Главная > Моделирование, обработка сигналов > Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях, Т.2
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

15.6. Совершенствование синхронных детекторов

Усовершенствование синхронных детекторов, достигнутое последнее время, было результатом, с одной стороны, внедрения специальных методов улучшения разрешения, а с другой — прогрессом в технологии, позволяющим упростить эксплуатацию. Наиболее важной характеристикой синхронного детектора

является его способность выделять сигнал на фоне чрезвычайно мощного шума. Эта характеристика определяется величиной динамического диапазона отношения сигнал/шум. Для большинства детекторов она составляет 80 дБ.

Рис. 15.12. (см. скан)

Рис. 15.13. (см. скан)

При мощном шуме и слабом сигнале усилители переменного сигнала быстро насыщаются. Поэтому необходимо выбирать усилитель постоянного тока, стоящий после детектора, с боль коэффициентом усиления. Однако в этом случае мы

сталкиваемся с ограничениями, обусловленными несовершенством коммутаторов и дрейфом усилителей. Для преодоления этих ограничений были предложены различные методы: изменение частоты, перемодуляция, модуляция дрейфа (рис. 15.12). Так, метод модуляции дрейфа, предложенный в Лаборатории электроники и информационной технологии (патент 76-247-59), позволяет расширить динамический диапазон до 120 дБ за счет преобразования дрейфа в переменный сигнал с нулевым средним.

Рис. 15.14. (см. скан)

К недостаткам синхронного детектора следует отнести возникновение паразитных полос вокруг нечетных гармоник. Существует много способов уменьшения влияния этих полос. В основном для этого используется перестановка частот, которая позволяет реализовать фильтр высокой избирательности. Другой подход состоит в использовании синхронного детектора в качестве согласованного фильтра (патент С.Е.А. (Centre d’etude atomique) 74-269-92).

Синхронный детектор реализует умножение сигнала на когерентный опорный сигнал. Опорный сигнал имеет прямоугольную форму той же частоты и фазы, что и сигнал, и принимает попеременно значения +1 и -1. Согласованный фильтр (рис. 15.13) можно реализовать путем умножения сигнала до детектирования на Тогда прямоугольный управляющий сигнал, подаваемый на детектор, представляет собой знак функции

Окончательный результат представляется в виде

Преимущество этого метода состоит в устранении недостатков, присущих аналоговому умножению. Кроме того, уменьшается влияние паразитных гармоник (подавление гармоник составляет 40—60 дБ).

Преимущества, связанные с использованием новых радиоэлектронных компонент при реализации широкополосных фазовращателей с линейным управлением с помощью напряжения, позволили упростить настройку аппаратуры и открыли новые возможности.

Двойные синхронные детекторы (детектирование фазы и квадратичное детектирование) (рис. 15.14) наделяют фазовращатели этого типа способностью представлять сигнал в декартовых координатах

или в полярных координатах

в зависимости от их назначения — для вывода сигнала наружу или для управления.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление