Реферат: Розробка схеми приймача цифрової тропосферної станції
В модулі по схемі рис. 11,б в якості опорного використовується сигнал з виходу суматора вихідних напруг всіх модулів. Не дивлячись на те, що в опорному сигналі такого модуля є шуми (опорним сигналом являється прийнятий і усереднений сигнал) перешкодостійкість його може бути не гірше ніж модуля за схемою рис. 11,а, що пояснюється можливістю звуження шумової смуги системи ФАПЧ, так як в даному випадку доплерівський зсув частоти присутній в опорному сигналі і компенсації підлягають лише нестабільність частоти передавача та повільне зміщення фази сигналів в кожному модулі.
Іншим прикладом, коли функціональна схема модуля і параметри вхідних в нього вузлів визначаються призначенням АФАР, являється прийомо-передавальний модуль перевипромінюючої АФАР. Як віломо із теорії ФАР, для роботи перевипромінюючої ФАР необхідно створити у випромінювачах фазове розподілення комплексно спряжене фазовому розподілу для прийнятого сигналу, яке можливо отримати різними способами.
На рис. 12 приведена функціональна схема прийомо-передавального модуля, в якому спряження фазових зсувів здійснюється за допомогою перетворення частоти прийнятого сигналу.
 |
Рис. 1 Функціональна схема прийомо-передавального модуля АФАР
На виході змішувача 
маємо сигнал:
. ( 11)
Якщо частота гетеродина 
, то перший доданок в цьому виразі має фазу 
, спряжену фазі отримуємого сигналу. Як видно спряжені по фазі сигнали отримано тут шляхом інвертування спектру прийнятого сигналу. В модуляторі на сигнал із спряженою фазою накладається інформація 
і здійснюється зсув сигналу по частоті. Потім сигнал посилюється і перевипромінюється [14]. Зсув по частті дозволяє збільшити розв’язку приймальної і передавальної частини модуля за допомогою смугового фільтра налаштованого на приймаємий сигнал.
Розглянуті ФАР мають значні переваги перед звичайними антенами, що і було доведено вище, але перспективна тропосферна станція з цифровою обробкою інформації передбачає більш досконалий антенний пристрій.
Ключовим рішенням стало використання (вперше для вирішення такої задачі) прийомо-передавальної ЦАР, в якій здійснюється цифрове формування променів, характеристики направленості. На сучасних ЦАР при 128 активних дипольних елементах комплект процесорів обробки сигналів дозволяє формувати одночасно 250-300 променів, звичайно для ТРС такі можливості не потрібні, отже є можливість зменшити кількість елементів ЦАР і обчислювальні потужності процесорів, що звичайно підвищить надійність станції, а головне зменшить вартість обладнання.
Цифрове формування променів – єдина на сьогодні технологія, що дозволяє ефективно реалізувати динамічну адаптацію постійного зв’язку на основі оперативного перенаправлення цифрових прийомо-передавальних променів з метою адекватного реагування на зміни тропосфери.
Група променів, що синтезується, наприклад по алгоритму швидкого перетворення Фур’є, або за допомогою класичних процедур дискретного Фур’є аналізу, є по суті сукупністю «просторово-частотних фільтрів», кожен з яких пропускає строго визначений набір сигналів і подавляє інші, одночасно приймаємих в широкому просторовому секторі як перешкоди.
Для реалізації такого підходу необхідно суттєво переглянути традиційні технологічні рішення, на яких раніше базувалося створення ФАР. На відміну від схемотехніки ФАР, в кожному приймальному каналі ЦАР замість фазоповертачів встановлюються АЦП, що виконують багаторозрядне квантування по рівню і дискретизації по часу.
В схемі приймального сегмента ЦАР передбачено аналогове формування в приймальних каналах квадратурних складових прийнятих сигналів з відцифровкою кожної із квадратур окремим АЦП.
При цьому розводка тактуючих сигналів на всі АЦП здійснюється від єдиного задаючого генератора, для того щоб усі перетворювачі спрацювали строго синхронно по розкриву ЦАР.
Сукупність цифрових відліків напруг багатосигнальної суміші через високошвидкісний інтерфейс поступає на процесор формування характеристик направленості, що орієнтує максимум променя «вторинного канала» на максимальний сигнал від кореспондента. Тим самим здійснюється первинна просторова селекція синалів від кореспондента. Далі отримані відгуки «вторинних каналів» незалежно обробляються канальними процесорами, виконуючи виділення каналів із змінною смугою пропускання, квадратурно-фазову демодуляцію сигналів і декодування повідомлень по встановленому стандарту.
Функціонування канальних процесорів має певну особливість, а саме відліки сигналів поступають не в темпі аналого-цифрового перетворення, а з необхідним інтервалом для виконання операції цифрового фазового перетворення.
Для узгодження темпів діаграмоутворення (сотні кГц) з періодом дискритизації АЦП (десятки-сотні МГц) необхідно використовувати цифрові фільтри, які будуть накопичувати в жорстко відведених інтервалах часу (стробах) відліки сигналів, отриманих з виходів АЦП. Крім проріджування інформаційного потоку без втрат в енергетиці, такий принцип обробки дозволить декоррелювати шуми, провести додаткову частотну селекцію, підвищити відношення сигнал/шум за рахунок когерентного додавання напруг сигналів суміші. Крім того, сам процес синтезу променів шляхом їх зваженого фазованого додавання, подібно цифровій фільтрації, супроводжується нарощуванням миттєвого динамічного діапазону системи (для 128 елементної антенної решітки Thuraya приріст потужності може складати 
дБ), що служить базою для досягнення високої перешкодозахищеності і якості зв’язку.
Розрахунок малошумлячого підсилювача потужності
Малошумлячий підсилювач застосовується для підвищення чутливості радіоприймального пристрою [13]. Найбільш важливими електричними параметрами МШП являється:
- коефіцієнт шуму N МШП або шумова температура Т МШП ;
- резонансний коефіцієнт підсилення К р МШП ;
- 
|
|
|
|
|
|
|