|
|
|
Радиолокационный приемник |
|
ГУАП
Факультет N2 Кафедра N22
Задание N1
на курсовой проект по дисциплине «Устройство приема и обработки сигналов».
Тема: Радиолокационный приемник.
Выдано студенту группы 6523: Бабахину А.П.
1.Технические условия:
1.1Характеристики принимаемых сигналов:
1.Рабочая частота (диапазон частоты) 17.5Ггц
2.Вид модуляции принимаемого согнала Код Баркера
3.Параметры модуляции База 5
4.Длительность импульса 7 мкс
1.2.Характеристики помех:
1.Вид помехи - белый шум (собственный шум РПУ).
2.Статистические характеристики - гауссово распределение.
3.Температура шумов в антенне Та=200К
1.3.Качественные характеристики приемника.
1.Чувствительность
Коэффициент шума 6
2.Отношение сигнала к мощности шума на выходе линейной части приемника 3
3.Схема приемника
4.Ослабление по симметричному каналу 20Дб
5.Коэффициент прямоугольности частотной характеристики 1.6
6.Промежуточная частота 35Мгц
7.Полоса пропускания
8.Динамический диапазон входных сигналов 60Дб
9.Динамический диапазон выходных сигналов 10Дб
10.Выходное напряжение 10В
11.Параметры выходного устройства R=12Koм. С=25пФ
12.Суммарная нестабильность частоты радио линии 10 Е-7
13.Тип УВЧ
14.Схема смесителя
15.Конструкция смесителя УВЧ
16.Система АПЧ
17.Вид амплитудной характеристики - линейный.
18.Тип автоматической регулировки усиления - ИАРУ.
19.Диапазон рабочих температур 40°С
2.Содержание отчета.
1.Определение (расчет) основных характеристик приемника.
2.Выбор и обоснование структурной схемы приемника.
3.Обоснование и составление функциональной схемы.
4.Выбор и обоснование конкретных типов усилительных приборов.
5.Обоснование и составление принципиальной схемы.
6.Электрический расчет элементов принципиальной схемы.
7.Определение и проверка качественных показателей приемника.
8.Разработать конструкцию смесителя.
9.Подрбно рассчитать тракт УПЧ и преобразователя.
3.Чертежи.
1.Принципиальная схема.
2.Топология преобразователя.
4.Список литературы.
Введение: Радиоприемное устройство состоит из антенны , приемника и оконечного устройства. Радиолокационное приемное устройство (РПУ) входит в состав радиолокационной станции(РЛС). В радиолокации под приемным устройством понимают цепи, расположенные между выходами антенны и оконечного устройства, принимающего решение об обнаружении сигнала или оценке его параметров.
Проектирование согласно ЕСКД включает в себя составление технического задания, технического предложения, эскизного и технического проектов.
В техническом задании содержатся общие характеристики принимаемых сигналов и помех, качественные, конструктивные и эксплуатационные требования. На стадии технического предложения выполняют анализ тех. задания, осуществляют подбор литературы, приводят с сравнивают различные варианты структурных схем РПУ.
На стадии эскизного проектирования выбирают и обосновывают функциональную схему РПУ, составляют принципиальную схему и производят ее расчет, разрабатывают конструкции отдельных узлов и всего РПУ.
При создании технического проекта составляют рабочие чертежи изготовляемых деталей, и самого приемника, выбирают технологию изготовления и т.д.
1.Выбор моделей сигналов и помех.
Передающее устройство импульсного локатора излучает в пространство импульсы электромагнитной энергии. Объекты, расположенные в пространстве, отражают эту энергию. Радио локационные сигналы , отраженные от целей, зависят
от их свойств, а так же от свойств приемника и антенны.
Сравнивая параметры переданных и принятых сигналов можно судить о дальности и угловых координатах.
Исходные данные:
1. рабочая частота 17.5 Ггц
2. вид модуляции принимаемого сигнала ЛЧМ
3. параметры модуляции база 5
4. длительность импульса 7 мкс
Принимаем, что цель точечная.
Для получения аналитического выражения оптимального алгоритма приемника необходимо математическое описание отраженного сигнала при приеме. При этом исходят из двух требований : модель принимаемого сигнала не должна быть слишком сложной или слишком простой.
Случайный характер параметров сигнала обусловлен взаимным перемещением РЛС и объекта, сложной формой ДОР целей и заранее не предсказуемым его положением в пространстве.
Исходя из анализа тех. задания выбираем сигнал М-4, т.е. сигналы у которых амплитуда и фаза изменяется по случайному закону.
Помеха G(t) на входе РПУ является случайным процессом. Она складывается с сигналом S(t) и на вход РПУ воздействует их смесь
V(t)=S(t) + G(t)
Из анализа тех. задания видно, что помехой , действующей в приемнике является белый шум.
Для гауссовой помехи типа белого шума N(f)=const (энергетический спектр). Белым шумом являются внутри приемные шумы, радиоизлучения космических объектов.
Радиоимпульс промодулирован по частоте , т.е. спектр такого сигнала сплошной.
S(f)
0 f Мгц
рис.1
1. Без ЛЧМ.
2. С ЛЧМ.
Т.к. база сигнала В=5, а
В=t 2Fд т.е.
2Fд=В /tи=5/7мкс=710 Кгц
2.Выбор оптимальной структуры приемного устройства.
РПУ работает при воздействии помех. Помехи мешают приему сигнала. Качество приема сигналов приемником в присутствии помех оценивают некоторым критерием . Под синтезом РПУ понимают синтез алгоритма обработки сигналов.
Для нашего типа сигнала М-4 , т.е. одиночный импульс с неизвестной амплитудой и фазой.
Алгоритм обработки :Z Zn, или Z Zn:
Квадрат модуля корреляционного интеграла :Z=Z1(V) + Z2(V)
И реализуется с помощью следующей схемы:
Z
Фо Фв КД
1 2 3 4
Рис. 2
1. Фо- фильтр, согласованный одиночным радиоимпульсов пакета.
2. Фв- дискретный сумматор на скользящем интервале.
3. КД- квадратичный детектор.
4. Пороговое устройство.
3.Определение основных качественных показателей и выбор структурной схемы РПУ:
Радиолокационный приемник предназначен для усиления отраженных от целей сигналов и их дальнейшей обработки для выделения полезной информации. На вход приемника поступает смесь полезных сигналов и помех. Для полного использования полезной информации необходимо применять оптимальные алгоритмы обработки . При проектировании структурной схемы РПУ необходимо предусмотреть устройства , реализующие операции оптимального алгоритма принимаемых сигналов. Схема алгоритма обработки принимаемого сигнала указана на рис.2.
Эту структурную схему алгоритма необходимо преобразовать в структурную схему устройства, технически реализующий данный алгоритм. Для этого требуется заменить все логические операции техническими устройствами , которые реализуют соответствующие логические операции.
В качестве Фо применяют линейные фильтры, построенные на пассивных элементах. Технически проще реализовать фильтр Фо на промежуточной частоте (ПЧ). Для этого в схему РПУ перед Фо вводят преобразователь частоты, содержащий смеситель и гетеродин (СМ) и (Г) . В качестве квадратичного детектора (КД) применяют амплитудный
1 2 3 4 ... последняя
|
|
|
|
 |
На сайте: |
, ,
|
