                        
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИЁМНИКА РАДИОРЕЛЕЙНОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине “Проектирование устройств приёма и обработки сигналов” (ПУПиОС)
Реферат
Курсовой проект, 54 с., 41 рис., 4 табл., 14 источников, 4 прилож.
РАДИОПРИЁМНИК, РАДИОРЕЛЕЙНАЯ ЛИНИЯ, МОДЕЛИРОВАНИЕ, ADS, SYSTEMVUE, КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ, СТРУКТУРНАЯ СХЕМА, ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УЗЛЫ, ПЕРЕНОС ЧАСТОТЫ, КВАДРАТУРНЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР, ГЕТЕРОДИН, ФИЛЬТР НИЖНИХ ЧАСТОТ.
Объектом данного курсового проекта является механизм проектирования и расчёта параметров радиоприёмного устройства, заданного в техническом задании (ТЗ) рядом требуемых эксплуатационных характеристик.
Цель работы – создание работоспособной виртуальной модели приёмника радиорелейной линии связи (РРЛС) в двух средах автоматизированного проектирования (САПР) Advanced Design System и SystemVue. Говоря более конкретно, необходимым является разработка радиоприёмного оборудования, полностью удовлетворяющего требованиям как ТЗ, так и современным стандартам, предъявляемым к подобного рода устройствам. Помимо всего прочего, скрупулёзный подход к каждому из этапов проектирования неизбежно поспособствует надёжному закреплению знаний, полученных ранее при изучении дисциплины “Устройства приёма и обработки сигналов” (УПиОС), а приобретённые навыки работы в указанных САПР будут полезны в дальнейшем, в ходе будущей практической деятельности инженера-радиотехника.
Согласно требованиям ТЗ, моделирование структурной схемы должно осуществляться в САПР Advanced Design System и SystemVue. Выбор сразу двух программных продуктов обусловлен необходимостью максимально комплексного подхода к решению поставленной задачи, в частности сверки двух полученных различными путями результатов на соответствие. Кроме того, оба программных пакета представляют собой продукты, созданные одним производителем, вследствие этого несложно реализовать процессы интеграции отдельных структурных элементов из одного проекта в другой.
Разработанный приёмник РРЛС представляет собой самостоятельное радиоприёмное устройство, работа которого полностью удовлетворяет поставленным в ходе курсового проекта практическим задачам и может эффективно использоваться для приёма и преобразования сигналов в квадратурный вид в оконечных станциях РРЛС. Согласно указанному в ТЗ рабочему диапазону частот (1,3…1,7 ГГц) проектируемый радиоприёмник является дециметровым (рабочая частота укладывается в диапазон 0,3…3ГГц, рабочая волна 0,17…0,23 метра, что как раз и соответствует дециметровому диапазону). Кроме того, указан диапазон промежуточных частот, что подразумевает перенос частотного спектра сигнала в заданную область, а значит и тип радиоприёмного устройства – с переносом частоты.
Представленный алгоритм расчёта и моделирования различных параметров и функциональных узлов радиоприёмного устройства РРЛС может быть легко модифицирован и эффективно использован в дальнейшем студентами высших учебных заведений, преподавателями и лаборантами при проведении расчётных работ параметров и характеристик радиоприёмных устройств.
В целом же, весь спектр действия готового продукта изложить не представляется возможным в силу общей применимости радиоприёмников ко множеству сфер человеческих коммуникаций. Универсальность продукта особенно подчёркивается безграничным многообразием информации, содержащейся в сигналах, передача которых возможна в радиоэфире.
Развитие объекта исследования на данном этапе не представляется возможным в силу его предельной универсальности в решении поставленных задач, а также с учётом быстрого и непрерывного совершенствования полупроводниковых устройств и технологий, лежащих в основе не только радиоприёмных устройств, но и во всей современной радиотехники.
Моделирование структурной схемы радиоприёмника выполнено в САПР Advanced Design System 2011 и SystemVue 2011. Создание обобщённой структурной схемы реализовано в пакете Microsoft Visio 2013. Моделирование схемы фильтра основной селекции осуществлялось в среде iFilter пакета AWR Design Environment 10. Вывод результирующих характеристик приёмного тракта проводился в программе ADISimRF. Пояснительная записка выполнена в текстовом процессоре Microsoft Office Word 2013.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на курсовое проектирование по дисциплине “Проектирование устройств приёма и обработки сигналов” (ПУПиОС)
1.Тема работы: Проектирование приёмника радиорелейной линии связи.
2.Цель работы: Расчёт параметров и последующее моделирование приёмника
радиорелейной линии связи.
3.Исходные данные:
3.1. Радиорелейные и спутниковые системы передачи: учебник для вузов / А.С.
Немировский, Ю.И. Данилович и др.; под ред. Немировский А.С. – М.: Радио и
связь, 1986. – 392с.
3.2. Исследование радиорелейных линий связи: руководство к практическим занятиям и
лабораторным работам / А.В. Максимов, А.П. Филимонов – Томск: ТУСУР, 2009. –
66 с.
3.3. Радиоприёмные устройства: учебник для вузов / Н.Н. Фомин, Н.Н. Буга, О.В.
Головин – М.: “Горячая линия – Телеком”; под ред. Н.Н. Фомина, 2007. – 520 с.
3.4. Радиоприёмные устройства: учебное пособие для вузов / А.Г. Онищук, И.И.
Забеньков, А.М. Амелин – М.: “Новое знание”, 2006. – 240 с.
3.5. Устройства приёма и обработки сигналов: учебное пособие для вузов / Е.А.
Колосовский – М.: “Горячая линия – Телеком”, 2007. – 456 с.
3.6. Проектирование радиотехнических устройств в среде Advanced Design System:
учебное пособие / А.Д. Головин, О.А. Смирнова, А.Н. Глотов, Р.Ш. Загидуллин;
под ред. В.Н. Рождествина – М.: “Издательство МГТУ имени Н.Э. Баумана”,
2006. – 44 с.
4. Технические требования:
4.1 Технические характеристики:
4.1.1. Диапазон частот: 1,3…1,7 ГГц (1,5 ГГц ±200 МГц)
4.1.2. Диапазон промежуточных частот: 0…200 МГц
4.1.3. Коэффициент усиления: не менее 25 дБ
4.1.4. Точка децибельной компрессии: не менее 15 дБм
4.1.5. Точка пересечения интермодуляции третьего порядка: >25 дБм
4.1.6. Коэффициент шума малошумящего усилителя (МШУ): ≤ 1.5 дБ
4.1.7. Коэффициент отражения по входу: ≤ -10 дБ
4.1.8. Тип выходного сигнала: квадратурный
4.2. Требования к программному обеспечению: Моделирование структурной схемы радиоприёмника необходимо выполнить при помощи программных пакетов Advanced Design System (ADS) и SystemVue.
4.3 Прочие требования:
4.3.1. Выбор типа проектируемого радиоприёмника осуществляется самостоятельно
с учётом его назначения, наибольшей простоты конструкции, эффективности, а
также на основании указанных в пункте 4.1 характеристик.
4.3.2. Расчёт параметров приёмника необходимо осуществлять поэтапно, от входных
каскадов к последующим: входная цепь, МШУ, демодулятор, гетеродин,
фильтр нижних частот (ФНЧ).
5. Вопросы, подлежащие изучению и разработке:
5.1. Изучение литературы по радиорелейным линиям, радиоприёмным устройствам и
организации работы в программном пакете ADS.
5.2. Выбор и обоснование структурной схемы радиоприёмника с подробным
рассмотрением альтернативных вариантов построения квадратурного приёмника
5.3. Расчёт характеристик основных функциональных узлов (малошумящего усилителя
(МШУ), демодулятора, гетеродина, ФНЧ).
5.4. Моделирование структурной схемы приёмника в программных пакетах Advanced
Design System и SystemVue.
5.5. Анализ полученных результатов на соответствие предъявляемым требованиям.
6. Пояснительная записка (ПЗ) к курсовому проекту должна содержать следующие
разделы:
- реферат;
- техническое задание;
- оглавление;
- вводную часть (введение);
- основную часть (раздел, содержащий результаты проделанной работы);
- заключение;
- список использованных источников.
Оглавление
Введение 8
1 Выбор и обоснование структурной схемы приёмника 9
2 Описание САПР ADS и SystemVue 14
2.1 Advanced Design System 14
2.2 SystemVue 15
3 Моделирование радиоприёмника в САПР ADS 17
3.1 Общие сведения 17
3.2 Моделирование преселектора 22
3.3 Моделирование МШУ 25
3.4 Моделирование тракта радиочастоты 29
3.5 Описание квадратурного демодулятора 30
3.6 Моделирование фильтра основной селекции 34
3.7 Моделирование тракта промежуточной частоты 37
4 Расчёт результирующих характеристик приёмника 39
5 Моделирование канала передачи в среде ADS 40
6 Моделирование канала передачи и структурной схемы радиоприёмника в САПР
SystemVue 45
Заключение 49
Список использованных источников 50
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РТФ КП. 464.310.001
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|
Приемник радиорелейной линии связи
|
Лит.
|
Лист
|
Листов
|
Выполнил
|
|
|
|
|
|
|
6
|
54
|
Проверил
|
|
|
|
|
Н. контр.
|
|
|
|
Утв.
|
|
|
|
|
