Студопедия — Цифровые методы модуляции и демодуляции
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Цифровые методы модуляции и демодуляции






Social sphere: the essence of a long-term (strategic) planning in the large industrial city management system

Based on the analysis of the current system of budget financing planning, the essence of a long-term (strategic) plan of social sphere development in the large industrial city management system is considered.

 

 


[1]Авторская разработка. См. Директору школы об управлении учебно-воспитательным процессом.—М., 1987. С. 124—126

ОСНОВЫ ТЕОРИИ И ТЕХНИКИ ЦИФРОВЫХ ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩИХ СИСТЕМ И УСТРОЙСТВ

 

 

Учебное пособие

 

 

Рязань 2009


 

1. Современные тенденции развития радиоприемной и радиопередающей техники

 

1.1. Стандарты цифровой передачи данных по радиоканалу: основные понятия и характеристики

 

1.6. тенденции развития цифровых радиопередающих устройств

 

 

Радиопередающие устройства (РПдУ) применяются в сферах телекоммуникации, телевизионного и радиовещания, радиолокации, радионавигации. Стремительное развитие микроэлектроники, аналоговой и цифровой микросхемотехники, микропроцессорной и компьютерной техники оказывает существенное влияние на развитие радиопередающей техники как с точки зрения резкого увеличения функциональных возможностей, так и с точки зрения улучшения ее эксплуатационных показателей. Это достигается за счет использования новых принципов построения структурных схем передатчиков и схемотехнической реализации отдельных их узлов, реализующих цифровые способы формирования, обработки и преобразования колебаний и сигналов, имеющих различные частоты и уровни мощности.

Радиопередатчики, в которых используются цифровые способы формирования, обработки и преобразования колебаний и сигналов, будем далее называть цифровыми радиопередающими устройствами (ЦРПдУ).

Рассмотрим современные требования к РПдУ, которые ставят проблемы, не решаемые в принципе методами аналоговой схемотехники, что вызывает необходимость применения цифровых технологий в РПдУ.

В области телекоммуникаций и вещания можно выделить следующие основные непрерывно возрастающие требования к системам передачи информации, элементами которых являются РПдУ:

- обеспечение помехоустойчивости в перегруженном радиоэфире;

- повышение пропускной способности каналов;

- экономичность использования частотного ресурса при многоканальной связи;

- улучшение качества сигналов и электромагнитной совместимости.

Стремление удовлетворить этим требованиям приводит к появлению новых стандартов связи и вещания. Среди уже известных телекоммуникационных стандартов GSM, DECT, Bluetooth, Wi-Fi, SmarTrunk II, TETRA, DRM и др., см. параграф 1.1.

К радиопередающим устройствам, являющимся элементами современных телекоммуникационных систем, в том числе передатчикам абонентских терминалов и базовых станций, предъявляются и специфические требования:

- работа в области СВЧ (как правило) при обеспечении качества модуляции заданного вида, синхронизации и стабильности частоты, соответствующих жестким требованиям современных стандартов передачи данных по радиоканалу;

- спектральная чистота выходного колебания, обеспечение требований по электромагнитной совместимости;

- экономичность, в частности, способность к длительной работе от автономных источников питания;

- возможность цифрового управления режимами работы, частотой и видом модуляции, автоматического контроля параметров, самодиагностики, обеспечение безопасного режима работы (автоматическая защита от перегрузки, рассогласования антенны и т.п.);

- соответствие современным требованиям к массогабаритным показателям.

Кроме того, современная концепция построения приемопередающей техники для телекоммуникационных применений «Software Defined Radio» (SDR, программируемое радио) требует, чтобы один и тот же комплект аппаратуры был бы пригоден для использования в радиосетях с различными стандартами передачи данных без изменения аппаратной части, т.е. за счет смены программного обеспечения, определяющего виды работы приемника и передатчика, параметры и характеристики излучаемых и принимаемых радиосигналов.

Что касается систем вещания, здесь основным требованием является повышение качества сигнала на стороне абонента, что опять же приводит к повышению объема передаваемой информации в связи с переходом на цифровые стандарты вещания. Крайне важна также стабильность во времени параметров таких радиопередатчиков - частоты, модуляции. Аналоговая схемотехника с такими задачами справиться уже не в состоянии, и формирование сигналов вещательных передатчиков необходимо осуществлять цифровыми методами.

Первоначально цифровыми методами стали решаться вопросы управления работой передатчиков, контроля их параметров и создания пользовательского интерфейса. Достаточно долгую историю развития имеют также некоторые аналогово-цифровые методы синтеза частот и модуляции ВЧ сигналов. И лишь сравнительно недавно, приблизительно с середины 90-х гг., стали доступны полностью цифровые методы формирования ВЧ сигналов, в частности, методы прямого цифрового синтеза частот и формирования модулированных сигналов на основе этих методов. В результате стала возможной разработка полностью цифровых радиопередатчиков, отвечающих принципам концепции «Software Defined Radio»; необходимость в аналоговых каскадах возникает в случае требования переноса спектра сформированного цифровым способом сигнала в область СВЧ (см. параграф 8.2), а также усиления сигнала по мощности.

Подводя итог сказанному выше, выделим основные области применения цифровых технологий формирования и обработки сигналов в радиопередающих устройствах.

1. Формирование и преобразование аналоговых и цифровых информационных НЧ сигналов, а именно: преобразование входных аналоговых сигналов в цифровые; обработка входных цифровых потоков (кодирование, шифрование, формирование пакетов и групповых сигналов в соответствии с конкретным стандартом). Иначе говоря, речь идет о цифровом формировании модулирующих НЧ сигналов, независимо от того, какими будут сами методы модуляции, применяемые в данном передатчике – цифровыми или аналоговыми. С этой задачей справляются так называемые Baseband контроллеры (контроллеры НЧ информационного тракта), сведения о которых можно найти в параграфе 8.1. Применение таких схемотехнических решений оправдано в том случае, когда с целью упрощения передатчика модуляция осуществляется непосредственно в высокочастотном тракте аналоговыми методами.

2. Цифровые методы модуляции ВЧ сигналов, которые условно можно разделить на два класса. Во-первых, сравнительно простые и хорошо известные схемы модуляторов на элементах цифровой схемотехники, способные формировать сигнал со строго определенным видом модуляции (параграф 4.1). Во-вторых, универсальные цифровые квадратурные модуляторы, пригодные для формирования произвольных узкополосных видов модуляции (параграфы 7.5 и 7.6). Цифровые методы модуляции в основном пока ограничены областью промежуточных или невысоких рабочих частот (до 100 МГц на настоящее время).

3. Синтез частот и управление частотой. Существует большое разнообразие методов синтеза частот, в том числе и полностью цифровых. Часто в системе синтеза частоты осуществляется и модуляция сигнала. Этому вопросу посвящены параграфы 7.3-7.5.

4. Цифровой перенос спектра сигналов. Устройства цифрового переноса рабочей частоты сигнала передатчика (DUC – digital up-converter) находят применение в случае не слишком высоких рабочих частот, см. параграфы 7.6 и 8.2.

5. Цифровые методы усиления мощности ВЧ сигналов. В настоящее время, по имеющимся у нас сведениям, не создано общепризнанных и нашедших широкое применение цифровых методов усиления мощности для радиопередатчиков, хотя работы в этом направлении ведутся давно, и определенные успехи достигнуты.

6. Цифровые системы автоматического регулирования и управления передатчиками, индикации и контроля, в том числе сопряжения передатчика с компьютером, пользовательского интерфейса и цифрового дистанционного управления.

 

Рис.1.6.1

 

В качестве иллюстрации к пунктам 2 и 6 приведенного выше списка рассмотрим вещательный цифровой радиопередатчик HARRIS PLATINUM Z (рис.1.6.1), обладающий следующими основными особенностями:

А) Полностью цифровой FM-возбудитель HARRIS DIGITTM с встроенным стереогенератором с цифровой обработкой сигнала. Будучи первым в мире полностью цифровым FМ-возбудителем, HARRIS DIGITTM принимает звуковые частоты в стандарте AES/EBU в цифровом виде и генерирует максимально модулированную несущую радиочастоту полностью в цифровом режиме, благодаря чему уровень помех и искажений ниже, чем в любом другом FM-передатчике (16-битовое цифровое качество ЗЧ).

Б) Система быстрого пуска обеспечивает достижение полной мощности по всем показателям в течение 5 секунд после включения.

В) Контроллер на микропроцессорах позволяет осуществлять полный контроль, диагностику и вывод на дисплей. Включает в себя встроенную логику и команды для переключения между основными/дополнительными HARRIS DIGITTM возбудителями и предварительным усилителем мощности (ПУМ).

Г) Широкополосная схема позволяет отказаться от настройки в диапазоне от 87 до 108 МГц (при варианте N+1). Изменение частоты можно произвести вручную переключателями менее чем за 5 минут, и менее чем за 0,5 сек с помощью дополнительного внешнего контроллера.

В главах 7 и 8 читатель найдет более подробную информацию об элементной базе и основах проектирования цифровых радиопередающих устройств.

 

 

Цифровые методы модуляции и демодуляции







Дата добавления: 2015-10-18; просмотров: 952. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Кран машиниста усл. № 394 – назначение и устройство Кран машиниста условный номер 394 предназначен для управления тормозами поезда...

Приложение Г: Особенности заполнение справки формы ву-45   После выполнения полного опробования тормозов, а так же после сокращенного, если предварительно на станции было произведено полное опробование тормозов состава от стационарной установки с автоматической регистрацией параметров или без...

Измерение следующих дефектов: ползун, выщербина, неравномерный прокат, равномерный прокат, кольцевая выработка, откол обода колеса, тонкий гребень, протёртость средней части оси Величину проката определяют с помощью вертикального движка 2 сухаря 3 шаблона 1 по кругу катания...

Постинъекционные осложнения, оказать необходимую помощь пациенту I.ОСЛОЖНЕНИЕ: Инфильтрат (уплотнение). II.ПРИЗНАКИ ОСЛОЖНЕНИЯ: Уплотнение...

Приготовление дезинфицирующего рабочего раствора хлорамина Задача: рассчитать необходимое количество порошка хлорамина для приготовления 5-ти литров 3% раствора...

Дезинфекция предметов ухода, инструментов однократного и многократного использования   Дезинфекция изделий медицинского назначения проводится с целью уничтожения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов - вирусов (в т...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия