Дипломная работа на тему: Обзор современных схем построения цифровых РПУ. Схемы построения цифровых РПУ

Введение

Цифровая обработка сигналов (ЦОС) в последние годы все шире используется в радиоприемных устройствах. Прогресс в этой области вызван достижениями в микроэлектронике, позволившими создать вычислительные средства, обладающие высоким быстродействием, малыми габаритами, весом и энергопотреблением. Интерес к цифровой обработке сигналов вызван тем, что на ее основе можно создавать устройства с характеристиками, недостижимыми при использовании аналоговых методов обработки сигналов. Кроме того, применение устройств с цифровой обработкой в ряде случаев оказывается более выгодным с технической и экономической точек зрения из-за их универсальности и возможности работать в различных режимах. Сфера применения цифровой обработки непрерывно расширяется. Это радиосвязь, радио-, гидро-и звуколокация, телеметрия, анализ спектров, обнаружение сигналов на фоне помех, адаптивная коррекция каналов связи, адаптивная компенсация помех, анализ и синтез речи, радиовещание, телевидение, цифровые синтезаторы частот, цифровые методы измерений, обработка сигналов в геологоразведке, сейсмологии, медицине и т.д. [I].

Цифровую обработку сигналов следует отличать от цифровых методов передачи сообщений, когда подлежащие передаче аналоговые сигналы преобразуются в цифровую форму уже на передающей стороне. При этом может устраняться избыточность в сообщениях для снижения скорости цифрового потока. Для повышения помехозащищенности применяется избыточное кодирование, перемежение и другие методы [2].

Цифровая обработка сигналов - это более широкое понятие, чем цифровые методы передачи сообщений. Она включает в себя, кроме описанных выше преобразований, додетекторную обработку (фильтрацию), детектирование и последетекторную обработку сигналов цифровыми методами. При этом передаваемые по каналам связи сообщения могут быть как цифровыми, так и аналоговыми. Цифровая обработка сигналов может охватывать не только фильтрацию и детектирование на приемной стороне, но и формирование модулированных или манипулированных сигналов на входе канала связи цифровыми методами.

Несмотря на множество уже решенных технических задач, в области применения ЦОС существует ряд проблем, которые сдерживают широкое применение цифровой обработки в радиоприемных устройствах различного назначения. Это ограниченное быстродействие цифровой элементной базы, ограниченные разрядность и быстродействие преобразователей аналоговых сигналов в цифровые, возникающие при ЦОС дополнительные искажения и шумы, ухудшение массогабаритных, энергетических и экономических характеристик устройств ЦОС по сравнению с аналоговыми, недостаточно разработанные теоретические вопросы и методы расчета элементов и устройств ЦОС с заданными качественными показателями. Эти проблемы связаны как с отсутствием требуемой элементной базы, так и со сложностью происходящих в устройствах ЦОС процессов, математическое описание которых во временной и спектральной областях оказывается гораздо более сложным, чем в аналоговых устройствах. Вместе с тем цифровая обработка сигналов, несмотря на указанные недостатки, имеет ряд преимуществ перед аналоговой обработкой:

значительно более высокую точность обработки сигналов по сложным алгоритмам;

гибкую оперативную перестройку алгоритмов обработки сигналов, обеспечивающую как создание многорежимных устройств, так и реализацию адаптивных систем;

высокую технологичность изготовления устройств ЦОС, связанную с отсутствием необходимости настройки при изготовлении и регулировки при эксплуатации;

высокую степень совпадения и повторяемости характеристик реализованных устройств с расчетными характеристиками;

возможность построения развивающихся интеллектуальных систем, способных к реконфигурации, поиску и обнаружению неисправностей;

большие возможности автоматизации проектирования устройств с ЦОС;

высокостабильные эксплуатационные характеристики устройств с ЦОС.

Эти преимущества позволяют применять цифровую обработку сигналов во многих радиоприемных устройствах.

В данной работе будут проанализированы различные схемы цифровых РПУ и сделаны выводы об их преимуществах, и применении в современной авиационной радиоэлектронной аппаратуре.

1.Обзор современных схем построения ЦРПУ

Оглавление

- Введение

- Обзор современных схем построения цифровых РПУ

- Схемы построения цифровых РПУ

- Представление сигналов в цифровой форме

- Элементы цифровых РПУ

- Цифровые фильтры

- Детекторы отношений цифровые детекторы

- Цифровая индикация, контроль и управление ЦРПУ

- Помехоустойчивость ЦРПУ

- 4. Заключение

- Используемая литература

Заключение

В данной курсовой работе, в соответствии с заданием, проанализированы цифровые радиоприемные устройства и их функциональные составляющие.

Стремительное развитие микроэлектронной цифровой и аналого-цифровой элементной базы и появление новых компонентов позволяет выполнить высококачественный приёмник на основе цифровых принципов обработки радиосигнала.

К настоящему времени решены далеко не все задачи анализа и синтеза цифровых приемников. Невозможность осветить все разновидности ЦРПУ, различающихся назначением и диапазоном частот, вынуждает рассматривать общие принципы цифровой обработки принимаемых сигналов.

Одним из основных направлений развития современной авиационной радиоприемной аппаратуры является ее миниатюризация, которая позволяет реализовать нарастающую сложность приемных устройств большой сложности. Переход к интегральным микросхемам дает возможность выиграть в плотности монтажа, а также упростить ЦРПУ за счет уменьшения номенклуатуры комплектующих изделий. При этом улучшаются качественные показатели АРПУ. Происходит переход к индикаторам, которые позволяют потребителю получить полную визуальную информацию о принимаемом сигнале, необходимую для правильной эксплуатации АРПУ.

Из вышеизложенного можно сделать вывод о том, что быстрое развитие цифровой техники и электроники позволяет примерно один раз в 5 - 6 лет разрабатывать новое поколение бортового радиоэлектронного оборудования.