Koncepce přijímačů a vysílačů

Podobné dokumenty
Laboratorní úloha 7 Fázový závěs

Oscilátory. Oscilátory s pevným kmitočtem Oscilátory s proměnným kmitočtem (laditelné)

2. GENERÁTORY MĚŘICÍCH SIGNÁLŮ II

Rádiové funkční bloky X37RFB Krystalové filtry

Rádiové přijímače a vysílače

Fázový závěs. 1. Zadání:

Otázka 22(42) Přístroje pro měření signálů, metody pro měření v časové a frekvenční doméně. Přístroje

ochranným obvodem, který chrání útlumové články před vnějším náhodným přetížením.

DIPLOMOVÁ PRÁCE Lock-in zesilovač 500 khz 10 MHz

Seznam témat z předmětu ELEKTRONIKA. povinná zkouška pro obor: L/01 Mechanik elektrotechnik. školní rok 2018/2019

3. Měření efektivní hodnoty, výkonu a spotřeby energie

VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_05_Modulace a Modulátory

Hlavní parametry rádiových přijímačů

Rozprostřené spektrum. Multiplex a mnohonásobný přístup

Direct Digital Synthesis (DDS)

Softwarové rádio. Zpracoval: Ing. Jiří Sehnal

EXPERIMENTÁLNÍ SROVNÁNÍ VLASTNOSTÍ VYBRANÝCH TYPŮ KOMERČNĚ DOSTUPNÝCH INTEGROVANÝCH FM PŘIJÍMAČŮ

ZDROJE MĚŘÍCÍHO SIGNÁLU MĚŘÍCÍ GENERÁTORY

31SCS Speciální číslicové systémy Antialiasing

transmitter Tx - vysílač receiver Rx přijímač (superheterodyn) duplexer umožní použití jedné antény pro Tx i Rx

DRUHY PROVOZU A ŠÍŘENÍ VLN

ELEKTRONIKA. Maturitní témata 2018/ L/01 POČÍTAČOVÉ A ZABEZPEČOVACÍ SYSTÉMY

MATURITNÍ TÉMATA 2018/2019

Radioelektronická měření (MREM) Generátory signálů. 4. přednáška. Jiří Dřínovský. Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně

Měření neelektrických veličin. Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování

Binární data. Číslicový systém. Binární data. Klávesnice Snímače polohy, dotykové displeje, myš Digitalizovaná data odvozená z analogového signálu

Analogové modulace. Podpora kvality výuky informačních a telekomunikačních technologií ITTEL CZ.2.17/3.1.00/36206

4.2. Modulátory a směšovače

Experiment s FM přijímačem TDA7000

1 / 5. Obr.1: Blokové schéma nízkfrekvenčního generátoru

Druhy sdělovacích kabelů: kroucené metalické páry, koaxiální, světlovodné

Měřená veličina. Rušení vyzařováním: magnetická složka (9kHz 150kHz), magnetická a elektrická složka (150kHz 30MHz) Rušivé elektromagnetické pole

Modulace analogových a číslicových signálů

Měření nelineárních parametrů

I. Současná analogová technika

VY_32_INOVACE_E 15 03

TDA7000. Cílem tohoto experimentu je zkonstruovat FM přijímač s integrovaným obvodem TDA7000 a

DSY-4. Analogové a číslicové modulace. Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Střední průmyslová škola

GRAFICKÉ ROZHRANÍ V MATLABU PRO ŘÍZENÍ DIGITÁLNÍHO DETEKTORU PROSTŘEDNICTVÍM RS232 LINKY

4. LOCK-IN ZESILOVAČE

GENERÁTOR PŘESNÉHO KMITOČTU - DDS

3.cvičen. ení. Ing. Bc. Ivan Pravda

Přenosová technika 1

3. ZÁKLADNÍ PARAMETRY RÁDIOVÉHO PŘIJÍMAČE

Maturitní témata. pro ústní část profilové maturitní zkoušky. Dne: Předseda předmětové komise: Ing. Demel Vlastimil

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

A/D převodníky - parametry

5. MĚŘENÍ ZÁKLADNÍCH PARAMETRŮ RÁDIOVÉHO PŘIJÍMAČE

Spektrální analyzátory

PŘELAĎOVÁNÍ AKTIVNÍCH FILTRŮ POMOCÍ NAPĚŤOVĚ ŘÍZENÝCH ZESILOVAČŮ

A/D a D/A PŘEVODNÍK 0(4) až 24 ma DC, 16 bitů

- DAC - Úvod A/D převodník převádějí analogové (spojité) veličiny na digitální (nespojitou) informaci. Základní zapojení převodníku ukazuje obr.

11. Polovodičové diody

18A - PRINCIPY ČÍSLICOVÝCH MĚŘICÍCH PŘÍSTROJŮ Voltmetry, A/D převodníky - principy, vlastnosti, Kmitoměry, čítače, fázoměry, Q- metry

Monitorovací přijímač R&S ESMB

25. DIGITÁLNÍ TELEVIZNÍ SIGNÁL A KABELOVÁ TELEVIZE

1. Základy teorie přenosu informací

Rozhlasový přijímač TESLA 543A - VERDI

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Vzorkování. Je-li posloupnost diracových impulzů s periodou T S : Pak časová posloupnost diskrétních vzorků bude:

Modulační parametry. Obr.1

DESKA ANALOGOVÝCH VSTUPŮ A VÝSTUPŮ ±24mA DC, 16 bitů

Studentská tvůrčí a odborná činnost STOČ 2017

A12) převod proudu na napětí pomocí OZ. B1) Nakreslete blok. schéma Vf kompenzačního mv-metru

DESKA ANALOGOVÝCH VSTUPŮ ±24mA DC, 16 bitů

ŠESTNÁCTIKANÁLOVÝ A/D PŘEVODNÍK ±30 mv až ±12 V DC, 16 bitů

SYNTEZÁTOR FREKVENCE S NÁBOJOVÝM VYROVNÁNÍM

Příloha A Automatizovaná laboratorní úloha


Vysokofrekvenční měření

9. PRINCIPY VÍCENÁSOBNÉHO VYUŽITÍ PŘENOSOVÝCH CEST

r Odvoď te přenosovou funkci obvodů na obr.2.16, je-li vstupem napě tí u 1 a výstupem napě tí u 2. Uvaž ujte R = 1Ω, L = 1H a C = 1F.

Měření frekvence a času

ALGORITMY ČÍSLICOVÉHO ZPRACOVÁNÍ SIGNÁLŮ

Výkon komunik. systémů

1 ÚVOD DO PŘEDMĚTU ZÁKLADNÍ OBVODY...14

filtry FIR zpracování signálů FIR & IIR Tomáš Novák

Vzorkovací zesilovač základní princip všech digitálních osciloskopů, záznamníků, převodníků,

Analogově číslicové převodníky

Architektury a základní vzorkovací techniky SDR

4. MĚŘENÍ NA SMĚŠOVAČI A MEZIFREKVENČNÍM FILTRU

Maturitní témata. 1. Elektronické obvody napájecích zdrojů. konstrukce transformátoru. konstrukce usměrňovačů. konstrukce filtrů v napájecích zdrojích

P7: Základy zpracování signálu

teorie elektronických obvodů Jiří Petržela analýza šumu v elektronických obvodech

REALIZACE MIKROVLNNÉHO DIGITÁLNÍHO PŘIJÍMAČE SE SOFTWAROVÝM ZPRACOVÁNÍM

A/D převodníky, D/A převodníky, modulace

Spektrální analyzátor R&S FSL

Nová řada UHF bezdrátových mikrofonů s frekvenční syntézou UWP Series

Oscilátory Oscilátory

PŘEVODNÍK FREKVENCE NA NAPĚTÍ FREQUENCY TO VOLTAGE CONVERTER

Požadavek na vypuštění kanálu č. 2A (hodnota nosného kmitočtu MHz)

1. Co je to senzor. Snímá fyzikální, chemickou či biologickou veličinu Převádí ji na signál nebo na jinou veličinu

ednáška a metody digitalizace telefonního signálu Ing. Bc. Ivan Pravda

6. MĚŘENÍ PROUDU A NAPĚTÍ

ATENTOVY SPIS. Právo k využití vynálezu přísluší státu podle 3 odst. 6 zák. č. 34/1957 Sb. Přihlášeno 28. VÍL 1970 [PV )

Konference RADIOKOMUNIKACE Pardubice EMC LTE DVB-T. zkušenosti z měření (šetření rušení) Tomáš Vik Český telekomunikační úřad

íta ové sít baseband narrowband broadband

MĚŘENÍ A ANALÝZA ELEKTROAKUSTICKÝCH SOUSTAV NA MODELECH. Petr Kopecký ČVUT, Fakulta elektrotechnická, Katedra Radioelektroniky

Pracovní třídy zesilovačů

Transkript:

Koncepce přijímačů a vysílačů Kurz operátorů Radioklub OK2KOJ při VUT v Brně 2016/2017 zdroj: prezentace z předmětu BRPV autor: pro. Ing. Aleš Prokeš, P.D.

Rozdělení rádiovýc přijímačů Podle typu zapojení Přímozesilující (audion, relexní přijímač, superreakční přijímač) Supereterodyn (s jedním směšováním, s dvojím směšováním) Homodyn Podle míry digitalizace Plně analogový přijímač Přijímač s číslicovým zpracováním v základním pásmu Přijímač s číslicovým zpracováním v mezirekvenčním pásmu Přijímač s číslicovým zpracováním ve vysokorekvenčním pásmu (sotwarové rádio)

Rozdělení rádiovýc přijímačů Přímozesilující přijímač pásmová propust VF zesilovač demodulátor mod Audion Superregenerační, superreakční přijímač Vlastnosti - Spolu s přelaďováním přijímače se mění šířka pásma a citlivost. - Nácylnost vícestupňovýc přijímačů k nestabilitě + Jednoducost.

Rozdělení rádiovýc přijímačů Supereterodyn s jedním směšováním Využívá kladnýc vlastností přímozesilujícío přijímače, který následuje za měničem kmitočtu - směšovačem. Multiplikativní směšovač u s u Násobička u u s m u u s U U cos t U cos t U U s t cos, s cos t 2 s 2 s U s s m 2 m Zrcadlový kmitočet A m s u z u z U U cos t U cos t U U z t cos, z cos t 2 z 2 z U z z m 2 m m m

Rozdělení rádiovýc přijímačů pásmová propust VF zesilovač měnič kmitočtu směšovač přijímač s přímým zesílením na MF kmitočtu MF iltr MF zesilovač m m m demodulátor mod -90dBm -80dBm -77dBm -80dBm -3dBm 0dBm ladění eterodyn m s m s Vlastnosti + Nezávislost šířky pásma a zesílení. + Vysoká selektivita. - Nácylnost na rušení signály pracujícími na MF a zrcadlovém kmitočtu. - Soubě ladění oscilátoru a vstupníc obvodů. Metody potlačení signálů na zrcadlovém kmitočtu Volba vysokéo MF kmitočtu (problém s blízkou selektivitou). Vysoce selektivní vstupní pásmová propust. Použití speciálnío směšovače IRM (Image Reject Mixer). Volba nulovéo MF kmitočtu (Homodyn).

Rozdělení rádiovýc přijímačů Vliv selektivity vstupní pásmové propusti na potlačení signálu na zrcadlovém kmitočtu: A Supereterodyn s dvojím směšováním s z pásmová propust VF zesilovač měnič kmitočtu 1. směšovač 1. MF iltr superet s jedním směšováním na kmitočtu MF2 1. MF zesilovač 2. směšovač 2. MF iltr 2. MF zesilovač m1 m1 m2 m2 m2 0,5-30MHz 1 45MHz 2 10.7MHz 1. eterodyn (kmitočtový syntetizér) 34.3MHz 2. eterodyn demodulátor mod ladění 45,5-75MHz Vlastnosti + Potlačení příjmu na zrcadlovém kmitočtu. + Vysoká selektivita. + Nezávislost šířky pásma a zesílení. - Velká složitost, soubě ladění.

Rozdělení rádiovýc přijímačů Homodyn pásmová propust VF zesilovač měnič kmitočtu směšovač dolní propust NF zesilovač m = 0 ladění oscilátor (eterodyn) m s 0 Vlastnosti + Potlačení příjmu na zrcadlovém kmitočtu. - Zpětné vyzařování oscilátoru. - Problém s nelinearitami 2. řádu (při integraci přijímače). - Problém s DC osetem v podetekční části (při integraci přijímače). - Rušení šumem 1/. - Nutnost syncronní demodulace AM. - Vysoký zisk v podetekční části (problém se stabilitou a DC osetem).

Rozdělení rádiovýc přijímačů Přijímače s číslicovým zpracováním v základním pásmu Modiikace omodynu pro digitální modulace analogově-číslicový kvadraturní detektor číslicové zpracování směšovač antialiasingový iltr (SRC) A/D převodník I iltr výběru kanálu decimátor přizpůsobený iltr L b In pásmová propust VF zesilovač oscilátor syncro nizace /2 antialiasingový iltr (SRC) A/D převodník Q iltr výběru kanálu decimátor přizpůsobený iltr L b Qn směšovač Každý symbol je reprezentován několika vzorky (jeden symbol několik převodů). Lze zpracovávat pásmo obsaující několik kanálů.

Rozdělení rádiovýc přijímačů Modiikace supereterodynu pro digitální modulace Stejné zapojení jako v případě analogovýc přijímačů, jen se použije analogově číslicový kvadraturní detektor. Přijímače s číslicovým zpracováním v MF pásmu Modiikace supereterodynu pro digitální modulace násobička I pásmová propust VF zesilovač zádrž z směšovač m eterodyn (kmitočtový syntetizér) antialiasingový iltr A/D převodník down converter DDFS (Direct Digital Frequency Syntesizer) Q číslicové zpracování: výběr kanálu, decimace, iltrace, (D/A) násobička DDFS: (Digital Direct Frequency Syntesis) digitální přímá kmitočtová syntéza.

Rozdělení rádiovýc přijímačů Přijímače s číslicovým zpracováním ve VF pásmu Modiikace supereterodynu/omodynu pro digitální modulace násobička I pásmová propust A/D převodník DDFS (Direct Digital Frequency Syntesizer) Q číslicové zpracování: výběr kanálu, decimace, iltrace, (D/A) násobička Vlastnosti + Možnost integrace podstatné části přijímače. + Výody číslicovéo zpracování signálů. - Velké nároky na dynamiku a ryclost A/D převodníku.

Obvodové řešení rádiovýc přijímačů Kmitočtové syntezátory zařízení generující armonické signály s diskrétními kmitočty, které jsou odvozeny z jednoo nebo několika oscilátorů s požadovanou kmitočtovou stabilitou (10-5 až 10-13 ) Parametry + Rozsa pracovníc rekvencí Krok diskrétníc kmitočtů.... - Relativní dlouodobá nestabilita kmitočtu...... + Činitel potlačení nežádoucíc signálů D = l0.log(p prac /P než ) - Doba přeladění z jedné pracovní rekvence na druou - Základní dělení syntezátorů nekoerentní koerentní

Obvodové řešení rádiovýc přijímačů Koerentní kmitočtové syntezátory se smyčkou PLL (Pase Locked Loop) oscilátor 0 dělič kmitočtu (:R) 0 R Δ 0 ázověkmitočtový komparátor ud dolní propust ss zesilovač u c A Auc VCO výstup 0 NP R NP dělič kmitočtu (:N) řídící logika P dělič kmitočtu (:P) Voltage Controlled Oscillator 0 NP N krok ladění: Δ = 0 P/R R

Obvodové řešení rádiovýc přijímačů Smyčka PLL je scopná syncronní činnosti v úzkém rozmezí kmitočtů (asi 10 až 15 % kmitočtu ). Řešení požadavku velkéo přeladění: volba vysokéo mezirekvenčnío kmitočtu m >> doplnění základní smyčky s malým krokem smyčkou pro rubé přelaďování Řešení požadavku rycléo ustálení syntezátor se dvěma PLL

Obvodové řešení rádiovýc přijímačů Syntezátory s přímou číslicovou syntézou (DDFS) (Direct Digital Frequency Syntesis) D ázový akumulátor sériové / paralelní vkládání dat 2 n n delta registr n + n ázový registr m ROM tabulka unkce sinus sériová data paralelní data zápis c + n DAC M V re 0 D C n 2 (Digital to Analog Converter) dolní propust o

Obvodové řešení rádiovýc přijímačů Časové průběy v důležitýc bodec

Obvodové řešení rádiovýc přijímačů SFDR je určen vlivem tří základníc jevů v DAC: Vzájemnou korelací vstupnío a výstupnío kmitočtu DDFS. Integrální a dierenciální nelinearitou převodníku. Úrovní zákmitů (glitc) způsobenou přecodem z jedné úrovně na jinou. Vliv vzájemné korelace vstupnío a výstupnío kmitočtu Ditering: narušení periodicity kvantovacío šumu

Rozdělení rádiovýc vysílačů Podle typu zapojení Pracující na kmitočtu nosné Se směšováním kmitočtů (s jedním směšováním, s dvojím směšováním ) S násobením kmitočtu Podle míry digitalizace Plně analogový vysílač Vysílač s číslicovým zpracováním v základním pásmu Vysílač s číslicovým zpracováním v mezirekvenčním pásmu Vysílač s číslicovým zpracováním ve vysokorekvenčním pásmu

Rozdělení rádiovýc vysílačů Vysílač pracující na kmitočtu nosné iltr s n(t) modulátor iltr s s PP s PP PA eterodyn s Vlastnosti + Jednoducé zapojení. - Modulátor musí pracovat na vysokém kmitočtu.

Rozdělení rádiovýc vysílačů Vysílač se směšováním kmitočtu iltr 0 iltr s = 0 C iltr s = 0 C n(t) modulátor 0 PP PP PA PP eterodyn 0 cos( c t) cos 1 1 cos cos cos 0 c 2 0 c 2 0 Vlastnosti - Složitější zapojení. + Modulátor pracuje na nízkém kmitočtu (dobrá linearita). S c

Rozdělení rádiovýc vysílačů Vysílač s násobením kmitočtu v nelineárníc obvodec iltr 0 iltr n 0 iltr s = mn 0 n(t) modulátor 0 PP PA PP PA PP eterodyn 0 násobič kmitočtu mx Vlastnosti - Společně s kmitočtem nosné se násobí i šířka pásma ale také např. ázový šum oscilátoru. - Složitější zapojení (potřeba kvalitníc iltrů). + Modulátor pracuje na nízkém kmitočtu (dobrá linearita). + Lze použít zesilovačů s vysokou účinností (třída C)

Rozdělení rádiovýc vysílačů FM vysílač s násobením kmitočtu v PLL násobič kmitočtu N DP PLL oscilátor VCO PA iltr s = N 0 PP n(t) Modulátor FM/FSK 0 ázový komparátor :N Vlastnosti - Společně s kmitočtem nosné se násobí i šířka pásma. - Složitější zapojení (potřeba PLL). + Modulátor pracuje na nízkém kmitočtu (dobrá linearita).

Rozdělení rádiovýc vysílačů Vysílače s číslicovým zpracováním v základním pásmu Modiikace vysílače se směšováním kmitočtu pro digitální modulace vstup symbolů I R s L b LbR s DP x sinx L b Rs D/A Analogový kvadraturní modulátor DP I vstup symbolů Q R s Číslicové zpracování L b LbR s DP x sinx PAM L b Rs D/A cos( 0 t) DP DP Q /2 Filtr 0 Filtr s Filtr s PP PP PA cos( c t)

Rozdělení rádiovýc vysílačů Vysílače s číslicovým zpracováním v MF pásmu Modiikace vysílače se směšováním kmitočtu pro digitální modulace vstup symbolů I R s vstup symbolů Q R s L b L b L b R s DP interpolátor (s poměrem L) L b R s DP L b L i R s = LR s interpolátor L i L b L i R s = LR s interpolátor L i I Q DDFS 0 Př.: Kmitočet DDFS: 0 = 200 MHz, Počet vzorku na periodu nosné: N = 5, Symbol. ryclost: R s = 2 Msymb/s, N 0 = LR s x sin x D/A Filtr 0 Filtr s Filtr s PP cos( c t) PP PA Celkový interpolační poměr: L = N 0 /R s = = 500

Obvodové řešení rádiovýc vysílačů Pracovní třída, pracovní režim Pracovní třída je deinována polovičním úlem otevření výstupnío proudu A: = 180, AB: 90 < < 180, B: = 90, C: < 90 Pracovní režim Je dán veličinami: u vst (t), u výst (t), i vst (t), i výst (t) a jejic armonickými složkami. Pro výpočet proudů nesetrvačnéo SG stačí znát statické carakteristiky: i vst (u vst, u výst ), i výst (u vst, u výst ). Převodní carakteristiky: závislost i výst (u vst ) pro konstantní u výst

Obvodové řešení rádiovýc vysílačů I výst I výst I výst I výst A AB E p U vst t E p U vst t U vst U vst t t I výst I výst I výst I výst B C E p U vst t E p U vst t U vst U vst t t