Upload
danijell79
View
26
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Predavanja
Citation preview
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Osnove telekomunikacijaOsnove telekomunikacija Prijemnici u analognim Prijemnici u analognim
komunikacijskim sistemimakomunikacijskim sistemimaprof. dr. Nermin Suljanovi
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Analogne modulacijeAnalogne modulacije Postoje zajednika svojstva izmeu linearnih i
eksponencijalnih komunikacijskih tehnika, kao to je sinusni nosilac sa vremenski promjenljivom envelopom ili fazom koji nosi poruku.
Realizacija prijemnika i za linearne i za eksponencijalne modulacijske tehnike koristi oscilatore, miksere i propusnike opsega (filtere).
Svi analogni prijemnici ukljuuju kolo za podeavanje (tuning), demodulaciju i pojaanje.
Ako je primljeni signal dovoljno snaan, pojaalo nije neophodno.
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Superheterodinski prijemniciSuperheterodinski prijemnici Heterodinski princip je generacija novih frekvencija
mijeanjem (mnoenjem) dva sinusna talasna oblika. Osim demodulacije, u prijemniku se moraju realizirati
sljedee tri operacije: podeavanje frekvencije nosioca na eljenu
vrijednost, filtriranje za odvajanje eljenog signala od ostalih
primljenih signala, pojaanje za kompenzaciju slabljenja.
Analiziraemo radio prijemnike. Superheterodinski princip podrazumijeva jednostavniju
izvedbu prijemnika sa dva razliita pojaanja i filtriranjem prije demodulacije.
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Superheterodinski prijemniciSuperheterodinski prijemnici Primljeni radio signal x
c(t) se pojaava sa RF
pojaalom, podeenim na frekvenciju nosioca fc.
Propusni opseg BRF
pojaala je toliko irok da djelimino proputa signale susjednih kanala.
Frekvencijski pretvara, koga ine mikser i lokalni oscilator (LO), prevodi RF signal u meufrekvencijski (IF) signal (f
IF
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Superheterodinski prijemniciSuperheterodinski prijemnici
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
IF sekcija je pojaalo sa fiksnim propusnim opsegom, B
IFB
T, i eliminira signale iz susjednih
kanala. IF signal ide na demodulator, koji vri ekstrakciju
poruke i dodatno pojaanje u osnovnom opsegu.
Superheterodinski prijemniciSuperheterodinski prijemnici
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Superheterodinski prijemniciSuperheterodinski prijemnici
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Ima zadatak da promijeni frekvenciju nosioca moduliranog signala m(t)cos
ct na neku drugu
frekvenciju I.
x t =2 mt cosc t cosmix t=mt [cos cmix tcos cmix t ]
Frekvencijski pretvara (mikser)Frekvencijski pretvara (mikser)
mix=cI x t =mt [cosI tcos 2cI t ]mix=cI x t =mt [cosI tcos 2cI t ]
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Izborom frekvencije lokalnog oscilatora, bira se konverzija na viu ili niu frekvenciju.
Spektar signala na izlazu iz filtera ima oblik kao na donjoj slici.
Frekvencijski pretvara. Heterodinski Frekvencijski pretvara. Heterodinski principprincip
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Oigledno je da spektar primljenog signala ima komponentu eljene frekvencije f
c, ali i neku
komponentu zrcalne frekvencije (image frequency). Zrcalna frekvencija u radio prijemu u kojem se
koristi heterodinski princip, predstavlja neeljenu frekvenciju u ulaznom signalu koja je u frekvencijskom pretvarau sposobna izgenerirati eljenu meufrekvenciju.
Potencijalni izvor interferencije u prijemu. Zrcalna frekvencija u primljenom signalu je
Princip rada superheterodinskog Princip rada superheterodinskog prijemnikaprijemnika
f ' c= f c2 f IF= f LO f IF
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Glavni zadatak RF dijela jeste da propusti frekvencije fcB
T/2, i odbaci signal zrcalne frekvencije.
Kada bi signal frekvencije f'c doao do miksera, on bi
ga konvertovao u frekvenciju
Prema tome, frekventni odziv RF dijela treba biti takav da vrijedi B
T
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Razlog za transliranje RF frekvencija u IF je postizanje eljene selektivnosti (radio i TV prijem).
Teko je postii propusnik opsega 10 kHz ako je centralna frekvencija veoma visoka.
Konverzija frekvencije primljenog signala iz RF u IF vodi smanjenju opsega podeavanja (odnos maksimalne i minimalne frekvencije podeenja) za lokalni oscilator.
Posljedica je laki dizajn oscilatora. Zahtjev za selektivnou se pomjera u IF sekciju, ija
frekventna karakteristika nije podesiva nego konstanta.
Prednosti superheterodinskog Prednosti superheterodinskog prijemnikaprijemnika
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Pojava lanih odziva na frekvencijama razliitim od fc.
Jedan od moguih izvora je signal na zrcalnoj frekvenciji (kvalitet RF dijela).
Poveanje fIF e poveati distancu izmeu f'
c i f
c, te
smanjiti zahtjeve na selektivnost RF dijela. Svaka distorzija u LO signalu e generirati harmonike
koji se mijeaju sa lanim ulazom i mogu proi do IF dijela.
LO mora biti isti sinusni signal.
Nodostaci superheterodinskog Nodostaci superheterodinskog prijemnikaprijemnika
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Direct conversion (DC) receivers . Homodinski prijemnik. RF pojaalo slijedi frekvencijski konvertor. NF filter poslije miksera se koristi za odbacivanje
interferencije od susjednih kanala. Mogunost minimalnog dizajna (aplikacija u beinim
senzorima).
Direktni prijemniciDirektni prijemnici
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Glavni nedostatak DC prijemnika jeste da ne odbacuje zrcalni signal prisutan u drugom bonom opsegu, pa je vie osjetljiv na interferenciju i um.
Na slici je prikazan odziv na dva jednotonska SSB signala na ulazu, gdje se obje frekvencije pojavljuju na izlazu.
Direktni prijemniciDirektni prijemnici
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Dizajn prikazan na donjoj slici eliminira jedan boni opseg.
Direktni prijemniciDirektni prijemnici
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Ukljuuje dva konvertora frekvencije i dvije IF sekcije.
Prijemnici sa dvostrukom konverzijom Prijemnici sa dvostrukom konverzijom frekvencijefrekvencije
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Implementacija u SSB prijemnicima. Druga IF sekcija je uvijek podeena na fiksnu
frekvenciju, dok prva IF sekcija i drugi LO mogu biti fiksni ili podesivi.
Dvostruka konverzija frekvencije dozvoljava veu vrijednost f
IF1 za poboljanje odbacivanja zrcalnog
signala, a manja vrijednost fIF2
poboljava selektivnost druge IF sekcije.
Prijemnici sa dvostrukom konverzijom Prijemnici sa dvostrukom konverzijom frekvencijefrekvencije
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Parametri koji odreuju sposobnost prijemnika da uspjeno demoduliraju radio signal.
Osjetljivost: minimalni ulazni napon koji osigurava dati SNR na ulazu IF sekcije. (1V za 40 dB SNR-a za kratko-talasni radio)
Dinamiki opseg: razlika izmeu najveeg ulaznog signala koji nee postati izoblien i najmanjeg ulaznog signala koji se jo moe raspoznati, izraena u dB. (Reda 100 dB)
Selektivnost: sposobnost prijemnika da eliminira interferenciju od signala susjednih kanala.
Specifikacija radio prijemnikaSpecifikacija radio prijemnika
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
Slika uma: pokazuje koliko prijemnik degradira ulazni SNR (5-10 dB).
Odbacivanje zrcalnog signala: pokazuje koliko efikasno prijemnik eliminira zrcalni signal (50 dB).
Specifikacija radio prijemnikaSpecifikacija radio prijemnika
Nf =S /N ulazS /N izlaz
RR=10 logH RF f c/H RF f ' c
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
A.B.Carlson, P.B.Crilly, J.C. Rutledge, Communication System, fourth edition, McGraw-Hill, 2002.
LiteraturaLiteratura
Slide 1Slide 2Slide 3Slide 4Slide 5Slide 6Slide 7Slide 8Slide 9Slide 10Slide 11Slide 12Slide 13Slide 14Slide 15Slide 16Slide 17Slide 18Slide 19Slide 20Slide 21