levitra bitcoin

+7(495) 123-XXXX  Moscow RF

There is no translation available.

М.Е. Александрова,  (Специалист, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого)

Серия «Естественные и Технические науки» # 07 2018
Фильтрация сигнала
    В статье представлено решение задачи фильтрации сигнала, на основе предварительного подавления не выделяемых гармоник. В теории доказана возможность концентрации основной энергии спектра в любой гармонике. При этом были рассмотрены три системы импульсных сигналов, при которых различное число не выделяемых гармоник, находящихся вблизи фильтруемой гармоники, было сведено к ничтожно малым значениям. Практическое решение данной задачи заключается в том, что при умножении частоты с последующей фильтрацией в высокостабильном кварцевом генераторе уже не потребуются высокодобротные контуры, что дает возможность применения малогабаритных вариантов низкодобротной фильтрации сигналов.

Ключевые слова: Фильтрация сигнала, кварцевый генератор, добротность контура, импульс, гармоники, коэффициенты, амплитуда.

 

ВВЕДЕНИЕ

Умножение частоты гармонического колебания в основном применяется при проектировании кварцевых генераторов с высокой стабильностью частоты. Самая большая частота, на которую технологически возможно изготовить кварц, составляет 50 МГц [1]. Существует прямой метод умножения частоты с использованием эффекта увеличения частоты кварца на гармонике с применением стабилизации частоты [2]. Дальнейшие манипуляции с увеличением частоты, не нарушая при этом ее стабильности в готовом генераторе, в десятки, сотни и тысячи раз достаточно сложны. Они либо требуют наличия нескольких каскадов с использованием нескольких фильтров, как в методе умножения с помощью ППИ [3] или работе кварца на обертоне [1], либо наличие дополнительного генератора как в методе получения кратных частот с помощью радиоимпульса [4]. Это связано с уменьшением энергии в спектре гармоник, кратных основной. К тому же, при проектировании генераторов требуется обеспечение их малых габаритов. На высоких частотах сложно обеспечить требуемую при проектировании высокую добротность фильтров, а используемые на таких частотах высокодобротные фильтры на спиральных резонаторах не обладают малыми габаритами [5]. Таким образом, были указаны два технологических противоречия при проектировании кварцевых генераторов. Первое это обеспечение требуемых характеристик фильтров при сохранении их малых габаритов, второе это умножение частоты с сохранением стабильности в десятки и сотни раз с применением простых схем.

Для решения первого технологического противоречия, был рассмотрен подход к фильтрации сигнала, основанный на учете перераспределения энергии в спектре [5]. При решении второго технологического противоречия был рассмотрен тот же подход, но отличающийся тем, что энергию можно концентрировать в любой гармонике. Период сигнала делится на равные части, и в каждой части периода формируются двух полярные определенные импульсные последовательности. При суммировании этих импульсных последовательностей происходит перераспределение спектральной энергии по гармоникам.

Теоретическая часть

Основная задача исследования заключается в том, чтобы за счет расположения определенной импульсной последовательности на равных частях периода на оси времени периодического сигнала добиться сосредоточения основной энергии спектра этого сигнала в любой единственной гармонике, предназначенной для фильтрации, и минимизировать энергии гармоник, расположенных вблизи фильтруемой гармоники. Таким образом, цель работы заключается в рассмотрении различных вариантов максимизации амплитуды выделяемой гармоники, при обеспечении минимальных значений амплитуд остальных гармоник, находящихся вблизи данной гармоники.

Решение задачи было рассмотрено применительно к задаче умножения частоты гармонического сигнала в любое число раз. Пусть сигнал представляет собой гармоническое колебание u=U*sin(wt), амплитудой U=1В, периодом T=1с. Чтобы получить гармоники с частотами, кратными w, необходимо осуществить преобразование синусоиды в нелинейный сигнал, а именно, в периодическую последовательность прямоугольных импульсов со скважностью равной 2, амплитудой U=1В, периодом T=1с (Рис. 1).

Читать полный текст статьи …


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Кварцевый резонатор и кварцевый генератор. Режим доступа: https://www.ruselectronic.com/kvartsevyj-rezonator-i-kvartsevyj-generator/ (дата обращения 17.05.2018).
2. Петин Г. Кварцевый генератор с умножением частоты. «Радиолюбитель КВ и УКВ». №4 1997 г. Режим доступа: http://www.radioliga.com/KV_1997.htm (дата обращения 17.05.2018).
3. Умножение частоты в генераторах. Режим доступа: http://conture.by/post/267 (дата обращения 17.05.2018).
4. Радиоимпульсное умножение частоты. Режим доступа: http://ideyka.narod.ru/TEMA/radio/rf/s2/st1.html (дата обращения 17.05.2018).
5. Александрова М.Е. Задача фильтрации сигнала на основе предварительного подавления не выделяемых гармоник. // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия «Естественные и технические науки», -2017, -№12, -с.30-34


©  М.Е. Александрова, Журнал "Современная наука: актуальные проблемы теории и практики".
 

 

 

 
SCROLL TO TOP
viagra bitcoin buy

Rambler's Top100 �������@Mail.ru