Книга посвящена основам построения радиоканала для программно-конфигурируемого радио. Рассмотрены варианты функциональных схем трансивера, которые потенциально обеспечивают выполнение основных требований программно-конфигурируемого радио - работа в сверхширокой полосе частот вне зависимости от ширины канала, типа модулированного сигнала и скорости передачи информации при условии выполнения требований стандартов электромагнитной совместимости. Изложены основы работы компонентов аппаратной части трансивера для программно-конфигурируемого радио, таких как широкополосный линеаризованный усилитель мощности, модулятор/демодулятор, фильтры, элементы антенно-фидерного тракта. Приведены базовые алгоритмы программной поддержки основных функциональных элементов радиоканала. В заключительной главе показаны результаты аналитических расчетов и цифрового моделирования приемника с однократным преобразованием частоты и нулевой промежуточной частотой, который в наибольшей степени удовлетворяет требованиям программно-конфигурируемого радио.
Для инженеров-разработчиков радиоаппаратуры, может быть полезна магистрам радиотехнических факультетов и аспирантам соответствующих специальностей.
Author(s): Галкин Вячеслав Александрович
Publisher: Горячая линия - Телеком
Year: 2015
Language: Russian
Pages: 375
City: Москва
Tags: Приборостроение;Радиотехника;
Предисловие ......Page 5
Глава 1. Архитектура программно-конфигурируемого радио ......Page 9
1.1.1. Архитектура радиостанции ПКР ......Page 10
1.1.2. Параметры радиостанции ПКР ......Page 16
1.1.3. Идеальная радиостанция ПКР ......Page 21
1.1.4. Преобразование спектра сигнала ......Page 24
1.1.5. Комбинационные частоты в преобразовании спектра ......Page 39
1.1.6. Преобразование спектра внешних шумов ......Page 45
1.2. Приемник программно-конфигурируемого радио ......Page 48
1.2.1. Приемник с ненулевой промежуточной частотой ......Page 49
1.2.2. Приемник с нулевой промежуточной частотой ......Page 62
1.3. Передатчик программно-конфигурируемого радио ......Page 68
1.3.1. Передатчик с ненулевой промежуточной частотой ......Page 69
1.3.2. Передатчик с нулевой промежуточной частотой ......Page 74
1.3.3. Усилитель мощности ......Page 79
1.4. Синтезатор частоты ......Page 90
1.5. Антенно-фидерные устройства ......Page 95
1.5.1. Широкополосное согласование антенн ......Page 97
1.5.2. Частотно-независимые антенны ......Page 99
1.5.3. Дуплексный фильтр (антенный коммутатор) ......Page 102
1.6. Программная поддержка оборудования радиоканала ПКР ......Page 103
1.7. Радиостанции программно-конфигурируемого радио ......Page 107
Список литературы к главе 1 ......Page 114
2.1.1. Основные параметры и схемы включения ......Page 116
2.1.2. Шумы и искажения в операционном усилителе ......Page 123
2.1.3. Операционный усилитель с управляемой проводимостью ......Page 131
2.2. Фильтры промежуточной частоты ......Page 134
2.2.1. Активные фильтры на операционных усилителях ......Page 135
2.2.2. Активные фильтры на операционных усилителях с управляемой проводимостью ......Page 143
2.2.3. Комплексный фильтр ......Page 145
2.2.4. Полифазный фильтр ......Page 149
2.3.1. Общее представление ......Page 152
2.3.2. Пассивный смеситель ......Page 158
2.3.3. Активный смеситель ......Page 165
2.3.4. Смеситель с подавлением зеркальной частоты ......Page 172
2.3.5. Смеситель на гармониках гетеродина ......Page 177
2.4. Квадратурный модулятор ......Page 179
2.4.1. Формирование модулированного сигнала ......Page 180
2.4.2. Искажения в квадратурном модуляторе ......Page 182
2.4.3. Оптимизация квадратурного модулятора ......Page 186
2.5. Квадратурный демодулятор ......Page 189
2.5.1. Типовые квадратурные демодуляторы ......Page 190
2.5.2. Квадратурный демодулятор для приемника с нулевой промежуточной частотой ......Page 193
Список литературы к главе 2 ......Page 199
3.1.1. Дискретизация непрерывного сигнала ......Page 201
3.1.2. Квантование непрерывного сигнала ......Page 210
3.1.3. Основные параметры АЦП ......Page 214
3.1.4. Базовая архитектура микросхем АЦП ......Page 220
3.2.1. Общее представление ......Page 228
3.2.2. Параметры и архитектура ЦАП ......Page 231
Список литературы к главе 3 ......Page 234
4.1. Малошумящий усилитель и фильтр-преселектор ......Page 235
4.2.1. Синтезатор с узкой полосой пропускания ФАПЧ ......Page 240
4.2.2. Синтезатор с широкой полосой пропускания ФАПЧ ......Page 246
4.3. Линеаризованный усилитель мощности ......Page 248
4.3.1. Нелинейные искажения в усилителе ......Page 249
4.3.2. Линеаризация режима работы транзистора ......Page 255
4.3.3. Усилитель в замкнутой петле автоматического регулирования ......Page 261
4.3.4. Усилитель с линеаризацией по огибающей высокочастотного модулированного сигнала ......Page 264
4.3.5. Передатчик с предыскажениями в baseband-диапазоне ......Page 270
4.3.6. Передатчик с картезианской петлей обратной связи ......Page 273
4.4. Широкополосный усилитель мощности ......Page 284
4.4.1. Предельное согласование импедансов ......Page 285
4.4.2. Согласование элементами с сосредоточенными параметрами ......Page 287
4.4.3. Широкополосные трансформаторы ......Page 291
4.5. Широкополосные антенны ......Page 297
Список литературы к главе 4 ......Page 302
Глава 5. Приемник с нулевой промежуточной частотой ......Page 304
5.1.1. Коэффициент шума в радиочастотном диапзоне ......Page 306
5.1.2. Коэффициент шума в baseband-диапазоне ......Page 309
5.1.3. Коэффициент шума линейной части приемника ......Page 312
5.2. Основные параметры приемника ......Page 315
5.3.1. Источники постоянной составляющей ......Page 325
5.3.2. Подавление постоянной составляющей и фликкер-шумов ......Page 329
5.4.1. Модель радиоканала ......Page 338
5.4.2. Достоверность приема ......Page 342
5.5.1. Автоматическая регулировка усиления ......Page 359
5.5.2. Коррекция асимметрии каналов приемника ......Page 361
5.5.3. Оптимальный некогерентный частотный детектор ......Page 363
5.5.4. Оптимальный некогерентный фазовый детектор ......Page 366
5.5.5. Тактовая синхронизация ......Page 367
Список литературы к главе 5 ......Page 370
