Расчет входных параметров энергетических характеристик радиоприемного устройства

Как известно, при создании системы стремятся получить наилучшие характеристики и параметры для определенных условий ее работы. Одним из важных параметров радиоприемного устройства является чувствительность приемника или мощность порогового сигнала Рс мин. Она должна быть достаточной для извлечения информации с заданной достоверностью при наличии помех, включая и собственный шум приемника, приведенный к его входу. Данный параметр можно вычислить исходя из мощности излучаемых передающей антенной колебаний Ри , ее коэффициента усиления Gи , коэффициента усиления приемной антенны Gп и длины радиоволны lи.

Таким образом, плотность потока мощности, создаваемая излучаемым сигналом, в месте расположения приемной антенны на расстоянии D от передающей антенны, согласно /6/, можно записать в следующем виде:

.

Мощность сигнала в приемной антенне

, (6.1)

где Ап = l2иGп/(4p) - эффективная площадь антенны.

Как видно из формулы (6.1), при увеличении дальности D мощность принимаемого сигнала падает и достигает порогового уровня Рс = Рс мин, ограничивающего максимальное значение дальности радиолинии. Так как в разрабатываемой системе в качестве передающей антенны используются ненаправленная штыревая антенна, то ее коэффициент усиления примем равным 1. Коэффициент усиления приемной антенны, как уже отмечалось выше составляет 6 дБ (2 раза). Длину волны lи рассчитаем для центральной частоты диапазона f0=167 МГц

Для разрабатываемой системы мощность излучаемых передающей антенной колебаний Ри = 20 мВт, дальность действия системы Dmax = 1,5 км и Dmin = 150 м.

Таким образом, чувствительность приемника

Но реальная чувствительность приемника

,

где к - постоянная Больцмана;

Т0 - шумовая температура приемника;

Nш - коэффициент шума (для данного типа приемника с сжатием импульсов эта величина составляет 11 дБ;

Df - полоса принимаемого сигнала;

qвх - отношение сигнал - шум на входе приемника, исходя из технического задания отношение сигнал - шум на входе приемного устройства составляет не менее 10 по мощности.

Сопоставим заданное отношение сигнал - шум с пороговым отношением сигнал - шум, необходимым для достижения вероятности ложной тревоги F = 10-6. Согласно /11/ пороговое отношение сигнал - шум при данной вероятности ложной тревоги и вероятности правильного обнаружения D = 0,9 составляет 6,45 по мощности, что полностью удовлетворяет требованию технического задания.

Таким образом, реальная чувствительность приемника

Рассчитаем динамический диапазон приемника исходя из формулы

.

Примем Рвх мах = Рс2 , объясняя это тем, что это максимальная входная мощность приемника, с которой он будет работать, то есть определяет наибольший порог чувствительности.

Отсюда, динамический диапазон приемника

Учитывая то, что данная система может использоваться в городских условиях, где затухание в среде до приемника достигает до -41 дБ (112 раз), рассчитаем чувствительность, учитывая эти затухания

Таким образом, сравнивая вычисленный параметр с реальной чувствительностью, делаем вывод, что и при работе в сильно застроенном городском районе приемное устройство сохраняет свою работоспособность.

Другое по теме:

Разработка единого системного подхода к решению задачи оптимального оценивания
При разработке перспективных и оптимизации существующих информационно-измерительных систем (ИИС) различного назначения, широко используемых в гражданских и военных сферах, особое внимание уделяется вопросам оптимизации обрабо ...

Разработка контроллера управления последовательным портом
По определению интерфейс представляет собой совокупность унифицированных аппаратных, программных, конструктивных средств, необходимых для реализации алгоритмов взаимодействия различных функциональных блоков микр ...