книги / Методы помехоустойчивого приема ЧМ и ФМ сигналов

лепной на рис. 2. Здесь П =У 2пг— шумовая полоса фильтра, F(0) ='Fbo' (0)/4я2. На рис. 2 (штриховыми ли­

ниями) для сравнения приведены также результаты ра­ счета спектральной плотности частоты по методике Райса [1]. На рис. 3 приведена зависимость /7 (0)е“р/П

от у для нескольких значений р. Как видно из приве­ денных графиков, спектральная плотность f ( 0 ) для

большого отношения сигнал/шум совпадает с результа­ тами Райса, что н следовало ожидать, поскольку стати­ стическая зависимость между временем перескоков фазы на 2я при этом незначительна. Далее, для малых отношений сигнал/шум, где статистическая связь пе­ рескоков существенна, формулы Райса дают заметную ошибку в расчете, особенно для больших расстроек. Последнее в значительной мере связано с отмеченным выше эффектом «памяти» о сигнале в модели Райса. Отметим также, что F(0) сильно зависит от расстройки

для р > 1. При р<1, в отличие от результатов Райса,

влияние расстройки уменьшается с уменьшением р и постепенно исчезает при достаточно малых значениях р. Сравнение кривых на рис. 2 показывает, что статисти­

ческая зависимость перескоков фазы всегда уменьшает спектральную плотность флуктуаций ее производной на нулевой частоте, что естественно, так как она опреде­ ляется дисперсией случайной величины с нулевым средним значением.

ch. 25. N. У., 1963.

2.Vavus D., Hess D. t . FM noise and ciiks.—„IEEE Trans.1', 19G9, v. CT-17, № 6.

3.Blachman N. M. FM reception and the zeros of narrow band

Gaussion noise.—„IEEE Trans.“, 1964, v. IT-10, № 3.

4.Смирнов Б. И. Курс высшей математики. T. I. М., «Наука»,

1965.

5.Агапов Ю. С. Спектральная плотность флуктуаций частоты

суммы сигнала и узкополосного шума на нулевой частоте. — «Тру­ ды НИИР», 1973, Кг 4.

УДК 621J96.62I.33

В. В. ЛОГИНОВ

ВОЗДЕЙСТВИЕ МЕШАЮЩИХ СИГНАЛОВ ИА СИНХРОННО-ФАЗОВЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР И ТРЕБОВАНИЯ К ИЗБИРАТЕЛЬНОСТИ СЛЕДЯЩЕГО ПРИЕМНИКА 4M СИГНАЛОВ

Рассмотрено взаимодействие в синхронно-фазовом демодуля­ торе (СФД) полезного и мешающего 4M сигналов. Получены фор­ мулы для расчета допустимого защитного отношения мешающий сигиал/полезный сигнал в следящем приемнике телевизионных сиг­ налов, а также сигналов мш гоканалыюй телефонии. Определены требования к избирательности следящего приемника.

Характеристики помехоустойчивости при действии помех типа флуктуационного шума являются главными для следящих приемников 4M сигналов. Вопросы влия­ ния мешающих сигналов на помехоустойчивость в на­ стоящее время мало исследованы.

Известны эксперимем гальные результаты (1], свиде­ тельствующие о том, что следящий приемник обладает некоторой избирательностью и большей помехоустойчи­ востью при действии помех по соседнему каналу по сравнению с приемником, в котором используется стан­ дартный частотный демодулятор (4 Д ).

В {2, 3] рассматривались некоторые вопросы изби­ рательности следящего демодулятора с обратной связью по частоте (0С 4) при неидеальном ограничителе и не­ линейной демодуляциоиной характеристике. Получен­ ные результаты позволили сделать вывод о том, что при малых отношениях мешающий сигнал/полезиый сигнал

и перекрывающихся спектрах сигналов приемник, в ко­ тором используются демодулятор с ОСЧ, не может уменьшить перекрестную помеху.

В настоящей работе определяются характеристики избирательности следящего приемника с СФД при воз* действии мешающих сигналов.

Гармонический мешающий сигнал малого уровня. Взаимодействие с СФД полезного и мешающего гармо­ нических сигналов приводит к образованию переменной

Амплитуда выходного сигнала СФД пропорциональ­ на разности фаз ZU(l. Сравнение (1) с выражением для

амплитуды первой гармоники колебания на выходе ЧД с идеальным ограничителем показывает, что их разли­ чие определяется влиянием ун в СФД. При малых зна­

чениях у», что имеет место в большинстве практиче­ ских случаев, амплитуда помехи на 'выходе СФД будет такой же, как и на выходе стандартного ЧД. Следова­ тельно, при действии малых помех, попадающих в по­

лосу пропускания демодулятора, помехоустойчивость приемника с СФД будет такой же, как и обычного при­

емника с ЧД.

Избирательность следящего приемника 4M сигна­ лов телевидения. Появление помехи на выходе СФД объясняется двумя причинами: во-первых, в определен­ ные моменты времени при наличии модуляции Qn по­ падает в полосу пропускания выходного фильтра при­

случай, когда защитный интервал между спектрами по­ лезного и мешающего сигналов достаточно велик и по­

полных размахов изменения частоты сигналов к поло­ се синхронизации.

В этом случае при воздействии на СФД немодулироваииых сигналов разность фаз получает дополнитель­ ную постоянную составляющую (2 ).

При частотной модуляции мешающей несущей эта составляющая разности фаз изменяется и на выходе СФД образуется помеха, уровень которой в общем слу­ чае будет зависеть не только от характеристик мешаю­ щего сигнала k„, ?п, но и от модуляции полезного сиг­

нала.

При передаче в мешающем стволе телевизионного 4M сигнала в соответствии с (2) на выходе СФД бу­ дет присутствовать мешающий видеосигнал, подвержен­ ный нелинейному преобразованию.

Если учесть, что заметность мешающего видеосиг­ нала и периодической низкочастотной помехи примерно совпадает по уровню [5], то при рассмотрении взаимо­ действия мешающего и полезного телевизионных сигна­ лов в приемнике можно исходить из наиболее тяжелых условий, соответствующих загрузке мешающего ствола испытательным телевизионным сигналом, представляю­ щим собой синусоидальное низкочастотное колебание с амплитудой, равной половине размаха видеосигнала от уровня черного до уровня белого. Кроме того, необхо­ димо для обеспечения требуемого допустимого уровня

при передаче цветного телевидения рассмотреть влия­ ние цветовой поднесущей мешающего сигнала. Для наи­ более тяжелого случая можно считать, что уровень цве­ товой поднесущей после предыскажающего фильтра ра­ вен полному размаху сигнала яркости.

При такой модели мешающего сигнала на выходе СФД будет присутствовать периодическая помеха, уро­ вень которой в видеоканале оценивается отношением размаха видеосигнала между уровнями черного и бело­ го к максимальному размаху помехи

Отношение сигнала к периодической помехе на вы­ ходе следящего приемника определим из формулы

где Z n? — удвоенная амплитуда изменения разности фаз за счет модуляции мешающего сигнала; Квф — коэффи­

циент передачи восстанавливающего фильтра на часто­ те помехи.

Примем во внимание, что периодическая помеха вы­ зывает наибольшее -мешающее действие на уровнях (25—40) % размаха видеосигнала. В СФД при полном размахе изменения частоты -сигнала полный размах из­ менения разности фаз не превышает 1 рад, а уровень

серого передается частотой сигнала, близкой к частоте

При модуляции мешающего сигнала синусоидальным сигналом совместно е синхроимпульсами относительная

На рис. 1 приведены зависимости '/епд (*) (сплошные кривые — для монохромного телевидения, пунктирные —

Чем ниже частота испытательного сигнала, тем меньше

на 6 дБ. При расчетах необходимо ориентироваться иа

случай полного исключения влияния мешающего сигна­ ла, поэтому следует принимать А„д для малых х. Завц-

отношение эффективных девиаций частоты мешающего

учитывающие распределение мощности продуктов нели­ нейных искажений [7].

нальной телефонии в двуствольной системе. При расче­ те предполагалось, что эффективные девиации частоты 4M сигналов одинаковы и эффективное отклонение раз­

последнего необходимо, чтобы подавление амплитудной модуляции было близко к идеальному [8 ], в противном

случае это может привести к увеличению мощности по­ мех до величии, больших, чем обеспечивает СФД.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Уменьшение разноса между несущими в системе снязн с ча­ стотным многостлнционным доступом при частотной модуляции не­ сущих сигналами многоканальной телефонии с частотным уплот­ нением. Док. IV Исследовательской комиссии МККР IV-256E, Франция, 22.5.69.

2.Кантор Л. Я. Избирательность следящего приемника 4M

сигналов. — «Труды НИИР», 1970, № 4.

3.Кантор JI. Я. Избирательность 4M приемника с обратной

5.Локшин М. Г. Исследование защитных отношении в теле­

видении. Диссертация иа соискание ученой степени кандидата тех­ нических наук, М., НИИР, 1973.

6.Кривошеев М. Н. Техника телевизионных измерений. М.,

«Связь», 1964.

7.Бородич С. В. Расчет шумов в каналах радиорелейных ли­ ний с частотным уплотнением и частотной модуляцией. — «Электро­ связь», 1969, № I.

8.Кантор Л. Я., Дьячкова М. Н., Дорофеев В. М. Влияние ра­ диопомех на приемник 4M сигналов. — «Электросвязь», JNT® б, 1971.

10. И. ТАРАКАНОВ

ОБ УМЕНЬШЕНИИ УРОВНЯ ПОРОГОВЫХ ШУМОВ 4M ПРИЕМНИКОВ

ПОСЛЕДЕТЕКТОРНОЙ ОБРАБОТКОЙ СИГНАЛА

Рассмотрены основные способы построения демодуляторов 4M сигналов, в которых для уменьшения действия пороговой состав­ ляющей шумов используется последетекториая обработка. Описаны результаты, достигнутые при исследовании и использовании таких демодуляторов.

Использование последетекторной обработки сигнала для снижения уровня шумов на выходе 4M приемников пр.и работе в области отношений сигнал/шум па входе ниже порогового во многих случаях может оказаться желательным ввиду большей стабильности низкочастот­ ных схем, их независимости от величины промежуточ­ ной частоты и возможности использования цифровых методов обработки. Рассмотрим основные результаты, полученные при исследовании и использовании последетекториой обработки сигналов для снижения уровня пороговых шумов на выходе 4M приемников.

Все способы снижения порога путем последетектор­ ной обработки сигнала можно разделить па три груп­ пы. Первую группу составляют демодуляторы, основан­ ные на обнаружении пороговых импульсов на выходе обычного частотного детектора с широкополосной вы­ ходной цепью и с последующим их исключением из вы­ ходного напряжения демодулятора. Такой принцип дей­ ствия демодуляторов с последетекторной обработкой сигнала, описан в работах II—5]. Ко второй группе де­ модуляторов с последетекторной обработкой сигнала относятся видеоаналоги высокочастотных порогопоиижающих демодуляторов.

Перечислим известные направления, использующие последетекторную обработку, укажем 'метод, построен­ ный на обнаружении пороговых импульсов на выходе обычного частотного детектора с широкополосной вы­ ходной цепью и их последующем исключении из выход­ ного напряжения демодулятора [1—б]. В качестве дру-