РЕТРАНСЛЯТОР ВИДЕОСИГНАЛА

February 3, 2013 by admin Комментировать »

Татаринский С. Н., Кавун М. В., Трембач Д. Н., Макеенко И. В. ООО «Бета ТВ ком» г. Донецк, ул. Университетская, 112 тел./факс: (062)-381-81-85, e-mail: betatvcom@dptm.donetsk.ua

Аннотация – Предложена реализация радиорелейной станции (РРС) для передачи видеоимпульсов переменной амплитуды с сохранением постоянной составляющей.

I.                                       Введение

в некоторых прикладных задачах, например, радиопеленгации, требуется передавать на расстояние до нескольких десятков километров видеоимпульсы (ВИ) различной формы, амплитуды, длительности и скважности с возможно большей точностью воспроизведения их формы на приемной стороне (например, передача сигналов с гауссовой формой импульса) и стабильной задержкой (минимальным джиттером), а также с сохранением постоянной составляющей.

II.                              Основная часть

Fig. 1. Modem part operating in transmission mode

Рис. 1. Часть модема, работающая в режиме передачи.

Наиболее точно форму ВС можно передать с ПОМОЩЬЮ аналоговой частотной модуляции, однако при использовании ее возникает проблема передачи ПОСТОЯННОЙ составляющей. Эта проблема была решена путем использования комбинированной амплитудно-частотной модуляции, причем амплитудная модуляция первой субнесущей снимает проблему с ПОСТОЯННОЙ составляющей, а затем амплитудно-модулированный сигнал производит частотную модуляцию второй субнесущей. На приемной стороне проводится обратная операция. Использование комбинированной модуляции ПОЗВОЛИЛО ПОЛНОСТЬЮ сохранить информацию о форме ВС с учетом постоянной составляющей. Передача сигнала осуществлялась на частоте 10ГГц, при ЭТОМ были получены следующие характеристики:

Табл. 1. Table 1.

Технические характеристики

Амплитуда видеоимпульсов

-(1…10) В

Длительность ВИ (верхний предел не ограничен), не менее

0,2 мкс

Период следование ВИ (верхний предел не ограничен), не менее

1 мкс

Погрешность передачи амплитуды, не более

4%

Вносимый завал фронта прямоугольного ВИ, не более

100 НС

Нестабильность задержки передаваемых ВИ в течение 60 сек, не более

20 НС

Погрешность передачи постоянной составляющей в паузах между ВИ, не более

±0,1 В

Расчетная дальность связи при соотношении сигнал/шум 20дБ для ВИ амплитудой 1В

15 км

Центральная частота радиосигнала

10 ГГц

Ширина спектра радиосигнала

80 МГц

Частота первой субнесущей

20 МГц

Частота второй субнесущей

1,2 ГГц

Структурная схема модема РРЛ приемо-передачи видеосигнала приведена на рис. 1. и рис. 2.

Видеосигнал с входного разъема (рис.1) поступает на видеоусилитель ВУп, где видеоимпульсы инвертируются и в них ВНОСЯТСЯ предискажения, компенсирующие нелинейность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) последующего тракта переда- чи-приема РРЛ, в том числе нелинейность характеристики ГУН. Далее видеосигнал положительной полярности логарифмируется для уменьшения динамического диапазона по напряжению. Амплитудный модулятор модулирует синусоидальный сигнал генератора ПОД несущей ГП; этим сигналом модулируется ПО частоте ГУН. Далее сигнал ПЧ проходит фильтрацию в ПФ ДЛЯ сужения ширины спектра и выдается на конвертор-передатчик (см. рис. 2). С приемного конвертера ПЧ поступает на ПФ2, обеспечивающий предварительную фильтрацию от помех, затем на УПЧ с АРУ, частотный детектор, ПФЗ для выделения модулированной поднесущей; последняя детектируется в АД; полученный видеосигнал подвергается антилогарифмированию для восстановления исходной формы и через инвертирующий видеоусилитель выдается на выходной разъем.

Puc. 2. Часть модема, работающая в режиме приема.

Fig. 2. Modem part operating in receiving mode

Сокращения:

ВУп – видеоусилитель с предискажением;

ЛОГ – логарифматор;

ГП – генератор первой субнесущей;

AM – амплитудный модулятор;

ГУН – генератор, управляемый напряжением, с кварцевой стабилизацией средней частоты (генератор второй субнесущей);

ПФ1… ПФЗ – ПОЛОСОВОЙ фильтр;

УПЧ – усилитель промежуточной частоты с автоматической регулировкой усиления (АРУ);

ЧД – частотный детектор;

АД – амплитудный детектор;

АЛОГ – антилогарифматор;

ФНЧ – фильтр НИЗКОЙ частоты;

ВУ – видеоусилитель.

Логарифматор и антилогарифматор не являются обязательными узлами, они позволяют улучшить отношение сигнал/шум ДЛЯ ВИ малых амплитуд за счет небольшого увеличения погрешности передачи амплитуды.

В модеме пришлось уделить внимание линейности преобразований в узлах AM, ЧД, АД. Нелинейность

ГУН частично компенсировалась путем кусочнолинейной аппроксимации требуемой характеристики.

Узел AM выполнен на микросхеме усилителя с регулируемым усилением AD8330, узел ЧД – на микросхеме смесителя AD8343 с отрезком коаксиального кабеля в качестве фазодвигающей цепочки, узел АД – на микросхеме AD831.

Особое внимание пришлось уделить узлу ФНЧ, который должен хорошо подавить поднесущую частоту и в то же время не вносить больших амплитудных и фазовых искажений; величину завала фронта ВИ определяет в основном ФНЧ.

Результаты передачи через РРЛ прямоугольных импульсов разной амплитуды и длительности приведены на фотоснимках:

Предложенный метод передачи видеосигнала с использованием комбинированной модуляции позволяет эффективно передавать форму видеосигнала с сохранением постоянной составляющей исходной импульсной последовательности.

VIDEOSIGNAL RETRANSLATOR

Tatarinsky S. N., Kavun М. V., Trembach D. N., Makeenko I. V.

Betatvcom Ltd.

Universitetskaya str. 112 Ph./fax: (062)-381-81-85 e-mail: betatvcom@dptm. donetsk. ua

Abstract – Proposed in tliis paper is radio relay station for alternating amplitude with direct component conservation.

Fig. 3. Coincidence of initial and transmitted through RRS Impulses at different amplitudes and on-off time ratio Impulse

Puc. 3. Совпадение исходных и переданных через РРЛ импульсов, при разных амплитудах и скважностях импульса.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2006г. 

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты