В настоящее время, благодаря развитию радиотехники, основным фактором, ограничивающим дальность приема, является уровень различных помех, определяющих минимальную напряженность поля от полезного сигнала, необходимую для получения удовлетворительного приема. Практика показывает, что для удовлетворительного приема соотношение напряжений полезного сигнала и помехи в большой степени зависит от вида радиосвязи.
Виды помех радиоприему
Из книги «Методы подавления шумов и помех в электронных системах»
Различают три вида помех: атмосферные, промышленные (индустриальные) и внутренние шумы приемника. Последние возникают в самом устройстве. В больших городах минимальная напряженность поля, необходимая для удовлетворительного приема, определяется в основном промышленными помехами. В сельских местностях на волнах длиннее 20 м главную роль играют атмосферные помехи, а на волнах короче 20 м — внутренние шумы приемника.
По своему характеру все виды помех можно разбить на «гладкие» и импульсные помехи. Амплитуда гладких помех изменяется не более чем в 3-4 раза, а амплитуда импульсных помех изменяется в широких пределах. Промышленные помехи носят в основном импульсный характер. Атмосферные помехи могут быть обоих видов. Внутренние шумы приемника всегда относятся разряду гладких помех.
Методы подавления помех
Индустриальные помехи могут попадать в приемник по проводам питания. Для ослабления их влияния, а также ослабления помех от мощных местных радиостанций, наводящих значительные напряжения на провода бытовых сетей, можно применять одно- или двухзвенные П-образные фильтры (однослойные катушки из провода ПЭ 0,6-0,8 на ферритовых стержнях длиной 50-70 мм и диаметром 8 мм и два — четыре конденсатора емкостью 0,05—0,07 мкф, каждый из которых подключен к одному из проводов силового входа приемника).
Кроме установки фильтров желательно экранировать первичную обмотку силового трансформатора, а в некоторых случаях сам трансформатор и весь выпрямитель. В качестве экрана в трансформаторе применяют дополнительную обмотку из тонкого провода между сетевой и остальными обмотками; ее вывод присоединяют к шасси приемника. Необходимо также уделять внимание экранировке как шасси приемника с его схемой (применять металлический поддон), так и всего приемника в целом, используя, например, металлический корпус.
Современные радиоприемные устройства, питающиеся от сети, уже имеют в своих блоках питания защиту по ВЧ.
Помехи могут попасть в приемник через цепь заземления. В городских квартирах для этих целей часто используют трубы центрального отопления или водопровода. Как и в любом другом проводнике там наводят ЭДС даже очень слабые электромагнитные поля (от зарядных устройств, например). Поэтому в таких условиях вместо заземления лучше использовать противовес.
Схема включения противовеса в виде металлической сетки
Борьба с гладкими помехами внешнего происхождения может вестись путем сужения полосы пропускания приемника. Особенно это эффективно при телеграфном обмене и цифровых видах связи. Сузив полосу приемника до сотен герц можно получить выигрыш в отношении сигнал/шум до 7-8 раз.
Борьба с импульсными помехами осуществляется посредством специальных помехоподавляющих устройств. По принципу действия подавители помех можно разделить на следующие группы: ограничители помех, ограничивающие амплитуду помехи до уровня максимальной амплитуды полезного сигнала, и схемы, вырезающие помеху (уменьшающие до нуля общее напряжение от помехи и сигнала на выходе приемника в момент действия помехи).
Для борьбы с узкополосными помехами применяют режекторные фильтры, а также различные способы, изменяющие полосу пропускания приемника (сдвиг полосы пропускания).
DSP в подавление помех
Современные технологии цифровой обработки сигнала (DSP) позволяют снижать шумы от помех путем быстрого математического анализа выявлять и подавлять нежелательные сигналы. В основном существует три алгоритма:
- подавление тонального сигнала;
- автоматический режекторный фильтр;
- подавитель шумов.
Тональный сигнал на спектре сигнала выглядит как узкий постоянный всплеск, поэтому его проще всего выявить и подавить. Потери в качестве принимаемого сигнала при этом незначительные.
Режекторный фильтр работает по схожему алгоритму, но обрабатывает нестабильный сигнал. Потери качества сигнала при этом выше.
Шум на спектре выглядит как трава под ветром. Много мелких нестабильных импульсов, но с небольшой амплитудой. Подавитель шумов работает так, чтобы выровнять спектр сигнала. Но при этом сильно страдает разборчивость слабого полезного сигнала.
0 Комментарии。