МЕНЮ


Фестивали и конкурсы
Семинары
Издания
О МОДНТ
Приглашения
Поздравляем

НАУЧНЫЕ РАБОТЫ


  • Инновационный менеджмент
  • Инвестиции
  • ИГП
  • Земельное право
  • Журналистика
  • Жилищное право
  • Радиоэлектроника
  • Психология
  • Программирование и комп-ры
  • Предпринимательство
  • Право
  • Политология
  • Полиграфия
  • Педагогика
  • Оккультизм и уфология
  • Начертательная геометрия
  • Бухучет управленчучет
  • Биология
  • Бизнес-план
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Банковское дело
  • АХД экпред финансы предприятий
  • Аудит
  • Ветеринария
  • Валютные отношения
  • Бухгалтерский учет и аудит
  • Ботаника и сельское хозяйство
  • Биржевое дело
  • Банковское дело
  • Астрономия
  • Архитектура
  • Арбитражный процесс
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Административное право
  • Авиация и космонавтика
  • Кулинария
  • Наука и техника
  • Криминология
  • Криминалистика
  • Косметология
  • Коммуникации и связь
  • Кибернетика
  • Исторические личности
  • Информатика
  • Инвестиции
  • по Зоология
  • Журналистика
  • Карта сайта
  • Реферат: Радиолокационный приемник

    Реферат: Радиолокационный приемник

    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                                                                              A40°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 = tи • 2DFд     т.е.

              2DFд = 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|³ Zn, или ½Z½²³ Zn²:

    Квадрат модуля корреляционного интеграла :½Z½= ÖZ1²(V) + Z2²(V)

    И реализуется с помощью следующей схемы:

                                                                                                                      ½Z½²

     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 детектор (АД).

    Пороговое устройство (ПУ) заменяют  решающим устройством, а пороговое напряжение Uп задают исходя из вида критерия обнаружения. Для обеспечения работы РПУ в реальных условиях , когда параметры сигнала изменяются , в состав структурной схемы вводят такие устройства, как устройства автоматической подстройки частоты (УАПЧ), автоматическую регулировку усиления (АРУ) и т.д.

       Так как используется одна антенна на прием и передачу сигналов , для этого в схему введем антенный переключатель (АП).

       Для увеличения чувствительности и избирательности по зеркальному каналу перед смесителем включен усилитель высокой частоты (УВЧ) и входная цепь (ВЦ). Для обеспечения работы в динамическом диапазоне входных сигналов  в состав РПУ включают  устройство временной  автоматической регулировки порога (АРП). Для частотной автоподстройки  в схему вводят  смеситель (СМ2) и усилитель промежуточной частоты (УПЧ2), различитель  (РЗ) и  управитель (У). Сигнал от передатчика  (ПРД) через делитель мощности  подают на СМ2 . В схему вводят АП.

        Сигналы с выхода КД подают на видеоусилитель ( ВУ ), а затем на индикатор (ИНД), с помощью которого оператор РЛС осуществляет визуальное наблюдение. Общую синхронизацию осуществляют с помощью синхронизатора импульсов (СИ), которые запускают ПРД , ИНД и схему  ИАРУ.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                

     

    Расчет  основных параметров структурной схемы.

        Исходные данные:

    Рабочая частота                                                                   17.5Ггц

    Коэффициент  шума                                                            6

    Суммарная нестабильность  частоты радио линии           10 Е-7

    Чувствительность                                                                 ?

    Ширина спектра сигнала                                                     710Кгц                 

       Будем искать шумовую полосу пропускания приемника и исходя из значения допустимого коэффициента шума. Выберем типы каскадов.

     

       Полоса пропускания приемника, необходимая для приема сигнала, складывается из полросы энергетического спектра одиночного сигнала,

    2fд  max - полосы, учитывающей доплеровское смещение частоты и Пнс- запас полос частот для учета нестабильности и неточной настройки.

    Ппр=Пс+Пнс+(2fд max)

    Пс- ширина спектра сигнала .

    Пс= 0,71 Мгц

    Пнс= 2fс fнс

    fнс- суммарная нестабильность частоты радио линии.

    Пнс= 21.7510Мгц10= 3.5 Кгц

    Примем максимальную скорость цели Vmax= 600, тогда

    2fд max= 22Vmaxfc         

                            c

    2fд max= 2260017500/ 310= 0.14 Мгц

    Ппр= 710+ 140+ 3.5= 853.5 Кгц

    Т.к. Пнс / Ппр 0.1- 0.2 , то в состав РПУ можно не включать систему АПЧ.

    Шумовая полоса пропускания приемника:

       Пш= Ппр1.1 = 853.51.1= 940 Кгц

        Шп= 6

    Исходя из этого, выясним нужно ли использовать УВЧ.

       При его отсутствии  Шп= Шпч + Шупч-1

                                                                  Крпч

    где Шпч- коэффициент шума преобразователя частоты.

    Шупч- коэффициент шума УПЧ (усилителя промежуточной частоты).

    Крпч- коэффициент передачи по мощности ПЧ.

    Шпч= 3.5- 10 (для балансного ПЧ на п/п диоде).

    Шупч= 1.5- 2(для малошумящего транзистора).

    Крпч= 0.1-0.5(для малошумящего транзистора).

    Шп= 5+(2-1)/0.5= 7 Шп>Шпдоп

    Значит в схему необходимо ввести усилитель высокой частоты (УВЧ).

    Т.к. Шпдопдостаточно мал, то в качестве УВЧ используют диодный параметрический усилитель на полупроводниковом диоде без  охлаждения.

    В качестве преобразователя частоты (ПЧ) можно использовать балансный ПЧ

    на полупроводниковом диоде.

    4.Определение качественных показателей структурных узлов схемы.

       В предыдущем разделе установлено, что для получения необходимого

    коэффициента шума в тракт РПУ необходимо ввести УПЧ.

    Рассчитаем чувствительность приемника.

    Рап=NoRТоПш

    где R=1,3810Дж/град.

    Пш- шумовая полоса линейной части приемника (Гц).

    То- температура шумов в антенне.

    No- коэффициент шума.

    Рап= 62001,381094010= 15.510Вт.

    Страницы: 1, 2, 3, 4


    Приглашения

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хореографического искусства в рамках Международного фестиваля искусств «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хорового искусства в АНДОРРЕ «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»




    Copyright © 2012 г.
    При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.