Приемник прямого преобразования


Приемник с прямым преобразованием ( DCR ), также известный как гомодинный , синхродинный или приемник с нулевой ПЧ , представляет собой конструкцию радиоприемника , которая демодулирует входящий радиосигнал с использованием синхронного обнаружения , управляемого гетеродином , частота которого идентична или очень близка к ней. к несущей частоте предполагаемого сигнала. В этом отличие от стандартного супергетеродинного приемника, где это достигается только после первоначального преобразования в промежуточную частоту . [1]

Упрощение выполнения только одного преобразования частоты снижает сложность базовой схемы, но возникают другие проблемы, например, касающиеся динамического диапазона. В своей первоначальной форме он не был пригоден для приема сигналов AM и FM без реализации сложной системы фазовой автоподстройки частоты . Хотя эти и другие технические проблемы сделали этот метод довольно непрактичным во время его изобретения (1930-е годы), современные технологии и, в частности, программное обеспечение радио , возобновили его использование в определенных областях, включая некоторые потребительские товары.

Преобразование модулированного сигнала в модулирующий сигнал выполняется за одно преобразование частоты. Это позволяет избежать сложностей, связанных с двумя (или более) преобразованиями частоты супергетеродина , каскадом(ами) ПЧ и проблемами отклонения изображения. Принятый радиочастотный сигнал подается непосредственно в смеситель частот , как и в супергетеродинном приемнике. Однако в отличие от супергетеродина частота гетеродина не смещена от частоты принимаемого сигнала, а идентична ей. Результатом является демодулированный выходной сигнал, такой же, как если бы он был получен от супергетеродинного приемника с использованием синхронного обнаружения ( детектор продукта ) после каскада промежуточной частоты (ПЧ).

Чтобы соответствовать характеристикам супергетеродинного приемника, ряд функций, обычно выполняемых каскадом ПЧ, должен выполняться в основной полосе частот . Поскольку не существует усилителя ПЧ с высоким коэффициентом усиления, использующего автоматическую регулировку усиления (АРУ), выходной уровень основной полосы частот может варьироваться в очень широком диапазоне в зависимости от мощности принимаемого сигнала. Это одна из основных технических проблем, ограничивающих практичность конструкции. Другая проблема заключается в неспособности этой конструкции реализовать обнаружение огибающей сигналов AM. Таким образом, прямая демодуляция сигналов AM или FM (используемых в радиовещании) требует фазовой синхронизации гетеродина с несущей частотой , что является гораздо более сложной задачей по сравнению с более надежным детектором огибающей или детектором отношения на выходе каскада ПЧ в супергетеродине . дизайн. Однако этого можно избежать в случае конструкции с прямым преобразованием с использованием квадратурного обнаружения с последующей цифровой обработкой сигнала . Используя программные методы радиосвязи, два квадратурных выхода могут быть обработаны для выполнения любого вида демодуляции и фильтрации преобразованных с понижением частоты сигналов с частот, близких к частоте гетеродина. Распространение цифрового оборудования, а также усовершенствование аналоговых компонентов, участвующих в преобразовании частоты в модулирующую полосу , сделали эту более простую топологию практичной во многих приложениях.