Tato diplomová práce se zabývá teoretickým rozborem základních parametrů přijímačů, architekturou vstupních obvodů a digitalizací signálů. Podle zadání je navrženo blokové schéma analogového vstupního dílu softwarového přijímače s již konkrétními součástkami a je spočítána celková bilance tohoto zapojení. Následně jsou navrženy a prakticky realizovány jednotlivé části celého systému. Jedná se o sadu čtyř vstupních filtrů pro pásma: krátké vlny do 30 MHz, 87,5-108 MHz, 144-148 MHz a 174-230 MHz. Hlavním bodem návrhu je obvod obsahující nízkošumové zesilovače, přepínače a dva zesilovače s řiditelným zesílením. Převážně jsou použity integrované obvody od firmy Analog Devices. Pro ovládání jednotlivých přepínačů a řiditelných zesilovačů byl navržen samostatný přípravek, který je s hlavním obvodem propojen kabelem. V poslední fázi byl celý systém i jeho jednotlivé části podrobeny měření. Zejména díky množství osazených SMA konektorů je možno změřit jednotlivé části systému a také máme možnost ho částečně modifikovat.
Vztah 1. trhu současné době již
vyskytují A/D převodníky vzorkovací frekvencí 125 MHz rozlišením bitů
i vyšším. Pro zbylá
dvě pásma zkontroluji, zda nachází kompletně jedné Nyquistových zón splňují
podmínku fB.
Z vlastností této koncepce vyplývá, jedním zásadních faktorů bude použití
rychlého A/D převodníku dostatečným rozlišením. Pro její správnou funkci však třeba zvolit takový
vzorkovací kmitočet, aby celé vzorkované pásmo spadalo jediné Nyquistovy zóny.2
fD 1,5 doporučený vzorkovací kmitočet lze vypočítat podle
následujícího vztahu, kde značí číslo Nyquistovy zóny níž spadá vzorkovaný
signál.
.
Pro správné podvzorkování musí platit vztah 1.10 uvedený kapitole 1. Můžeme
konstatovat, při použití metody podvzorkování architektury, kde dochází ke
zpracování signálu přímo vysokofrekvenčním pásmu, tento model softwarového
přijímače nejvíce blíží stavu tzv. Pokud
záleží orientaci spektra, potřeba volit liché Nyquistovy zóny.
Celkový nákres možného kmitočtového spektra znázorněn obr. Řetězec nakonec pokračuje signálovým procesorem realizujícím
zpracování signálu.10 bez problémů splněn
(202/56 1,5) doporučený vzorkovací kmitočet vychází fs= 115,5 MHz. Pokud signál
připadne sudé zóny, možné upravit algoritmy pro zpracování signálu tak, aby se
přizpůsobily tomu, spektrum převrácené. provedení
digitalizace signálu následuje číslicové směšování, zpravidla základního pásma, dále
filtrace decimace. ideálního softwarového rádia. Při výpočtu vycházím největšího pásma pro VKV III, kde šířka
pásma MHz střední kmitočet 202 MHz.2.
Ty mají své hranice celých násobcích poloviny použitého vzorkovacího kmitočtu
a kopie původního spektra bude nacházet všech Nyquistových zónách. Pokud uvažujeme vzorkovací teorém, říkající minimální hodnota
vzorkovacího kmitočtu musí být rovna nebo větší dvojnásobku maximální vzorkované
frekvence, nelze tento princip pro příjem signálů pásmu VKV použít.46
5 POUŽITÍ METODY PODVZORKOVÁNÍ
Jak již bylo nastíněno dříve, cílem této práce navrhnout zhotovit vstupní
analogový díl pro softwarový přijímač pracující vysokofrekvenčním pásmu. Jelikož ale
jedná pásmové signály (87,5 108 MHz, 144 148 MHz 174 -230 MHz) možno
aplikovat metodu podvzorkování.
s
scc
s
f
ff
NZHz
NZ
f
f
⋅
+⋅
=⇒
−⋅
⋅
=
2
4
][
12
4
(5.1)
Pokud chceme použít jeden vzorkovací kmitočet pro všechny tři pásma, situace se
nepatrně komplikuje. 49.
To znamená, anténou vstupním filtrem jsou zařazené pouze zesilovače
a antialiasingový filtr, kterém následuje přímo A/D převodník
