Graduate project

Home  /  Lifestyle  /  Graduate project

Решил опубликовать свой дипломный проект, а то в него было вложено так много сил, а теперь лежит в архиве никому ненужный. А так может кому-то пригодится

P.S. На фото родной 8й корпус ДонНТУ


ЗАВДАННЯ НА ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ

1. Тема проекту: “Розробити комбінований SDR – приймач з першим перетворювачем частоти на основі ФАПЧ-синтезатора” затверджена наказом по університету від 16 березня 2012 р. №534.14
2. Термін здачі студентом закінченого проекту: 17 травня 2012 р
3. Вихідні дані до проекту:

  • смуга частот вхідного сигналу: 5.7-5.8 ГГц;
  • сигнал, що подається на блок цифрової обробки: не більше 100 кГц;
  • шаг перестроювання SDR: 10 Гц.

4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки:

  • огляд області застосування SDR у телекоммунікаціях;
  • огляд існуючих технічних рішень SDR на предмет задоволення поставлених вимог;
  • вибір та аналіз структури SDR — приймача з поліпшеними параметрами, вузлів і блоків, вплив параметрів на характеристику в цілому;
  • розробка принципової схеми вузлів та блоків; — экономiчна частина; — охорона працi.

5. Перелік графічного матеріалу:

  • Програма для спектрального аналізу;
  • Принципова схема приймача прямого перетворювання;
    Принципова схема генератору, керованого напругою;
  • Загальна принципова схема SDR – приймача;
  • Наукові, виробничі та економічні результати економічного аналізу.

РЕФЕРАТ

Об’єкт проектування – Software Defined Radio.
Мета роботи – зменшення дзеркального каналу завдяки фазовому методу.
Метод проектування – техніко-економічний із використанням комп’ютерних технологій для моделювання приймача.

В роботі проведено обґрунтування використання технології SDR для стандарту WiMax. Були визачені основні проблеми, які виникають при використанні SDR. Це проблема переносу спектру приймаємого сигналу в смугу більш низьких частот та проблема виникнення дзеркального каналу. У процесі проектування було використано фазовий метод зменшення дзеркального каналу. Було зроблено математичну модель приймача та розглянуто методи підвищення ефективності зменшення дзеркального каналу. Модель, що наведено у даній роботі, працює і може бути використана для підвищення якості приймаємого сигналу.

РАДІОМЕРЕЖА, СТАНДАРТИ GSM, GPS, 2G, 3G, MOTOROLLA, SDR, ДЗЕРКАЛЬНИЙ КАНАЛ, ФАЗОВИЙ ФЕТОД, ФАП

ЗМIСТ

  • ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ
  • ВСТУП
  • 1 ОГЛЯД ОБЛАСТІ ЗАСТОСУВАННЯ SDR У ТЕЛЕКОММУНІКАЦІЯХ
  • 1.1 Сутність технології SDR
  • 1.1.1 Використання технологii SDR у WiMax
  • 1.1.2 Використання технологii SDR у 3G
  • 1.1.3 Використання технологii SDR у Motorolla
  • 1.2 Вимоги до SDR-приймача
  • 1.3 Структура SDR-приймача
  • 1.4 Принципи побудови SDR-приймача
  • 1.5 Висновки
  • 2 ОГЛЯД ІСНУЮЧИХ ТЕХНІЧНИХ РІШЕНЬ SDR НА ПРЕДМЕТ ЗАДОВОЛЕННЯ ПОСТАВЛЕНИХ ВИМОГ
  • 2.1 Зменьшення дзеркального каналу методом контрольних точок
  • 2.2 Зменьшення дзеркального каналу методом балансування
  • 2.3 Зменьшення дзеркального каналу завдяки звуженню діапазону перестроювання SDR – приймач
  • 2.4 Огляд фазового методу придушення дзеркального каналу
  • 2.5 Висновки
  • 3 АНАЛІЗ СТРУКТУРИ SDR-ПРИЙМАЧА З ПОЛІПШЕНИМИ ПАРАМЕТРАМИ, ВУЗЛІВ І БЛОКІВ, ВПЛИВ ПАРАМЕТРІВ НА ХАРАКТЕРИСТИКУ В ЦІЛОМУ
  • 3.1 Розгляд усіх елементiв SDR-приймача окремо
  • 3.2 Функції SDR-приймача, що реалізовані програмно
  • 3.3 Схема вдосконаленої структури SDR-приймача з полiпшеними параметрами зменьшення дзеркального каналу
  • 3.4 Статика і динаміка схеми SDR-приймача
    4 МОДЕЛЮВАННЯ ОБРАНОЇ СТРУКТІРИ SDR – ПРИИЙМАЧА
  • 4.1 Вибір моделюючого пакету
  • 4.2 Моделювання та аналіз результатів
  • 4.3 Висновки
  • 5 РОЗРОБКА ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ ТА ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ ВУЗЛІВ ТА БЛОКІВ
  • 5.1 Розробка функціональної схеми поліпшеної моделі SDR — приймача
  • 5.2 Розробка принципової схеми приймача прямого перетворювання
  • 5.3 Розробка принципової схеми гетеродину
  • 5.4 Розробка принципової схеми генератору, керованого напругою
  • 5.5 Розробка принципової схеми RF – тюнеру
  • 5.6 Висновки
  • 6 ЭКОНОМIЧНА ЧАСТИНА
  • 6.1 Загальна характеристика дослідження
  • 6.2 Розрахунок витрат на науково-дослідницькі роботи
  • 6.3 Якісний економічний аналіз результатів розробки
  • 6.4 Висновки
  • ВИСНОВКИ
  • ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
  • Додаток А – Технічне завдання на дипломний проект
  • Додаток Б – Програма для спектрального аналізу
  • Додаток В – Принципова схема приймача прямого перетворювання
  • Додаток Г – Загальна принципова схема SDR – приймача
  • Додаток Д – Наукові, виробничі та економічні результати аналізу

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

API (Application Programming Interfaces) — Інтерфейси Прикладного Програмування;
CDMA (Code Division Multiple Access) — Множинний Доступ З Кодовим Поділом;
DDC (Digital Down Converter) – Цифровий Понижувач;
DRM (Digital Rights Management) – Керування Цифровими Правами;
DSP (Digital Signal Processing) – Цифрова Обробка Сигналу;
FPGA (Field-Programmable Gate Array) — Вентильна Матриця, Програмована В Умовах Експлуатації;
GPS (Global Positioning System) — Глобальна Система Позиціонування;
GSM (Global System for Mobile Communications) — Глобальна Система Мобільного Зв’язку;
HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) – Гибрідний Автоматичний Запит Повтору;
HSPA (High Speed Packet Access) – Швидкий Пакетний Доступ;
ISDN (Integrated Services Digital Network) — Цифрова Мережа З Інтегрованими Послугами;
PDN (Packet Data Network) — Мережі Пакетної Передачі Даних;
PHY (Physical Layer) — Фізичний Рівень;
QoS (Quality of Service) — Якість Обслуговування;
RAN (Radio Access Network) — Мережа Радіо Доступу;
SDR (Software Defined Radio) – Радіо З Програмованими Параметрами;
WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) – Світова Взаємодія Для Мікрохвильового Доступу;
АЧХ (Амплитудно — Частотная Характеристика) – Амплітудно — Частотна Характеристика;
АЦП (Аналого — Цифровой Преобразователь) – Аналого — Цифровий Перетворювач;
БС (Базовая Станция) — Базова Станція;
ГУН (Генератор, Управляемый Напряжением) — Генератор, Керований Напругою;
НЧ (Низкочастотный) – Низькочастотний;
ООС (Отрицательная Обратная Связь) — Негативний Зворотній
зв `язок;
ПЛИС (Программируемая Логическая Интегральная Схема) – Програмована Логічна Інтегральна Схема;
ПЧ (Промежуточная Частота) — Проміжна Частота;
УКВ (Ультра Короткая Волна) — Ультра Коротка Хвиля;
УРЧ (Усилитель Радиочастоты) — Підсилювач Радіочастоти;
ФАПЧ (Фазовая Автоподстройка Частоты) — Фазове Автопідстроювання Частоти;
ФЧХ (Фазо-Частотная Характеристика) — Фазо-Частотна Характеристика;
ЧМ (Частотная Модуляция) — Частотна Модуляція;
ЦАП (Цифро-Аналоговая Модуляция) — Цифро-Аналогова Модуляція.

ВСТУП

В епоху інформаційних технологій активно розвиваються засоби передачі даних. І одна з основних задач, які при цьому стоять, полягає в тому, що необхідно знайти золоту середину між якістю сигналу і вартістю обладнання для його передачі і прийому. Вже існує технологія, що дозволяє поєднати добру якість і низьку вартість в одному продукті. Ця технологія називається Software Defined Radio. Вона дозволяє реалізувати окремі компоненти приймально-передавального тракту програмно, тобто замінити апаратне забезпечення програмним кодом. Перевага даного підходу в тому, що не потрібно купувати коштовне обладнання для модернізації, досить просто оновити код. Так само SDR показує гарні результати обробки сигналу.

Проблема використання Software Defined Radio полягає у тому, що він не пристосований для роботи на високих частотах, таких як частота стандарту WiMax 5,7-5,8 ГГц. Тому потрібно перенести спектр приймаємого сигналу в смугу більш низьких частот.

В даному дипломному проекті розглянуто метод вирішення проблеми перенесення спектру сигналу у смугу більш низьких частот та метод повного пригнічення дзеркального каналу при умові, що усі елементи ідеальні.

1 ОГЛЯД ОБЛАСТІ ЗАСТОСУВАННЯ SDR У ТЕЛЕКОММУНІКАЦІЯХ

1.1 Сутність технології SDR

Абревіатура SDR означає, що основні функції і параметри приймача визначені програмно, а апаратна частина виконує функції інтерфейсу між антеною і комп’ютером, завдання якого полягає в перетворенні сигналів з антени у вигляд, придатний для обробки комп’ютером [2]. SDR є ефективне і порівняно недороге рішення проблеми створення багаторежимного, багатосмугового, багатофункціонального бездротового пристрою, який може бути посилений шляхом оновлення програмного забезпечення. SDR застосовують в широкому діапазоні галузей бездротового зв’язку. Реконфігурація SDR може здійснюватися статично, або динамічно:

  • статична реконфігурація здійснюється в автономному режимі;
  • динамічна реконфігурація здійснюється в режимі розмови.

Коли передбачається робота з технологіями, які працюють в широкому діапазоні частот, в основу SDR покладають відомий принцип — пряме перетворення високочастотних сигналів в сигнали низькочастотні, що лежать в діапазоні частот, які SDR здатен обробити.

Основна відмінність від відомих рішень в області апаратури прямого перетворення, що зумовлена розвитком елементної бази в даний час, полягає в тому, що стало можливим легко отримати ортогональні (квадратурні) сигнали від гетеродину передавача у досить широкому діапазоні частот, і, як наслідок, отримати ортогональні сигнали на низькій ПЧ з малими фазовими похибками. Це дає можливість отримати добре зменшення неробочих бічних смуг і дзеркального каналу. Основну роботу виконує програма, що реалізує спеціальні алгоритми обробки квадратурних (I / Q) оцифрованих сигналів на низькій проміжній частоті.

Технологія SDR пропонує наявність панорами, при цьому оператору доступне візуальне спостереження в реальному часі на моніторі комп’ютера за сигналами в смузі частот, яка визначається частотою дискретизації (48, 96 або 192 кГц), а також можливість покращувати функціональність SDR – трансіверу шляхом вдосконалення програмного забезпечення. Завдяки SDR немає необхідності купувати щоразу новий апарат — достатньо лише завантажити та оновити програму.

Крім моніторингу з дуже гарною наочністю, керуючі програми для SDR дозволяють здійснити високоякісний запис сигналу і ретранслювати його своєму кореспондентові, записати стан ефіру в смузі частот і згодом його відтворити, обрати будь-яку смугу пропускання фільтру з доброю крутизною схилів, а також будь-які режими роботи, включаючи навіть прийом радіостанцій нового стандарту радіомовлення DRM.

Відмінні риси SDR трансіверів — малі власні шуми і відмінна якість аудіо прийнятих і переданих сигналів. Крім цього, SDR приймач — це ще й аналізатор спектру, що дозволяє оператору всебічно оцінювати сигнали радіостанцій.

Особливі перспективи техніка SDR може дати тим, хто працює на УКХ діапазонах. Підключивши до SDR-трансіверу УКВ-трансвертер, можна спостерігати за наявністю та активністю радіостанцій в досить широкій смузі частот.

Технологія SDR використовується в GSM, WiFi, WiMax, GPS, 3G, у військовій техніці зв’язку. Таким чином, поліпшивши SDR, можна поліпшити всі ці технології, що робить дане питання особливо актуальним.

⦁ Використання технологii SDR у WiMax

Для технології WiMax SDR дозволяє підтримувати нові протоколи та нові опції простою заміною програмного забезпечення. Оскільки WiMax активно розвивається, то це дуже актуально [4].
Вимоги, що пред’являються до функціоналу PHY технології WiMax:
802.16d:

  • зручний і гнучкий API;
  • Tx розмаїття (STC);
  • Rx розмаїття (MRC).

802.16e:

  • HARQ;
  • Turbo кодування;
  • MIMO;
  • ААС / BF.

Чому варто використовувати SDR Picochip:

  • висока продуктивність системи;
  • висока ефективність використання ресурсів системи;
  • гнучкий підхід до планування використання ресурсів;
  • добра читаність і модифікованость коду;
  • зручні і розвинені засоби розробки;
  • Picochip — одна з найбільш досконалих моделей SDR як по продуктивності, так і за кількістю додаткових можливостей.

Для коректної роботи у стандарті WiMax, SDR повинен відповідати наступним вимогам:

  • співвідношення сигнал / шум: не більше 10/18 дБ;
  • рівень сигналу: 100-120 дБ.

1.1.2 Використання технологii SDR у 3G

Оператори мобільного зв’язку широко використовують технологію SDR. Вже відомо, що ведуться роботи з модернізації обладнання мережі 2G, 3G і LTE-Ready шляхом оновлення програмного забезпечення у SDR. У результаті швидкість передачі даних збільшиться до 21 Мбіт на секунду [5].

Багато компаній презентують нові радіомодулі, засновані на технології SDR. Ці модулі дозволять мобільним операторам одночасно підтримувати будь-які комбінації послуг 2G, GSM, 3G, CDMA/HSPA + і 4G/LTE. Крім використання в нових мережах, представлений радіомодуль можна встановити на будь-який з більш ніж 700 000 базових станцій, що діють в операторських мережах по всьому світу.

Для вирішення проблеми багатьох стандартів, коли в мобільному телефоні співіснує все більше стандартів мобільного зв’язку, корпорація Intel працює над інноваційною архітектурою SDR для своїх майбутніх рішень з базовою смугою частот. SDR може підтримувати кілька стандартів на одному процесорі шляхом перепрошивки ПО. Це має величезні переваги для мультистандартних додатків бездротового зв’язку, такі як скорочення часу виходу на ринок, безпренцендента гнучкість, менший форм-фактор т.ін. Прототип SDR з базовою смугою частот Intel вже доступний. Ця технологія була протестована на супутниковому стандарті GMR-3G, а так само на наземних стандартах, таких як 2G і 3G і показала відмінні результати.

Для коректної роботи, SDR повинен відповідати наступним вимогам:

  • Діапазон частот, що приймаються: 5,7 – 5,8 ГГц;
  • Точність встановлення частоти: 10 Гц;
  • Рівень пригнічення дзеркального каналу: не менш за 70 дБ;
  • Вид модуляції: визначається програмою SDR, може бути амплітудна, частотна, фазова і будь-яка інша модуляція;
  • Надійність: 1000 годин середній наробіток на відмову;
  • Вимоги до стандартизації: передбачується виготовлення одиничних зразків с використаннясм уніфікації і стандартних виробів;
  • Естетичні та ергономічні вимоги: конструктивне оформлення та зовнішній інтерфейс повинні відповідати сучасним вимогам естетики і найліпшим умовам роботи оператору;
  • Допустимі впливи кліматичних і механічних факторів:
    — температура 15-35°С;
    — берегти від пилу та вологи;
    — рівень зовнішніх електро-магнітних впливів не більше -100 дБ.

1.1.3 Використання технологii SDR у Motorolla

Компанія Mororolla узяла технологію SDR за основу створення багатосмугових, гнучких і розумних базових станцій [3]. У БС Motorolla існує два ключові компоненти:

  • RF-тюнер, який не залежить від інших компонентів радіо;
  • модем, який зазвичай реалізується за допомогою програмних частин, таких як DSP і FPGA.

Єдина система радіодоступу (RAN) припускає використання єдиної платформи для підтримки декількох послуг телекомунікацій. Motorolla досить довго використовує цю технологію, щоб зробити висновок про її значні економічної вигоди. При об’єднанні РАН і SDR можна отримати можливості:

  • перенесення базової станції з однієї технології на іншу;
  • одночасне розгортання декількох технологій в одній базовй станції.

Завдяки SDR немає необхідності у коштовному монтажу нового обладнання, при якому необхідно забиратися на вишку базової станції. Можливість розгортання декількох технологій, таких як LTE і CDMA, в одній базовій станції є цінним інструментом по утриманню абонента. Особливо важливим є той факт, що усі 100% мережних елементів при необхідності можна використовувати вдруге. На рисунках 1.1 і 1.2 представлені узагальнені схеми структур БС SDR і БС Motorolla відповідно, з яких випливає, що між ними є певні подібності. Так, обидві ці технології мають антену, RF, а також модем і блок керування, які в Motorolla реалізовані єдиним блоком. Якщо способи реалізації цих технологій схожі, то впровадження SDR в Motorolla стає відносно нескладним завданням.

1

Рисунок 1.1 – Типова архітектура базовоі станціі SDR-приймача

2

Рисунок 1.2 – Типова архітектура базовоі станціі Motorolla WiMax

В даний час спостерігається зростання попиту на послуги технології WiMax. Оператори хочуть збільшити пропускну спроміжність своїх систем і перейти на технології наступного покоління, такі як 16e Enchanced, WiMAX 2 (802.16m), або LTE, LTE-Advanced. Завдяки SDR немає необхідності купувати нове обладнання і це неймовірно вигідно з економічної точки зору.

1.2 Вимоги до SDR-приймача

Вимоги до будь-якого обладнання можуть змінюватися в залежності від того, де це обладнання використовується. Так, військова техніка повинна володіти високою стійкістю до відмов, що збільшує її вартість. Але ми розглядаємо обладнання, що призначене для широкого кола споживачів [2].

Отже, вимоги до SDR:

  • максимальна тривалість життя обладнання;
  • здатність пристосовувати обладнання під нові стандарти по мірі їх виникнення;
  • швидке впровадження нових послуг;
  • оптимізація якості обслуговування (QoS) за рахунок динамічного розподілу ресурсів;
  • спрощення процедури виправлення помилок і перепрошивки програмного забезпечення; —
  • скорочення часу виходу на ринок;
  • можливість працювати у 3G.

SDR не здатен обобити високочастотний сигнал. Тому потрібно перенести його в смугу більш низьких частот, але при цьому виникає дзеркальний канал. Використовуючи фазовий метод, котрий буде розглянуто далі, дзеркальний канал (неробочу бічну смугу) можна досить легко придушити на 40 дБ. Проте добитися пригнічення неробочої смуги більше 60 дБ, що типово майже для усіх супергетеродинних приймачів середнього класу з кварцовими фільтрами виявляється значно складніше.

Тим не менш, навіть для досягнення пригнічення неробочої смуги на 40 дБ потрібна висока точність підтримки фази і амплітуди сигналів I та Q. Відхилення фази не повинно перевищувати 1, а амплітуди — 0,1 дБ. Ще складніше досягти 60 дБ пригнічення неробочої смуги: сигнали I і Q повинні мати точність 0,1 по фазі і 0,01 дБ по амплітуді. У таблиці 1.1 наведені значення ступеню пригнічення бічної смуги при розбалансуванні фази і амплітуди.

77

Записи цієї таблиці означають що для пригнічення дзеркального каналу не гірше ніж наприклад 60 дБ необхідно домогтися максимального відхилення фази 0,1 градусів при відхиленні амплітуди до 0,2% максимального значення.

1.3 Структура SDR-приймача

На рисунку 1.3 представлена блок-схема найпростішого програмнообумовленого радіоприймача. Вона складається з антени, на вхід якої надходить сигнал.

3

Рисунок 1.3 – Схема звичайного SDR – приймача

Далі RF-тюнер перетворює вхідний аналоговий сигнал у сигнал проміжної частоти, після чого відбувається аналогово-цифрове перетворення. Потім йде цифровий понижувальний перетворювач (DDC), що є ключовим елементом SDR — системи. Як правило, це монолітний чіп або програмована користувачем вентильна матриця (FPGA).

FPGA — це напівпровідниковий пристрій, який може бути конфигурирований після виготовлення. FPGA програмуються шляхом зміни логіки роботи принципової схеми, наприклад, за допомогою вихідного коду мовою проектування (типу VHDL), на якому можна описати цю логіку роботи мікросхеми. FPGA є однією з архітектурних різновидів програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС). FPGA можуть бути модифіковані практично в будь-який момент в процесі їх використання. Вони складаються з конфігурованих логічних блоків, подібних перемикачів з безліччю входів і одним виходом. У цифрових схемах такі перемикачі реалізують базові двійкові операції AND, NAND, OR, NOR і XOR. У більшості сучасних мікропроцесорів функції логічних блоків фіксовані і не можуть модифікуватися.

Програмовані логічні інтегральні схеми — електронний компонент, який використовується для створення цифрових інтегральних схем. На відміну від звичайних цифрових мікросхем, логіка роботи ПЛІС не визначається при виготовленні, а задається за допомогою програмування. Для програмування використовуються програматори і налагодження середовища, що дозволяють задати бажану структуру цифрового пристрою у вигляді принципової електричної схеми або програми на спеціальних мовах опису апаратури Verilog, VHDL, AHDL т.ін. Деякі виробники пропонують програмні процесори для своїх ПЛІС, які можуть бути модифіковані під конкретну задачу, а потім вбудовані в ПЛІС. Тим самим забезпечується зменшення місця на друкованій платі і спрощення проектування самої ПЛІС.

Зазвичай DDC складається з трьох основних розділів:

  • цифровий мікшер;
  • цифровий гетеродин;
  • фільтр нижніх частот.

Цифровий мікшер і гетеродин опускають цифровий сигнал в область більш низьких частот, яка знаходиться у рамках смуги пропускання системи. Фільтр виконує функцію відсівання сумарної частоти і пропускання різницевої частоти. Далі сигнал переходить на етап цифрової обробки сигналу (DSP), де відбувається демодуляція, декодування і т.ін.

Сам по собі SDR може пригнічувати дзеркальний канал на 50 дБ. Наша мета — пригнічення дзеркального каналу на 70 дБ. Отже, необхідно модернізувати схему, зображену на рисунку 1.3 таким чином, щоб вона дозволила придушити дзеркальний канал додатково на 20 дБ.

1.4 Принципи побудови SDR-приймача

Основний принцип побудови SDR полягає в перенесенні з апаратних на програмні засоби якомога більшого числа елементів без погіршення параметрів сигналу [1]. Чим більше блоків приймача реалізовано програмно, тим дешевше стає приймач і тим простіше модернізація усіх його компонентів.

4

Рисунок 1.4 – Структурна схема SDR — приймача

На рисунку 1.4 ми бачимо, що перенос спектру здійснюється за допомогою аналогових блоків, а вже на SDR йде цифровий сигнал. На жаль, частина елементів, таких як антена, неможливо реалізувати програмно, а у деяких випадках це може нашкодити сигналу. Тому слід усвідомлювати, що якщо є можливість замінити апаратний компонент приймача програмою, але це погіршить роботу системи в цілому, необхідно відмовитися від такого рішення.

Але як здійснюється керування SDR? На малюнку 1.4 бачимо, що на другий, третій гетроін і на блок цифрової обробки сигналу надходить сигнал управління, представлений кодовим словом. Управління приймачем здійснюється за рахунок програмних засобів, як і управління видом модуляції. Кодова послідовність визначає діапазон і крок перестроювання вузлів SDR. Так здійснюється керування SDR — приймачем.

1.5 Висновки

У даному розділі проекту наведено опис SDR — приймача і те, яке місце він посідає в технологіях WiMax, 3G і базових станціях Motorola, що дає уявлення про актуальність технології SDR. Так само були приведені вимоги до роботи системи, можливі відхилення від них і наслідки цих відхилень. Була розглянута структура найпростішого SDR — приймача з коротким введенням в статику і динаміку моделі, які будуть розглянуті більш детально у наступних пунктах. Ми визначили, що ці технології працюють на високих частотах, тож треба перенести приймаємий сигнал в смугу більш низьких частот.

2 ОГЛЯД ІСНУЮЧИХ ТЕХНІЧНИХ РІШЕНЬ SDR НА ПРЕДМЕТ ЗАДОВОЛЕННЯ ПОСТАВЛЕНИМ ВИМОГАМ

2.1 Зменьшення дзеркального каналу методом контрольних точок

Метод контрольних точок полягає у тому, що проводяться випробування для різних параметрів системи і результати цих іспитів заносяться у пам’ять SDR. Після цього, коли на SDR надходить сигнал з якимись параметрами, він знає, як йому перестроювасить, щоб краще обробити сигнал. Це прискорює роботу приймача. Такий метод можна використати для усіх елементів прямого перетворювання, а можна зробити це лише для двох фільтрів, що знаходяться на RF – тюнері, щоб отримати уявлення про те, як працює такий метод. Ми не можемо використати лише цей метод для пригнічення дзеркального каналу, бо він не дозволяє придушити дзеркальний канал на 70 дБ. Отже, необхідно використати додаткові засоби боротьби з дзеркальним каналом.

2.2 Зменьшення дзеркального каналу методом балансування

Нам вже відомо, що SDR не здатен обробити високочастотний сигнал. Тому нам потрібно перенести його у смугу більш низьких частот. Для цього ми використовуємо приймач прямого переворювання і RF – тюнер. І тут перед нами стає питання, який рівень сигналу віддати на приймач прямого перетвоювання, а який подати на RF, щоб досягти оптимальних результатів і не перенавантажити жоден з них. Цей метод варто використати для досягнення нашої мети стосовно переносу спектру сигналу в смугу більш низьких частот.

2.3 Зменьшення дзеркального каналу завдяки звуженню діапазону перестроювання SDR – приймача

Одним з методів пригнічення дзеркального каналу є звуження діапазону перестроювання SDR за рахунок збільшення діапазону перестроювання на frontend. Це досягається за допомогою включення в структуру front-end ФАПЧ. В даному випадку ФАПЧ виступає в ролі синтезатору частоти і результатом його роботи є перенесення спектра сигналу у смугу більш низьких частот.

Розглянемо схему SDR, що наведено на рисунку 2.1. для випадку сигналу WiMax з частотою 5,7 — 5,8 ГГц. Більш детально ми розглянемо дану схему далі, а зараз слід звернути увагу на те, що на виході прямого перетворення ми отримаємо сигнал з частотою 2-4 МГц. Ця частота менша за опорну частоту WiMax, але вона все ще досить велика, щоб SDR міг її обробити. Тому ми множимо цей сигнал на сигнал, який виробляє ФАПЧ. В результаті у нас виходить сумарна і різницева частоти. Сумарна частота відсіюється фільтром нижніх частот, а різницева частота проходить далі і вона досить мала, щоб SDR міг її обробити. Далі ми перевіримо це на практиці, промоделював дану модель засобами обчислювальних систем.

5

Рисунок 2.1 – Схема обраноi структури SDR

Даний метод задовольняє заданим вимогам стосовно переносу спектру сигналу у таку смугу частот, яку SDR зможе обробити. Метод відносно простий в реалізації, тому доцільно використовувати саме його.

Управління гетеродинами повинно здійснюватися по МГц, кГц і Гц завдяки відправки на них кодових послідовностей.

2.4 Огляд фазового методу пригнічення дзеркального каналу [1]

Нехай є корисний сигнал. На передавальній стороні його накладено на несучу з частотою 5,7 ГГц. Щоб знизити частоту корисного сигналу і «перенести» корисну смугу частот у більш низький частотний діапазон, цей сигнал на приймальній стороні через антену надходить на змішувач, на вхід якого надходить сигнал гетеродину з частотою 5,6 ГГц, як показано на рисунку 2.2.

6

Рис 2.2 — Перетворювання частоти в смугу 0 ПЧ

7

Рис 2.3 — Спектр перетворювання частоти в смугу 0 ПЧ

Проблема даного підходу полягає в тому, що одночасно ми будемо приймати сигнали, що лежать в межах 5,6 GHz до 5,7 GHz як «дзеркальні». Чому це відбувається? Відомо, що при перемножуванні сигналів виникає сумарна (2.1) і різницева (2.2) частоти, тому їх формули будуть виглядати наступним чином:

77

Дилема полягає в наступному: якщо сигнали, які розташовані по «праву сторону» несучої, перенесуться в позитивну околицю нульової частоти, то сигнали по «ліву сторону» несучої повинні перенестися в негативну область частот. Але на практиці таке неможливо, тому ці сигнали виявляються в позитивній околиці нульової проміжної частоти, там же де й корисні сигнали, а це безумовно створює перешкоди, як показано на рисунку 2.3. Математично це можна описати за допомогою концепції негативних частот, в цьому випадку дзеркальна частота являє собою «корисну» частоту, але взяту з негативним знаком:

77

Низькочастотний фільтр легко зможе придушити сумарну частоту 11,3 GHz і відповідну їй дзеркальну сумарну частоту -11,3 GHz (але яка фізично лежить на частотах +11,3 GHz), але різницеві компоненти в 0,1 GHz опиняться в смузі пропускання фільтра і накладуться один на одного, при цьому дзеркальна частота створить сильну перешкоду.

В цілому дзеркальний канал не буде проблемою, якщо в області частот від 5,6 GHz до 5,7 GHz не буде сигналів для інтерференції, але на практиці такого не буває.

Але як можна придушити дзеркальний канал прийому? Це робиться з використанням квадратурного змішувача. В іноземній науковій та вітчизняній літературі приймач прямого перетворення DCR або побудований на його основі SDR приймач називають приймачем з фазовим пригніченням дзеркального каналу. В цілому цей метод відомий давно, але раніше він широко не застосовувався через недостатній розвиток електроніки, яка б забезпечила високу точність перетворень.

Але рівень розвитку сучасної цифрової електроніки та математичного апарату цифрової обробки сигналів роблять метод фазового пригнічення найефективнішим методом на сьогоднішній день.

Для того щоб запропонувати вдосконалення в структурі SDR – приймача, необхідно розібратися з теоретичними основами фазової селекції. Для цього знадобиться апарат комплексних чисел.

8

Рисунок 2.4 — Комплексна площина

З формул Ейлера можна вивести наступні співвідношення:

1

де j – комплексне число.

Щоб прояснити процес фазової селекції, нагадаємо деякі особливості комплексних чисел

9

Рисунок 2.5 — Поворот фазы комплексного вектору

Рисунок 2.5 ілюструє властивість, згідно з якою при множенні дійсного числа на j відбувається зміна його положення на 90 градусів проти годинникової стрілки. По суті це означає, що змінюється фаза числа.

Рисунок 2.6 показує поведінку гармонічних функцій sin і cos в тимчасовій і частотній області з використанням концепцій формул Ейлера. Як видно на прикладі, для обох функцій уявні складові рівні 0 і графіки ілюструють залежність амплітуди від частоти.

У частотної області справа йде трохи інакше: відповідно до формул Ейлера у частотній області функції сos ми маємо 2 складові причому одна з них розташована на негативній частоті, яка фізично не існує, але дана концепція допоможе математично описати процеси на змішувачі в галузі I і Q для випадку нижньої бічний смуги. Слід зазначити, що обидві спектральні складові косинуса лежать в дійсній площині.

10

Рисунок 2.6 – Часове представлення гармонійних сигналів та представлення на обертових векторах

Трохи інакше справа йде з функцією sin. Внаслідок множення на j відбувається поворот площини вектора негативної частоти проти годинникової стрілки, а внаслідок множення на-j відбувається поворот компоненти розташованої на позитивній частоті за годинниковою стрілкою, при цьому дана спектральна компонента набуває негативну амплітуду, що і показано на рисунку 2.6.

Слід відзначити ще одну важливу властивість при роботі з комплексними числами: множення сигналу з частотою f0 на exp (j2ρf0t) відповідає перетворенню частоти, показаному на рисунку 9 (b), а множення на exp (-j2ρf0t) відповідає перетворенню частоти, показаному на рисунку 2.7. Таким чином по суті ілюструється поява сумарноі і різницевої компонент сигналу.

11

Рисунок 2.7 — Математичні основи перетворення частоти

Тепер, коли основні властивості комплексних сигналів розкриті перейдемо до аналізу тих процесів, які відбуваються в IQ каналах SDR приймача і які зображені на рисунку 2.8.

12

Рисунок 2.8 – Перетворювання частот в каналі I

Сигнал з антени надходить на змішувач на який також приходить сигнал, що змінюється за законом косинусу. Ці сигнали перемножуються. В результаті чого отримуємо сумарну і різницеву компоненти. Дзеркальні складові на негативних частотах також матимуть сумарну і різницеву компоненти, які перетворюються аналогічно.

Після фільтрації залишається тільки смуга частот, розташована в області нульової проміжної частоти, причому спектри основного і дзеркального каналу виявляються накладеними один на одного, також спектр дзеркального каналу виявляється інвертованим. Слід відзначити важливу особливість: перетворення частот відбуваються в дійсній площині, тому що косинус має тільки дійсні складові в спектрі як показано на рисунку 2.9.

13

Рисунок 2.9 — Перетворювання частот в каналі Q

У каналі Q також сигнал надходить на змішувач, на якому він перемножується з сигналом опорного генератору, змінюється за законом синусу. В результаті також отримуємо сумарну і різницеві компоненти, знак яких визначається поведінкою функції синус в частотній області. Після фільтра одержуємо комплексні спектри з протилежними амплітудами, розташовані на одних і тих же частотах.

Тепер безпосередньо перейдемо до пригнічення дзеркального каналу. Для цього графіки на виході фільтрів нижніх частот представимо в тривимірній площині, як на рисунку 2.10:

14

Рисунок 2.10 — Фазова селекція сигналу

На представленому рисунку видно, в яких площинах (дійсної чи уявної) розташовані спектри сигналів. Повернемо площину спектру каналу Q на 90 градусів за годинниковою стрілкою. У теорії це робиться шляхом множення сигналу на -j, на практиці ж на цьому етапі використовується низькочастотний фазообертач.

Після повороту площина спектру лягає в дійсну площину (це показано на 2 знизу рисунку). Далі нехай ми підсумуємо повернений спектр каналу Q і вихідний спектр каналу I. В результаті підсумовані дзеркальні компоненти знищать один одного, тому що вони мають рівну амплітуду, але різні знаки, а корисні компоненти подвоюються, тому що мають рівні знаки. В результаті відбувається повне пригнічення дзеркального каналу прийому.

2.5 Висновки

У цьому розділі було розглянуто деякі з існуючих методів пригнічення дзеркального каналу. Метод звуження діапазону перестроювання був обраний тому, що така концепція є найбільш простою з точки зору фізичної реалізації, адже для неї потрібно створити приймач прямого перетворення, RF tuner і ФАПЧ, а ці елементи складаються з відносно невеликого числа блоків, отже, потрібно налаштувати меншу кількість параметрів і можна зосередитися на основному — зменшенні розбалансу між I і Q компонентами та отриманні спектрів сигналу для порівняльного аналізу. Також ми визначили, що чим менше діапазон перестроювання, тим менше асиметрія між I та Q каналами.

3 АНАЛІЗ СТРУКТУРИ SDR-ПРИЙМАЧА З ПОЛІПШЕНИМИ ПАРАМЕТРАМИ, ВУЗЛІВ І БЛОКІВ, ВПЛИВ ПАРАМЕТРІВ НА ХАРАКТЕРИСТИКУ В ЦІЛОМУ

3.1 Функціональний склад SDR-приймача

Отже, на рисунку 2.1 наведено обрану схему SDR — приймача, яка відрізняється від стандартної схеми тим, що в дану структуру включено ФАПЧ. Розглянемо усі її елементи окремо:

  • антена. В даній дипломній роботі ми розглядаємо випадок SDR для роботи з широкосмуговою технологією WiMax, тому припускаємо, що на антену подається сигнал з частотою 5,7 ГГц;
  • система прямого перетворення. Опорна частота 5,7 ГГц занадто велика, щоб SDR міг її обробити, тому необхідно перенести її в смугу низьких частот;
  • RF tuner. Для боротьби з дзеркальним каналом фазовим методом, на даному етапі ми розбиваємо сигнал на I і Q компоненти, один з яких зрушимо на 90 градусів відносно іншого;
  • ФАПЧ. Фазовий зсув між I і Q компонентами повинен бути максимально близький до 90 градусів. На високих частотах відхилення хочаб на 1 градус може призвести до виникнення дзеркального каналу, рівень якого буде еквівалентний рівню корисного сигналу, що є вкрай небажаним. ФАПЧ допомагає вирішити цю проблему. ФАПЧ реалізуються на основі елементарних ланок, з’єднаних в структуру зі зворотним зв’язком. До складу ФАПЧ входить фазовий детектор, формуючий фільтр і генератор гармонійних коливань, керований напругою. При використанні ФАПЧ у складі синтезатору частоти гетеродину, вхідним сигналом ФАПЧ є задавальне гармонійне коливання, вихідним — сигнал місцевого генератору. Якщо ФАПЧ використовується в якості детектору ЧМ сигналу, вхідним сигналом є ЧС сигнал, вихідним — низькочастотний сигнал, який представляє відновлюване повідомлення.

Властивості і характеристики системи ФАПЧ визначаються властивостями і характеристиками її елементів, насамперед фазовим детектором і формуючим фільтром. Істотний вплив на роботу ФАПЧ надає передавальна функція фазового детектору, тип фільтру, його порядок, коефіцієнт передачі у петлі зворотнього зв’язку т.ін. Ці фактори впливають на умови захоплення і утримання частоти, на нелінійні спотворення при детектуванні, на спектральний склад сигналу, що генерується керованим генератором. Схему звичайного ФАПЧ приведено на рисунку 3.1.

15

Рисунок 3.1 – Найпростіша система ФАПЧ у якості гетеродину

Кофіціент ділення може варіюватися від до біт. Збільшення числа бітів збільшує точність дробового значення. Така система дає досить точний результат.

  • Функціі SDR-приймача, що реалізовані програмно

Після того, як сигнал перенесений в область низьких частот, SDR може без проблем його обробити. SDR виконує такі функції:

  • цифрова фільтрація. Лінійний стаціонарний цифровий фільтр характеризується передавальною функцією. Передавальна функція може описати, як фільтр буде реагувати на вхідний сигнал. Таким чином, проектування фільтра складається з постановки завдання (наприклад, фільтр восьмого порядку, фільтр нижніх частот з конкретною частотою зрізу), а потім проводиться розрахунок передавальної функції, яка визначає характеристики фільтра. Передавальна функція фільтра має вигляд:

16

Переваги:

  1. висока точність (точність фільтрів обмежена допусками на елементи);
  2. стабільність (передатна функція не залежить від дрейфу елементів);
  3. гнучкість налаштування;
  4. компактність.

Недоліки:

  1. складність роботи з високочастотними сигналами;
  2. складність роботи у реальному часі;
  3. для високої точності потрібне якісне обладнання, таке як ЦАП і АЦП.
  • спектральний аналіз розкладає ряд на функції синусів і косинусів різних частот для визначення тих, поява яких особливо істотна і значима. Один зі способів зробити це — вирішити задачу лінійної множинної регресії, де залежна змінна — спостережуваний часовий ряд, а незалежні змінні або регресорів: функції синусів усіх можливих (дискретних) частот. Така модель лінійної множинної регресії може бути записана як:

17

Спектральний аналіз визначає кореляцію функцій синусів і косинусів різної частоти. Якщо знайдена кореляція (коефіцієнт при певному синусі або косинусі) велика, то можна зробити висновок, що існує періодичність на відповідній частоті у даних. При спектральному аналізі використовують програми, які наочно відображають стан сигналу в поточний момент часу за допомогою, так званого, «водоспаду», який відтворено у таких програмах, як SDRadio, PowerSDR, Rocky, MokGK т.і. Приклад роботи однієї з таких програм наведено у додатку Б;

  • демодуляція (детектування сигналу) — процес, зворотний модуляції коливань, перетворення модульованих коливань високої (несучої) частоти в коливання з частотою модулюючого сигналу. Для передачі енергії електромагнітної хвилі використовуються високочастотні коливання, а коливання низької частоти використовуються для модуляції (слабкоі зміни амплітуди або фази) високочастотних коливань. На приймаючій стороні з сигналу виділяють коливання низької частоти, які після посилення подаються на гучномовець;
  • частотна селекція — може здійснюватися за допомогою цифрової фільтрації, або спектрального аналізу. При фільтрації придушуються небажані частоти вхідного сигналу, щоб виділити потрібну смугу частот в сигналі. Так само частотна селекція може здійснюватися за допомогою спектрального аналізу. Дані фільтри можуть бути:
  1. низьких частот;
  2. високих частот;
  3. смугові;
  4. режекторні — не пропускають сигнали певної частоти і пропускають сигнали, що знаходяться за межами цієї частоти;
  5. фазові — пропускають усі частоти сигналу з рівним посиленням, але змінюють фазу сигналу.
  • видача результатів обробки – видача результатів обробки на екран для подальшого аналізу. Може виводитися в будь-якому вигляді, наприклад, у вигляді спектра.

18

Рисунок 3.2 — Схема вдосконаленої структури SDR-приймача з полiпшеними параметрами пригнічення дзеркального каналу

На рисунку 3.2 наведено схему моделі SDR — приймача з поліпшеними параметрами пригнічення дзеркального каналу і етапи перенесення спектру в смугу низьких частот. Нововведення даної схеми полягає у додаванні в її структуру ФАПЧ в якості гетеродину RF – тюнеру. При роботі з такими технологіями як WiMax, сигнал необхідно перенести в смугу більш низьких частот до подачі його на SDR. На першому етапі маємо вхідний сигнал з частотою 5,7-5,8 ГГц. На другому етапі сигнал перемножується з сигналом гетеродину з частотою 5,6 ГГц і на виході маємо сигнал з частотою 100-200 МГц. На третьому етапі сигнал перемножується з сигналом другого перестроюваного гетеродину з частотою 96-196 МГц і на виході маємо сигнал 4 МГц. На четвертому етапі сигнал перемножується з сигналом ФАПЧ, який теж є свого роду гетеродином і на виході маємо сигнал з частотою 100 кГц. Такий сигнал SDR здатний обробити, а це саме те, чого ми прагнули.

19

Рисунок 3.3 – Этапи переносу сигналу в смугу низьких частот

Так, завдання перенесення сигналу в смугу низьких частот почасти доводиться на RF tuner. Але тут також виникає проблема, адже для обробки сигналу широкого діапазону RF tuner повинен мити високу точність. Зрушення по фазі між I і Q сигналами навіть на 1 градус може значно погіршити сигнал. Тому в структуру приймача був включений ФАПЧ щоб розширити діапазон перестроювання шляхом переносу спектру в смугу більш низьких частот і поліпшити характеристики роботи RF tuner, який є засобом боротьби з дзеркальним каналом. ФАПЧ в даному випадку виконує роль синтезатора частоти, або третього гетеродину, який, як і перші два, виконує функцию перенесення спектра в смугу низьких частот. Завдяки ФАПЧ на SDR надходить сигнал, який той здатний обробити, тому, впровадження ФАПЧ є доцільним і навіть необхідним заходом.

3.4 Статика и динаміка схеми SDR-приймача

Нижче приведено статику і динаміку схеми, які відображають те, з чого розглянута схема складається і як її елементи функціонують відповідно. Саму схему наведено на рисунку 3.2.
Апаратний склад приймача:

  • антена;
  • смуговий фільтр (преселектор) — послаблює сигнали потужних станцій (службових або радіомовних);
  • змішувачі — мають два входи і служать для перемножування опорного сигналу і сигналу гетеродину. Частота гетеродину обирається близько до частоти опорного сигналу;
  • фільтр низьких частот виділяє сигнал різницевої частоти F, що лежить в звуковому діапазоні, причому F = f1-f2, де f1 — частота опорного сигналу, а f2 — частота гетеродину. Цей пристрій також визначає селективність (вибірковість) приймача;
  • генератор коливань — виробляє сигнал з дуже точною частотою, що забезпечує стабільний сигнал синхронізації для стабілізації частоти приймача;
  • ФАПЧ — система автоматичного регулювання, підстроює частоту керованого генератору так, щоб вона була рівна частоті опорного сигналу. Регулювання можливе завдяки негативному зворотньому зв’язку (ООС). Порівнюються фаза вхідного і опорного сигналів, і виводиться сигнал помилки, рівний різниці фаз цих сигналів. Сигнал помилки проходить через ФНЧ і використовується в якості приводу для генератору, керованого напругою (ГУН), що забезпечує ООС. Якщо частота вихідного сигналу відхиляється від опорної, то сигнал помилки збільшується, впливаючи на ГУН в бік зменшення помилки. У стані рівноваги вихідний сигнал фіксується на частоті опорного;
  • дільник частоти. Система фазового автопідстроювання частоти (ФАПЧ) використовує дільник частоти для створення частоти, кратній опорній. Іншими словами, цей пристрій зменшує в ціле число разів частоту підводимих до нього періодичних коливань.

Взаємодія апаратних засобів приймача:

Радіосигнал, прийнятий в антену, переноситься «вниз», в смугу звукових частот, надалі надходить на вхід звукової карти комп’ютеру, потім сигнал демодулюєеться цифровим способом. При цьому є можливість подивитися вид сигналу, його спектр і бачити його параметри (амплітуду, частоту) на індикаторах SDR-програми.

Розглянемо структуру SDR. У режимі «прийому» сигнал з антени надходить через антенний комутатор на вхід РЧ / аттенюатору. Аттенюатор — пристрій, призначений для зниження рівня сигналів, що забезпечує фіксоване або регульоване загасання. Коефіцієнт передачі ідеального аттенюатору як чотириполюсника має незалежну від частоти АЧХ, значення якої менше одиниці, і лінійну ФЧХ.

Атенюатори використовуються в тих випадках, коли необхідно послабити сильний сигнал до прийнятного рівня, наприклад, щоб уникнути перевантаження приладу надмірно потужним сигналом. Корисним побічним ефектом є те, що використання аттенюатора між лінією і навантаженням покращує коефіцієнт біжучої хвилі і коефіцієнт стоячої хвилі у разі, коли навантаження погано узгоджене з лінією. Енергія вхідного сигналу, що не надійшла на вихід, перетворюється в тепло, як в оптичному, так і в електричному аттенюаторі. Тому потужні атенюатори конструктивно повинні передбачати охолодження. У простому випадку електричний аттенюатор будується на основі резисторів.

РЧ / Аттенюатор призначений для посилення сигналу підсилювачем радіочастоти (УРЧ), а також ослаблення сигналу аттенюатором. Управління УРЧ може здійснюватися як з програмами, так і з лицьової панелі приладу за допомогою тумблеру. Управління аттенюатором здійснюється тільки з програми. Далі сигнал подається на блок ФНЧ. Відфільтрований сигнал надходить на квадратурний перетворювач частоти (змішувач). У цьому блоці спектр прийнятого радіосигналу переноситься на проміжну частоту.

На виході формуються два квадратурних канали (різниця між фазами сигналів становить 90 градусів), які посилюються аудіопідсилювачем і перетворюються аналого-цифровим перетворювачем звукової карти в цифровий вигляд. SDR-програма виконує перенос спектру цього сигналу в смугу нульової частоти, фільтрацію, демодуляцію, DSP-обробку.

Приймальний тракт SDR-трансіверу в комплексі представляє собою супергетеродинний приймач з низькою ПЧ, де приставка SDR, побудована за принципом прямого перетворення частоти, призначена для перенесення спектру сигналу на проміжну частоту.

Така реалізація транисверу має усі переваги приймача прямого перетворення частоти, такі як низький рівень власних шумів за рахунок застосування ключового змішувача і малошумлячих операційних підсилювачів, великим динамічним діапазоном без застосування аналогового автоматичного регулятору посилення (АРУ), перевагами супергетеродинних приймачів, а так само перевагами цифрової обробки сигналів (ЦОС, або від англ. — DSP) — цифрові фільтри з великим коефіцієнтом прямокутності, автоматичні режекторні фільтри на кілька частот і ін.

Необхідно зазначити, однак, що в найбільшій мірі зазначені властивості SDR-приймача досягаються з високоякісними звуковими картами.

На даному етапі ми маємо принципову і структурну схеми SDR — приймача. Розглянуто метод перенесення спектра сигналу в смугу низьких частот і фазовий метод пригнічення дзеркального каналу. Для того, щоб переконатися, що запропонована модель працює, необхідно отримати графічні дані, що відображають її роботу. Краще за все зробити це, промоделював схему, адже ми вже знаємо її елементний склад і параметри елементів.

4 МОДЕЛЮВАННЯ ОБРАНОЇ СТРУКТІРИ SDR – ПРИИЙМАЧА

4.1 Вибір моделюючого пакету

Моделювання SDR — приймача здійснювалося в пакетах Simulink і SystemView. В ході моделювання було прийнято рішення про те, що необхідно розбити моделювання на два етапи. На першому етапі моделювання здійснювалося в пакеті Simulink, оскільки він дозволяє задати більш точні параметри для елементів. Коли були отримані графіки вихідних робочих сигналів, почався другий етап моделювання. Він полягав у моделюванні тієї самої моделі з уже відомими параметрами в пакеті SystemView і побудова спектрів, оскільки в SystemView процес побудови спектрів реалізований простіше. Схеми моделей Simulink і SystemView наведено на рисунках 4.4 і 4.5 відповідно.

1

Рисунок 4.4 – Модель SDR у Simulink

1

Рисунок 4.5 – Модель SDR в SystemView

1

Рисунок 4.6 – Параметри системного часу моделі SystemView

Отже, у нас є модель SDR – приймача, що зображена на рисунку 3.5. Для її коректної роботи необхідно правильно налаштувати усі елементи. У таблиці 3.1 наведено параметри усіх елементів моделі.

Таблиця 4.1 – Перелік модулей моделі SDR – приймача

1

Отже, в нас є теоретичне обгрунтування того, як ФАПЧ і фазовий метод допомагають придушити дзеркальний канал. Так само у нас є модель SDR — приймача, що дозволяє нам отримати наочне уявлення того, як працює покращений SDR — приймач. Для початку запустимо цикл моделювання для найпростішого SDR — приймача без ФАПЧ, тобто для схеми, представленої на рисунку 1.4, де сигнал проходить не 3, а 2 етапи переносу спектру в смугу низьких частот. В ході моделювання в пакеті був отриманий компрексний спектр, який допоможе оцінити якість сигналу.

1

Рисунок 4.7 – Комбінованй спектр виходного сигналу для схеми без ФАПЧ

Як бачимо на рисунку 4.7, дзеркальний сигнал за рівнем збігається з корисним сигналом, що є критичним. І це відбувається тому, що на SDR надходить сигнал занадто високої частоти f = 2-4 МГц.

Тепер запустимо цикл моделювання для схеми з вбудованим в неї ФАПЧ, як показано на рисунку 4.2. Тепер у нас є три етапи зниження спектра сигналу і на SDR надходить сигнал з частотою f = 100 кГц. На рисунку 4.8 показаний спектр, на якому видно, що дзеркальний канал повністю відсутній. Значить, наша модель працює.

1

Рисунок 4.8 – Комбінованй спектр виходного сигналу для схеми з ФАПЧ

Звісно, дослідження проводилися для ідеального випадку, коли на вхід надходить сигнал без шумів, а всі елементи схеми ідеальні.

Тепер, коли відомо, що модель працює і впровадження в схему приймача ФАПЧ принесло свої результати, слід визначити, як сильно пригнічується дзеркальний канал. На графіку 4.9 відображен рівень дзеркального каналу для випадку з ФАПЧ (синій) і без. Даний графік був отриманий шляхом вимірювання рівня дзеркального каналу, завдяки нашій моделі, для різних фазових зрушень. Ця процедура була здійснена для моделі приймача з ФАПЧ і без. Бачимо, що з використанням ФАПЧ досягається пригнічення дзеркального каналу на 20 дБ. Звідси можемо зробити висновок, що наша мета досягнута.

1

Рисунок 4.9 – Пригнічення дзеркального каналу для різних фазових зрушень

4.3 Висновки

У даному розділі проекту було детально розглянуто елементи SDR, їхні переваги та недоліки, а також була обрана остаточна модель SDR — приймача для досліджень. Був здійснений вибір моделюючого пакету і наведено теоретичне обгрунтування того, як фазовий метод допомагає придушити дзеркальний канал. Запропонована модель була промодельована, а отримані спектри сигналів показали, що з ФАПЧ досягається пригнічення дзеркального каналу на 20 дБ. Тепер слід створити принципову схему запропонованої моделі SDR — приймача.

5 РОЗРОБКА ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ ТА ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ ВУЗЛІВ ТА БЛОКІВ

5.1 Розробка функціональної схеми поліпшеної моделі SDR — приймача

Отже, ми маємо структурну схему поліпшеного SDR — приймача. По ній ми складаємо функціональну схему, яка представлена на рисунку 5.1.

1

Рисунок 5.1 – Функціональна схема поліпшеного SDR — приймача

На вхід SDR — приймача подається сигнал WiMax з частотою 5,7-5,8 ГГц. Цей сигнал посилюється і надходить на преселектор, де відсіюються частоти, що лежать за межею діапазону 5,7-5,8 ГГц. Потім сигнал знову посилюється і надходить на змішувач, на другий вхід якого надходить сигнал з неперестроюємого гетеродину з частотою 5,6 ГГц. Для змішувача була обрана стандартна найпростіша схема, тому що вона не має відношення до запропонованої концепції придушення дзеркального каналу.

На виході змішувача маємо сигнал із сумарною та різницевої частотами, тому на наступному етапі сигнал надходить на фільтр нижніх частот, а потім на фільтр верхніх частот. Дані фільтри фізично не представляється можливим реалізувати одним блоком у вигляді смугового фільтра. Смуга пропускання фільтрів 100-200МЦ. Далі сигнал надходить ще на один змішувач, оскільки нам необхідно перенести спектр сигналу в смугу ще більш низьких частот, щоб SDR міг його обробити. На другий вхід змішувача надходить сигнал з перебудовуємого гетеродину з частотою 96-196МГц. Даний гетеродин реалізований на мікросхемі TINY13, яка добре працює в зазначеному частотному діапазоні.

Далі йде процедура відсіювання сумарної частоти, аналогічна тій, що була після першого змішувача, але тепер смуга пропускання фільтрів становить 2-4МГц. Сигнал знову перемножується з сигналом гетеродину, реалізованого у вигляді ФАПЧ.

Структура даного гетеродину побудована на основі мікросхеми ATMEL, оскільки мікросхема TINY13 має лише 8 виводів і не має можливості оперативного перестроювання, тому вона не пристосована для роботи в діапазоні 2-4МГц. Мікросхема ATMEL має 48 виводів і мона може оперативно перестроюватись, тож ми можемо використати її для другого та третього гетеродинів. Як вже було сказано, сигнал перемножується з сигналом гетеродину, але раніше він розділяється на I і Q компоненти. Для Q — каналу вноситься затримка для здійснення фазового зсуву, рівного 90 градусів. Це необхідно для використання фазового методу придушення дзеркального каналу.

На наступному кроці сигнал проходить через фільтр нижніх частот з частотою зрізу 100кГц і надходить на АЦП, а потім на блок цифрової обробки сигналу. На кожен з двох перебудовуємих гетеродинів надходить кодове слово, що є сигналом управління. Воно визначає діапазон і крок перебудови гетеродинів.

Для першого перебудовуємого гетеродину маємо діапазон 96-196МГц і крок 2 МГц. Для другого діапазон 2-4 МГц і крок 10 кГц. А для третього діапазон (-50) – (+50) кГц і крок 10 Гц. Ці значення можуть змінюватися в залежності від параметрів сигналу, щоб забезпечити його найкращу якість.

5.2 Розробка принциповоі схеми приймача прямого перетворювання

На першому етапі обробки сигнал надходить на приймач прямого перетворення для перенесення спектра в смугу більш низьких частот. Принципову схему такого приймача відображно у додатку В на рисунку В.1. На схемі бачимо, що вхідний сигнал підсилюється та відфільтровується. Далі він надходить на мікросхему, на один з входів якої надходить сигнал гетеродину. Тут йде перший етап перенесення спектру, після якого сумарна частота відфільтровується фільтрами верхніх та нижніх частот, а різницева частота йде далі. На даному етапі здійснюється первинний етап переносу спектру в смугу більш низьких частот. На даному етапі частота сигналу зменшується бльше за все, порівняно з іншими етапу. Тому особлива точність тут не потрібна, але вона буде потрібна при більш точній процедурі перенесення спектру в смугу низьких частот на наступних етапах.

5.3 Розробка принциповоі схеми гетеродину

Для перенесення спектру в смугу низьких частот ми множимо опорний сигнал на сигнал гетеродину. У нашому випадку ми маємо три гетеродина: перший неперестроюваний, що знаходиться на приймачі прямого перетворення, другий перестроюється і третій теж перестроюється. Для перестроювання гетеродинів ми подаємо на мікросхему спеціальну кодову послідовність. Для першого гетеродину це може буди мікросхема TINY13, але для другого та третього гетеродинів треба замінити цю мікросхему на ATMEL. Принципову схему гетеродину наведено у додатку В на рисунку В.2.

5.4 Розробка принциповоі схеми генератору, керованого напругою

Оскільки на прикінці перенесення спектру в смугу низьких частот ми маємо частоту 2-4 МГц, виникає необхідність замінити мікросхему TINY13, бо вона має можливість перестроюватись. Обрану схеме генератору, керованого напругою, зображено у додатку В на рисунку В.4

5.5 Розробка принциповоі схеми RF – тюнеру

Принципова схема, що зображена у додатку В на рисунку В.3, являє собою схему RF — тюнера, яка використовується в SDR. Бачимо, що він містить в собі перемножувачі. На один з перемножуачів надходить сигнал для здійснення фазового зсуву на 90 градусів відносно іншого. Так само в схемі присутні фільтри, що реалізовані на конденсаторах, після яких йдуть підсилювачі. Дана схема підходить для створення приймача прямго перетворення SDR, що здійснює перенесення спектра сигналу в область більш низьких частот, відфільтровування сумарної частоти і подачі низькочастотного сигналу на SDR для подальшої обробки. Однак, для відносно стабільної роботи потрібно налаштувати усі елементи, хоча ідеально зробити це не вдасться. Це викликано тим, що елементи самі по собі неіделальни і в ході роботи вони змінюють свою температуру.

В нашому випадку, контроль SDR — приймачем здійснює мікросхема ADF4107. Вона є частиною ФАПЧ, а саме, включає в себе фазовий детектор і дільник. На дану мікросхему надходить кодове слово, яке задає коефіцієнт диління дільника ФАПЧ, тим самим здійснюючи управління SDR — приймачем. В нашому випадку, кодове слово задають мікросхеми TINY13 і ATMEL для другого і третього гетеродинів відповідно. Кодове слово являє собою двійкову послідовність чисел, що складається з 24 біт, два останніх з яких є сигналами управління С1 і С2.

1

Рисунок 5.2 – Кодове слово, яке здійснює управління SDR — приймачем

Значення С1 і С2 визначають функціюнування мікросхеми ADF4107. Її можливі стани наведено в таблиці 5.1

Таблиця 5.1 – Стани системи для різних С1 та С2

1

Дані стану відповідають включенню мікросхеми, початку передачі даних і іншим станам. Кодове слово містить в собі інформацію про коефіцієнт розподілу. Його стандартні значення:

  • 8
  • 16
  • 32
  • 64

Якщо потрібно більш точне налаштування, то необходимо модернізувати ФАПЧ, замінивши в його структурі одномодульний дільник на двомодульной, як показано на рисунку 5.3.

1

Рисунок 5.3 – Поліпшена схема ФАПЧ с двохмодульним дільником

При даній реалізації ФАПЧ, сигнал спершу ділиться на один з чотирьох стандартних коєфіціентів, а потім на ще один коефіцієнт, нарприклад, 250. Так за рахунок збільшення циклів обробки і, отже, затримки, ми збільшуємо точність роботи ФАПЧ. Після блоку синтезатора частоти так само може стояти дільник, якщо генерований сигнал має настільки низькі значення, що згенерувати його не вдається. Тому спочатку генерується сигнал з певними параметрами, а потім ділиться на коефіцієнт розподілу, який є фіксованим, і на виході дільника ми отримуємо бажаний сигнал.

5.6 Висновки

У даному розділі проекту було представлено принципові схеми усіх складових частин SDR-приймача. Тепер ми можемо побачити, як виконуються функції переносу спектру в смугу низьких частот, відфільтровування сумарної частоти, посилення сигналу і т.і. Було описано проблеми, пов’язані з даною схемою. Ми можемо використовувати представлену схему якщо виникне необхідність спаяти її на реальних радіодеталях.

Тепер, коли ми маємо усі елементи принципової схеми для нашої моделі SDR – приймача, можемо зробити схему з’эднань цих елементів. Схему з’єднань наведено у додатку Г.

6 ЭКОНОМIЧНА ЧАСТИНА

6.1 Загальна характеристика дослідження

Метою проведеного в рамках даноі дипломної роботи дослідження є вдосконалення існуючих методів боротьби з дзеркальним каналом. Дану мету будо вирішено досягти завдяки розробці нового комбінованого SDR – приймача, який дозволив би отримати точну картину поведінки дзеркального каналу. Це дозволить збільшити ефективність роботи даних систем.

У якості факторів, які забезпечать впровадження результатів розробки в виробництво, можна зазначити:

  • збільшення числа користувачів мережі за рахунок покращення характеристик приймає мого сигналу;
  • зменшення витрат на оновлення обладнання за рахунок впровадження даної технології.

Оскільки для даноі роботи немає можливості розрахувати економічну ефективність розробки, то буде виконано розрахунок витрат на науково – дослідницьку роботу та якісний техніко-економічний аналіз її результатів.

6.2 Розрахунок витрат на науково-дослідницькі роботи

Планування і врахування собівартості науково-дослідних робіт здійснюється за наступними калькуляційними статтями витрат:

  • матеріали і покупні вироби, що витрачаються на процес дослідження в дипломній роботі;
  • основна заробітна плата виробничого персоналу;
  • амортизація обладнання ті пристроів, що використовуються під час досліджень;
  • накладні витрати та виробничі відрядження.

Розрахунок вартості матеріалів і покупних виробів зведено для наочності в таблицю 6.1. При розрахунку також враховуються і транспортно – заготівельні витрати, які тут приймаються в розмірі 6% від вартості матеріалів і напівфабрикатів.

Таблиця 6.1 – Розрахунок вартості матеріалів і покупних виробів

1

Розрахунок основної заробітної плати виконується за даними попередньоі розбивки на етапи дослідження і визначення трудомісткості кожного виду робіт.

Суму заробітної плати, яка відноситься на розробку конкретного і-го етапу роботи розробником, можна порахувати за формулою 6.1:

1

де

ЗПо – місячний оклад розробника (грн);
Ті – трудовитрати на і-й етап задачі, що вирішується (люд-год);
Fgi – дійсний середньомісячний фонд робочого часу розробника (Fgi = 176 год);
Кпр – коефіцієнт, що враховує преміальну доплату (Кпр = 30%);
Кпро – коефіцієнт, що враховує інші доплати (Кпро = 12%).
В загальному випадку трудовитрати (Ті) в людино – годинах на розробку задачі можуть бути визначені за наступною формулою 6.2:

1

де

Тn – трудовитрати по підготовці задачі до рішення (осіб/рік);
Тв – трудовитрати на вивчення задачі (осіб/рік);
Тк – трудовитрати на розробку концепціі вирішення задачі (осіб/рік);
Тм – трудовитрати на розробку можелі системи (осіб/рік);
Тс.м. – трудовитрати на створення моделі на ЕОМ (осіб/рік);
Тд.а. – трудовитрати на дослідження та аналіз розробленоі системи (осіб/рік);
Тд – трудовитрати по підготовці технологічноі документтаціі по задачі (осіб/рік).

На дослідження методів зменшення дзеркального каналу та створення моделі комбінованого SDR – приймача, на основі запропонованоі в даній роботі концепціі, приймаються наступні дані:

  • Тn = 132 осіб/рік;
  • Тв = 183 осіб/рік;
  • Тк = 94 осіб/рік;
  • Тм = 192 осіб/рік;
  • Тс.м. = 208 осіб/рік;
  • Тд.а. = 248 осіб/рік;
  • Тд = 78 осіб/рік.

Трудовитрати по підготовці технологічноі документаціі по задачі складаються з наступних параметрів (6.3):

1

де

Тпід – трудовитрати по підготовці рукопису (Тпід = 93 осіб/рік);
Тр – трудовитрати на редагування, друк та оформленя роботи (Тр = 70 осіб/рік).

Тоді Тn = 93 + 70 – 163 осіб/рік, а загальні трудовитрати на розробку задачі будуть наступними:

Тр.з. = 132 + 183 + 94 + 192 + 208 + 248 + 78 + 163 = 1298 осіб/рік.

Розрахунок основної заробітної плати з урахуванням розбивки на етапи всього дослідження і визначення трудомісткості кожного виду робіт зведено до таблиці 6.2:

Таблиця 6.2 – Розрахунок основної заробітної плати

1

Амортизаційні відрахування за основними засобами на період виконання дослідження будуть розраховуватися методом рівномірноі амортизаціі за формулою 6.4:

1

де На – середня річна норма амортизаціі, яка знаходиться за формулою 6.5:

1

де

Ткор – період корисного використання обладнання чи програми (6 років);
tв – час використання основних фондів для даного дослідження.

Розрахунки амортизаційних нарахувань наведено в таблиці 6.3.

Таблиця 6.3 – Амортизаційні відрахування

1

В дослідження даноі дипломної роботи використовувалось енергомістке обладнання ( комп‘ютер, принтер, лампа настільна). Отже необхідно розрахувати витрати на електроенергію, що споживається цим обладнанням, за наступною формулою 6.6:

1

де

а – вартість 1 кВт, лорівнює 0,9346 грн/кВт*год;
W – витрати електроенергіі в кВт*год, які складаються з суми енергіі, що споживається комп’ютером, принтером і лампою за час їхнього використання, та розраховується за наступною формулою 6.7:

1

де

Р – потужності комп’ютера, принтера, лампи;
t – час використання комп’тера, принтера та лампи.

Дані кількісні показники наведено у таблиці 6.4.

Таблиця 6.4 – Кількісні показники електрообладнання

1

Тоді загальні витрати електроенергіі будуть наступними:

1

На статтю “Накладні витрати” відносять витрати, що визначаються однаково за всіма дослідними темами і включають витрати:

  • по управлінню дослідною лабораторією, витрати на ремонт будинків і споруд;
  • додаткову заробітну плату виробничого персоналу;
  • відрахування огранам соціального страхування;
  • преміі, що виплачуються виробничому персоналу.

Величина накладних витрат в даній роботі приймається рівною 300% від заробітної плати основного персоналу.

Калькуляція витрат на проведення науковоі роботи в рамках даноі дипломної роботи наведено у таблиці 6.5.

Таблиця 6.5 – Калькуляяція витрат на проведення НДР

1

Ціна на спроектовану систему, виходячи з припущення, що розробки і дослідження, які мають місце в даній магістерській роботі, будуть проводитися на практиці, стосовно до термінального обладнання телекомунікаційних систем, визначається наступним чином (6.8):

1

де

Цр – оптова ціна розробки (грн/шт);
Пн – нормативний прибуток (грн), який визначається за наступною формулою (6.9):

1

де

rn – норматив рентабельності і ціні (rn = 10%);
Нд – податок на додану вартість, який дорівнює (6.10):

1

Отже:

1

Таким чином, кошторисна вартість на проведення дослідження складає 106 тис. грн, а загальні витрати на виконання НДР дорівнюють 138 тис. грн.

6.3 Якісний економічний аналіз результатів розробки

В техніко – економічному обґрунтуванні даноі дипломної роботи не є можливим виконання кількісного аналізу економічноі ефективності виконаних досліджень, оскількиии запропонована в роботі концепція не має чітко вираженого прикладного вжитку і носить скоріше теоретичний , суто науково – дослідницький характер. Тому для оцінки ефективності виконано якісний аналіз, в якому розглянуто такі питання, як переваги впровадження отриманих розробок на виробництві і в навчальних цілях, можливі технічні та економічні переваги, які моглиб сприяти застосуванню даних розробок на підприємстві або в навчальних закладах.

Створення запропонованоі моделі для пригнічення дзеркального каналу та впровадження іі у життя дозволить:

  • використовувати комбінований метод пригнічення дзеркального каналу на основі достатньо простого і недорогого обладнання;
  • ефективно боротися з проблемами фазової нестабільності.

Результати проведеного економічного аналізу зведено в блок – схему, яку наведено у додатку Ж.

6.4 Висновки

Таким чином, у даному розділі проекту було виконано техніко – економічний аналіз результатів роботи та розраховано суму витрат на науково – дослідницькі роботи.

Результат якісного техніко – економічного аналізу показав, що не зважаючи на те, що розробки поки не мають прикладного вжитку та носять теоретичний характер, вони мають ряд певних переваг, а саме:

  • можливість підвищення прибутку постачальникам телекомунікаційних послуг;
  • зменшення капітальних вкладень;
  • економія споживача за рахунок отримання якісного і дешевого зв’язку.

Дані переваги роблять розробку системи пригнічення дзеркального каналу вигідною, а іі дослідження – ефективною.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

  • Peter B.K. RF and Baseband Techniques for software defined radio; – Norwood: Artech House, 2005. – 345 c. – (RF tuner);
  • Peter K.S. Software Defined Radio Handbook; — Pentek, 2008. – 148 c. – (Software Defined Radio);
  • Robert G.D. Single RAN for WiMAX Evolution; — Artech-House, 2010. – 432 c. (SDR in WiMax);
  • Койнов А.В. Особенности реализации физического уровня WiMAX на SDR; — Москва: Artech-House, 2005. – 234 с. – (SDR и WiMax);
  • Paul B.D. Software defined radio for 3G; — Boston: Artech-House, 2002. – 195 c. (SDR and 3G);
  • Ulrich L.R. Microwave and Wireless Synthesizers; — New Jersey: A Wiley-Interscience Publication, 1997. – 651 c. – (Schematic diagrams).

РЕЦЕНЗІЯ

До дипломного проекту спеціаліста “Розробити комбінований SDR – приймач з першим перетворювачем частоти на основі ФАПЧ-синтезатора” представлений студентом Козирем Д.О.

Розглянута в дипломному проекті задача розробки комбінованого SDR – приймача є актуальною тому, що використання цієї технології є ефективним як у технічному, так і у економічному плані.

В рецензованому дипломному проекті у першій главі наведено опис SDR — приймача і те, яке місце він посідає в технологіях WiMax, 3G і базових станціях Motorola, що дає уявлення про актуальність технології SDR. Так само були приведені вимоги до роботи системи, можливі відхилення від них і наслідки цих відхилень.

В другій главі було розглянуто деякі з існуючих методів придушення дзеркального каналу. Метод звуження діапазону перебудови був обраний тому, що його моделювання представляється найбільш простим, адже для цього потрібно створити модель приймача прямого перетворення, RF tuner і ФАПЧ, а ці елементи складаються з відносно невеликого числа блоків, отже, потрібно налаштувати меншу кількість параметрів і можна зосередитися на основному — зменшенні розбалансу між I і Q компонентами та отриманні спектрів сигналу для порівняльного аналізу.

В третій главі було детально розглянуто елементи SDR, їхні переваги та недоліки, а також була обрана остаточна модель SDR — приймача для досліджень. Був здійснений вибір моделюючого пакету і наведено теоретичне обгрунтування того, як фазовий метод допомагає придушити дзеркальний канал. Запропонована модель була промодельована, а отримані спектри сигналів
показали, що з ФАПЧ досягається придушення дзеркального каналу на 20 дБ. Тепер слід створити принципову схему запропонованої моделі SDR — приймача.

В четвертій главі було представлено принципові схеми усіх складових частин SDR-приймача. Тепер ми можемо побачити, як виконуються функції переносу спектру в смугу низьких частот, відфільтровування сумарної частоти, посилення сигналу і т.і. Було описано проблеми, пов’язані з даною схемою. Ми можемо використовувати наведену схему, якщо виникне необхідність спаяти її на реальних радіодеталях.

В п’ятій главі було виконано техніко – економічний аналіз результатів роботи та розраховано суму витрат на науково – дослідницькі роботи. Результат якісного техніко – економічного аналізу показав, що не зважаючи на те, що розробки поки не мають прикладного вжитку та носять теоретичний характер, вони мають ряд певних переваг, а саме:

  • можливість підвищення прибутку постачальникам телекомунікаційних послуг;
  • зменшення капітальних вкладень;
  • економія споживача за рахунок отримання якісного і дешевого зв’язку.

Дані переваги роблять розробку системи придушення дзеркального каналу вигідною, а іі дослідження – ефективною.

В шостій главі було розглянуто правила охорони працi щодо безпечноi роботи у лабораторii. Наведено iнструкцii дiй людей у випадку критичних ситуацiй, таких як пожежа, i описано можливi наслiдки захворювань людей, якi займаються цим родом дiяльностi. Людина, що прочитає наданi iнструкцii щодо охорони працi, може вважатися готовою до роботи у наданих умовах.

До переваг даного дипломного проекту можна віднести те, що задача розв’язана з використанням досить простого обладнання, яке надає можливість отримувати якісний сигнал на виході приймача.

ДОДАТКИ

Додаток Б – Програма для спектрального аналізу

1

Рисунок Б.1 – Вигляд програмного пакету для проведення спектрального аналізу

1

Рисунок Б.2 – “Водоспад”, що дозволяє дати оцінку характеристик сигналу

Додаток В.1 – Принципова схема приймача прямого

%d0%9f%d1%80%d1%8f%d0%bc%d0%be%d0%b5-%d0%bf%d1%80%d0%b5%d0%be%d0%b1%d1%80%d0%b0%d0%b7%d0%be%d0%b2%d0%b0%d0%bd%d0%b8%d0%b5

Додаток В.2 – Принципова схема гетеродину

%d0%93%d0%b5%d1%82%d0%b5%d1%80%d0%be%d0%b4%d0%b8%d0%bd

Додаток В.3 – Принципова схема RF — тюнеру

rf

Додаток В.4 – Принципова схема генератору, керованого напругою

 %d0%93%d0%a3%d0%9d

Додаток Г – Загальна принципова схема SDR – приймача

%d0%a1%d1%85%d0%b5%d0%bc%d0%b0-%d1%81%d0%be%d0%b5%d0%b4%d0%b8%d0%bd%d0%b5%d0%bd%d0%b8%d0%b9

Додаток Д – Наукові, виробничі та економічні результати економічного аналізу

1

Comments are closed.