Содержание
-
Бытовой SDR радио приемник
Выполнил: студент гр. 141-1 Шацкий Д.С Руководитель: Семенов Э.В Томск 2014 Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники ( ТУСУР)
-
Задачей курсового проектирования является построение радиоприемного устройства, совмещающего аналоговый тракт (преселектор, УПЧ1) с цифровым (АЦП и DSP)- так называемая схема с цифровой промежуточной обработкой данных (SDR) . В данной схеме аналоговый тракт обеспечивает избирательность по зеркальному каналу и усиление сигнала до уровня, необходимого для работы АЦП, а вся основная обработка сигнала (преобразование на второй промежуточной частоте, детектирование, ослабление соседнего канала) происходит в цифровом тракте. Введение
-
Система SDR (англ. Software-definedradio) имеет ряд преимуществ по сравнению с аналоговой: фильтрация сигнала в цифровом виде близка к идеальной; программная среда очень гибка и адаптивна (основная обработка сигнала происходит программно), что позволяет принимать практически любые радиосигналы ; энергоэффективностьцифровых систем выше, чем у аналоговых; системы SDR имеют высокую степень интеграции на печатных платах ,что позволяет значительно снизить массо-габаритные показатели радио приемника. На данном этапе развития цифровой техники ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема) очень дешевы и выпускаются с достаточно варьируемыми параметрами. Что является еще одним аргументом в пользу SDR.
-
Расчет структурной схемы радиоприемника Структурная схема бытового SDR радио приемника
-
Выбор промежуточных частот По возможности промежуточную частоту приемников ДВ, СВ и КВ диапазонов выбирают из ряда стандартизированных значений: 155; 215; 465; 500; 900; 2200; 4500 кГц; 6,5; 10; 15; 30; 31,5; 38; 60; 70; 100МГц Обеспечение избирательности В супергетеродинных приемниках частотная избирательность определяется в основной ослаблениями зеркального и соседнего (или соседних) каналов. В приемниках в одинарным преобразованием частоты ослабление зеркального канала обеспечивает преселектор, ослабление соседнего канала – в основном УПЧ и частично преселектор. Промежуточная частота fпр должна лежать вне диапазона принимаемых частот fс. Оценка ослабления первой и второй зеркальной частоты Все расчеты предоставлены в пояснительной записке на страницах 8-11
-
Обеспечение чувствительности радиоприемного устройства Численно чувствительность оценивается минимальным уровнем входного сигнала, обеспечивающим заданную выходную мощность при определенных условиях. При расчете коэффициент шума задан 30 дБ, что соответствует усилителю низкого класса. Расчеты проведены в программной среде MathCad 15 Все расчеты предоставлены в пояснительной записке на страницах 11-12 график шумовой зависимости
-
Требования к блоку АЦП и сигнальному процессору Для того, чтобы преобразовать непрерывный сигнал в цифровой, нужно использовать аналого- цифровой преобразователь (АЦП). Требования к АЦП так же много, как и другим блокам приемного устройства. Один из важных параметров – это быстродействие процессора. Имеется два этапа осуществления АЦП: • квантование во времени непрерывного сигнала u(t); • оцифровка каждого отсчета; Цифровой сигнальный процессор должен: Обеспечить односигнальную избирательность по соседненму каналу при расстройке ±9кГц не менее 40 дБ; Иметь достаточное быстродействие; Обеспечивать ручную регулировку усиления 50 дБ; Этим требованиям отвечает цифровой сигнальный процессор для SDR радио 1288ХК1Т (МF-01).
-
Расчет приемника на уровне принципиальных схем Расчет преселектора Преселекторнеобходим для подавления первой зеркальной частоты и предварительной селекции сигнала. В п. 1.5 в качестве преселектора был выбран совмещенный фильтр Саллена- Кея с единичным усилением. Расчет проведен в программной среде MathCad 15 Все расчеты предоставлены в пояснительной записке на страницах 16-18 В качестве усилительного элемента в ФНЧ выбираю операционный усилитель MAX4186ESD+, а в ФВЧ- широкополосный операционный усилитель MAX4454ESD+. На рис. 2.1 привожу схему, собранную для моделирования в программной среде Multisim 13 и экспериментально доказываю верность расчетов.
-
схема эксперимента по исследованию УРЧ АЧХ спроектированного преселектора значение сигнала на зеркальной частоте
-
Расчет первого усилителя промежуточной частоты В качестве УПЧ1 выбираю широкополосный каскад на ОУ с ПАВ фильтром в нагрузке для обеспечения требуемой по ТЗ селективности проектируемого приемника. В качестве усилительных элементов выбираю две микросхемы AD603AR. Необходимые расчеты проведены в среде MathCad 15 широкополосный усилитель без ПАВ фильтра в нагрузке АЧХ широкополосного усилителя без ПАВ фильтра в нагрузке
-
С помощью программной среды «Расчет ПАВ фильтров» проектирую фильтр с необходимыми мне параметрами. окно с вводом данных для расчёта фильтра топология ПАВ фильтра АЧХ спроектированного УПЧ1
-
Система АРУ Автоматическая регулировка необходима для обеспечения приема при быстро изменяющихся условиях, когда оператор не может действовать с достаточной быстротой и точностью, пользуясь ручными регуляторами. Кроме того, автоматизация позволяет упростить функции оператора либо вовсе исключить необходимость обслуживания приемной аппаратуры Схема АРУ на широкополосном усилителе УПЧ1
-
осциллограмма входного сигнала осциллограмма выходного сигнала
-
Оценка реальной чувствительности приемника Для определения реального коэфициента шума необходимо использовать программную среду Multisim 13. Чтобы получить график с коэффициентом шума, необходимо сначала запустить: Моделирование – Вид анализа – Шумов. Затем: Моделирование – Постпроцессор – Вкладка (Графопостроитель) – Кнопка (Расчитать). график коэфициента шума преселектора положение курсора
-
график реальной чувствительности приемника
-
-
-
.
-
-
Спасибо за внимание!
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.