МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КВАДРАТУРНОГО СТРОБОСКОПИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ

Аннотация

Работа относится к области радиосвязи и посвящена анализу функционирования квадра-
турного стробоскопического преобразователя частоты, который в настоящее время широко
применяется в системах программно-определяемого радио, реализованных по принципу приемника
прямого преобразования. Такая структура приемника сочетает в себе ряд важных для практиче-
ской реализации достоинств, таких как высокая адаптивность, простота изменения конфигура-
ции демодулятора, простота аппаратной части приемника и низкая стоимость компонентов.
Несмотря на сравнительно широкое распространение квадратурных стробоскопических преобра-
зователей, вопросы их теоретико-сигнального анализа и оптимизации параметров по критериям,
характерным для типовых задач радиосвязи, недостаточно освещены в открытых источниках.
Известные сложности имеются также и в выборе терминологии, в связи с чем в работе приво-
дится несколько наиболее распространенных в литературе наименований устройств рассматри-
ваемого типа. В основной части работы предлагается достаточно простая математическая
модель квадратурного стробоскопического преобразователя частоты, основанная на ряде упро-
щающих допущений. В то же время, указанные допущения не уменьшают общности полученных
результатов. На основе предложенной модели выполняется оценка коэффициента передачи пре-
образователя частоты. Помимо исследования идеализированной математической модели, в ко-
торой переключения считаются мгновенными, производится исследование влияния конечного вре-
мени коммутации на коэффициент передачи преобразователя частоты. Для выполнения анализа
используется математический аппарат теории сигналов. Предложенная в работе модель стро-
боскопического преобразователя частоты допускает дальнейшее усложнение и использование для
исследования влияния дополнительных факторов на характеристики радиотехнических систем,
имеющих рассматриваемую архитектуру. В частности, возможно исследование влияния кратко-
временной нестабильности (джиттера) периода переключений ключа, а также влияния неиден-
тичности параметров квадратурных каналов. Полученные аналитические выражения и приведен-
ные графики исследованных зависимостей могут быть полезны при проектировании систем ра-
диосвязи различного назначения, в которых используется квадратурный стробоскопический пре-
образователь частоты.