиночным ортогональным частотам)

С1(В1)

( Квадратурный модулятор П

С2(В2)

Рисунок 2.
Таблица 2.
Комбинация сумматоров и вычитателей Соотношение фаз Фо,/фо2/фоз/фо4> градусов Вариант сложения или вычитания сигналов перемножителей ПІ.. .П
СІ, С2 0/90/90/180 П1+П2, ПЗ+П
СІ, В2 0/90/90/0 П1+П2, ПЗ-П
С1, В2 0/90/-90/180 П1+П2, П4-ПЗ
В1,С2 0/-90/90/180 П1-П2, ПЗ+П
В1, С2 180/90/90/180 П2-П1, ПЗ+П
В1, В2 0/-90/90/0 П1-П2, ПЗ-П
В1, В2 0/-90/-90/180 П1-П2, П4-ПЗ
В1, В2 180/90/90/0 П2-П1, ПЗ-П
В1, В2 180/90/-90/180 П2-П1, П4-ПЗ
Представим вещественный модулирующий сигнал на входах двухфазных схем в виде:
и0(І) = У(І)оовфСО, (2.7)
где V(/) — амплитуда сигнала, ф(ґ) - фаза сигнала.
Квадратурные сигналы модулирующего сигнала описываются выражениями:
Л(0 = ^(0со8ср(/), (2.8)
Єв(0 = ^(/)8іпф(/). (2.9)
Полагаем, что спектр такого модулирующего сигнала ограничен снизу частотой Рн, а сверху частотой Рд. Условное изображение такого спектра показано на рисунке 2.4, а.