Системы шумоподавления современных радиостанций


Системы шумоподавления раций, радиостанций

Шумоподавитель (Ш/П) современных cb-радистанций (системы отключения УНЧ при отсутствии полезного сигнала) разделяются на амплитудные и спектральные.

Амплитудные Ш/П наиболее просты и распространены в подавляющем большинстве импортных и отечественных радиостанций, как носимых, так и автомобильных (стационарных). Принцип действия этих Ш/П заключается в детектировании входного сигнала, снимаемого с последнего УПЧ (455, 465 кГц) после самого узкополосного фильтра ПЧ и сравнении уровня продетектированного сигнала с порогом, задаваемым органом управления чувствительности Ш/П.

Этот простой и удобный способ построения системы Ш/П имеет существенный недостаток. Дело в том, что на вход приёмного устройства радиостанции наряду с полезным сигналом может поступать и внешний шум (атмосферный; индустриальный; шум жилых районов; шум, обусловленный солнечной активностью и т.д.). Причём этот внешний шум в диапазоне cb может иметь достаточно высокий уровень, изменяющийся с течением времени и при перемещении радиостанции в индустриальных (городских) районах. Амплитудный детектор «измеряет» абсолютный уровень входного сигнала и не отличает полезный сигнал от шума. Поэтому при установленной высокой чувствительности Ш/П возможны частые ложные срабатывания (при отсутствии полезного сигнала) или, при низкой чувствительности, пропуски полезного сигнала.

Спектральные Ш/П более сложны в реализации, но работают более «правильно» и свободны от упомянутых выше недостатков. Принцип действия заключается не в детектировании абсолютного уровня смеси полезного сигнала и шума, а в оценке отношения мощности полезного сигнала к шуму (внешнему и внутреннему). Если это отношение велико, УНЧ открыт, если мало — закрыт. Порог утанавливается органом регулировки чувствительности.

Рассмотрим более подробно работу спектрального Ш/П. Структурная схема радиоприёмного устройства (РПУ) приведена на рис. 1:

Структурная схема радиоприёмного устройства

Оценка отношения мощности полезного сигнала и шума (С/Ш) производится путём анализа спектра продетектированного сигнала на выходе частотного детектора (ЧД). Спектр продетектированного сигнала (без модуляции) на выходе ЧД (рис.1) при различных отношениях С/Ш приведён на рис. 2:

Спектр продетектированного сигнала

Видно, что при отсутствии полезного сигнала на входе (С/Ш=0) спектр шума равномерен в полосе частот от 0 до П, где П — полоса пропускания самого узкополосного фильтра (обычно ПФ2). При увеличении отношения С/Ш на входе спектр приобретает квадратичную зависимость и уровень шумов падает. Поэтому, пропустив продетектированный сигнал с выхода ЧД через полосовой фильтр верхних частот (ПФВЧ) и измеряя уровень шума в области оценки спектра можно достаточно точно оценивать отношение С/Ш на входе РПУ. Причём при отсутствии полезного сигнала на входе шум на входе может изменяться сколько угодно, спектральный Ш/П на это никак не отреагирует. Поэтому порог можно устанавливать «на грани» срабатывания и добиваться максимальной чувствительности при низком уровне «ложных» срабатываний.

Спектральные шумоподавители таких разработанных А.Б. Криваловым радиостанций серии Беркут при чувствительности приёмника 0,1…0,12 мкВ позволяют обнаруживать сигналы на уровне 0,05…0,07 мкВ (!) с глубиной регулировки порога до 0,5 мкВ, что соответствует отношению С/Ш от 2…3 дБ до 25 дБ с «гистерезисом» около 0,7 дБ при максимальной девиации частоты.

А.Б. Кривалов.