Радиоприемное устройство является частью системы передачи сообщений, использующей для этого энергию радиоволн. Предназначено оно для воспроизведения передаваемого сообщения с заданной степенью точности. Радиоприемное устройство состоит из трех основных частей:
- приемная антенна;
- собственно радиоприемник;
- воспроизводящее устройство.
Четыре основных функции радиоприемного устройства:
- выделение сигнала из помех;
- усиление радиосигнала;
- преобразование радиосигнала в электрический сигнал;
- преобразование электрического сигнала в сообщение.
Динамический диапазон приемника определяет способность приемника обнаруживать слабый входной сигнал, больший уровня шума и, с другой стороны, обрабатывать сигналы большого уровня без искажения. Отношение максимального сигнала к минимальному сигналу на входе приемника и определяет динамический диапазон приемника:
Специфическую важность имеют следующие два параметра радиоприемного устройства: динамический диапазон, свободный от помех SFDR (Spurious Free Dynamic Range), и динамический диапазон по блокированию помех BDR (Blocking Dynamic Range).
Динамический диапазон, свободный от помех SFDR, основан на отношении между максимальным входным уровнем, для которого интермодуляционные продукты третьего порядка имеют уровень, меньший уровня шума, и минимальным различимым сигналом Smin.
Рис 1. Интермодуляционные продукты приемника третьего порядка, ограничивающие динамический диапазон приемника.
Верхнюю границу динамического диапазона приемника по блокированию BDR определяет сигнал однодецибельной точки блокирования, нижнюю — Smin.
Рис 2. Динамический диапазон приемника по блокированию BDR.
Максимальный коэффициент усиления функционально законченного тракта приемника определяется, исходя из максимально возможного внутриполосного блокирования Pбл. Это означает, что максимальный коэффициент усиления зависит от качества фильтрации перед каскадами основного усиления.
Обычно приемник получает на вход смесь передаваемого сигнала S(t) и помехи n(t). x(t)=S(t)+n(t) .
Как правило, передаваемый сигнал S(t) – это сложное колебание, которое содержит кроме времени, множество других параметров (амплитуду, фазу, частоту и т.д.), т.е. сигнал:
S(t)=f(a,b,c,…t).
Для передачи информации используется один, или группа этих параметров, и для приемника задача состоит в определении значений этих параметров в условиях мешающего действия помех. Если поставленная задача решается наилучшим образом, по сравнению с другими приемниками, то такой приемник можно назвать приемником, обеспечивающим потенциальную помехоустойчивость (идеальный приемник).
Данный приемник содержит два генератора опорных сигналов S1 (t) и S2(t), которые вырабатывают такие сигналы, которые могут поступать на вход приемника. А также два квадратора и два интегратора и схему сравнения, которая выполняет функции распознавания и выбора, формируя на выходе сигналы S1 и S2 . Т.к. данная схема идеального приемника, является приемником Котельникова, то она выдает на выходе сигналы, отличные от передаваемых. Для решения этой задачи, в схему включены выравнивающие устройства.
Способ передачи информации (кодирование и модуляция) задан и задача сводится к поиску оптимальной помехоустойчивости, которую обеспечивают различные способы приема.
Под помехоустойчивостью системы связи подразумевается способность системы восстанавливать сигналы с заданной достоверностью. Предельно допустимая помехоустойчивость называется потенциальной. Сравнение потенциальной и реальной помехоустойчивости позволяет дать оценку качества приема данного устройства и найти еще не использованные ресурсы.
Сведения о потенциальной помехоустойчивости приемника при различных способах передачи позволяют сравнить эти способы между собой и найти наиболее совершенные.