Обеспечение чувствительности радиоприемного устройства

Численно чувствительность оценивается минимальным уровнем входного сигнала, обеспечивающим заданную выходную мощность при определенных условиях [12].

C того же источника взята методика расчета минимального уровня сигнала на входе проектируемого радиоприемного устройства. При расчете коэффициент шума задан 30 дБ, что соответствует усилителю низкого класса. Расчеты проведены в программной среде MathCad 15

 

Начальные данные для расчета:

 

f₀= 25.875 МГц- рабочая частота

Δf= 450 КГц- полоса частот

Ш= 30 дБ- коэффициент шума

Рассчитываю уровень внешнего шума антенны

(1.6)

Pn1(f)= -95.4 дБм

Определяю уровень внутреннего шума приемника

(1.7)

Pn2(Ш)= -67.2 дБм

Определяю уровень внешнего шума на входе приемника

дБм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

РТФ КП.468730.024 ПЗ

Определяю пороговую чувствительность приемника

(1.8)

Pn= -86.762 дБм

Полученное значение с помощью конвертора дБм-В перевожу в вольты = 10.2 мкВ

 

Рисунок 1.2 - график шумовой зависимости

 

Как видно на графике в рабочем диапазоне частот даже при использовании усилителя низкого класса с уровнем шума 30 дБ выполняется требование ТЗ. Это говорит о том, что в КВ диапазоне основную роль играют внешние шумы, Более точную шумовую характеристику получу после проведения компьютерного моделирования.

 

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 [13].

Имеется два этапа осуществления АЦП:

• квантование во времени непрерывного сигнала u(t);

• оцифровка каждого отсчета; диапазон возможных значений напряжений (umin, umax) делится на M интервалов длиной Δu – шаг квантования по уровню

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Параметры U min и U max приведены в паспортных данных АЦП

Определяю частоту дискретизации

 

Fд= 2∙ Fв, (1.9)

Fд= 2∙ 60Мгц= 120 Мгц

 

Выбираю АЦП для радиоприемника. Требованиям по тактовой частоте отвечает микросхема TSSOP14. Паспортные данные приведены в [14].

Определяю шаг квантования по уровню для АЦП TSSOP14

(1.10)

Umax= 2 мВ

Umin= -2 мВ

М= 1024

Δu = 0,004/1024= 3.9 мкВ

РТФ КП.468730.024 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Минимальный уровень напряжения, при котором работает данный АЦП по паспортным данным составляет 0.24 В

 

Цифровой сигнальный процессор является основным узлом в SDR приемнике и от него зависит функциональность радиоприемника. Цифровой сигнальный процессор должен [15]:

1) Обеспечить односигнальную избирательность по соседненму каналу при расстройке ±9кГц не менее 40 дБ;

2) Иметь достаточное быстродействие;

3) Обеспечивать ручную регулировку усиления 50 дБ;

Этим требованиям отвечает цифровой сигнальный процессор для SDR радио 1288ХК1Т (МF-01). С основными характеристиками можно ознакомится в [16].