| Abstract: | V magistrski nalogi predstavljamo pristop optimiziranega nadzora ojačenja in odstopanja v sprejemnikih z neposrednim mešanjem. V prvem poglavju predstavljamo najprej problem optimiziranega nadzora sprejemnika z direktnim mešanjem. Zaradi narave radijskih frekvenc je lahko okolje, kjer delujejo sprejemniki z neposrednim mešanjem, zelo nepredvidljivo in hitro se spreminjajoče. Zato je potreben zelo natančen in dosleden nadzor sprejemnika z uporabo aktivnih in pasivnih kontrolnih elementov, da se podatki pravilno prenesejo. Sprejemnik se tudi mora prilagajati okolju in hkrati uporabljati največjo možno razločljivost na izhodnem analogno digitalnem pretvorniku, saj je od tega odvisna uspešnost in natančnost rekonstrukcije vhodnega signala. Predstavljene so metode dela, modeliranje sprejemnika in potrebnih komponent ter simulacija, izvedena v okolju MATLAB.
V drugem poglavju je predstavljeno teoretično ozadje uporabljenih komponent za nadzor, kot tudi tehnike nadzora, lastnosti prilagodljivih sistemov, pristopi modeliranja sistemov in matematični postopki. Komponente se delijo v dve skupini. Na tiste, ki imajo aktivni vpliv na sprejemnik, in na tiste, ki podajajo informacije o trenutnem stanju signala na sprejemniku. Komponente, ki imajo vpliv na sistem, so visokofrekvenčni dušilnik, ojačenje in digitalno analogni pretvorniki. Slednji najdejo svoje mesto tudi v drugi skupini, saj lahko njihovo izhodno vrednost uporabimo kot informacijo o trenutnem stanju na sistemu. Najpomembnejši vir povratnih informacij o signalu na sprejemniku je namreč analogno digitalni pretvornik. Po visokofrekvenčnem dušilniku imamo indikator sprejete signalne moči, ki ima vlogo dodatnega informacijskega vira.
V tretjem poglavju so predstavljeni matematični modeli posameznih komponent v sistemu in model sprejemnika kot celota. Visokofrekvenčni dušilec vsebuje digitalni potenciometer, ki ima nabor diskretnih upornosti, med katerimi lahko uporabnik izbira. Skupna nadomestna upornost določa stopnjo dušenja. Predstavljeni sta dve tehniki nadzora dušilca, spreminjanje vrednosti upornosti za eno stopnjo ali izračun optimalnega dušenja in nastavitev vrednosti, kjer je razlika med izračunanim in dejansko dosegljivim dušenjem najmanjša. Pri nadzoru digitalno analognega pretvornika sta uporabljeni dve tehniki nadzora: (1) določanje izhodnega signala na podlagi poznavanja modela in predvidene vrednosti vhodnega signala, (2) določanje izhodnega signala preko povratnih informacij, sprejetih na analogno digitalnem pretvorniku. Slednji pristop se primarno uporablja v celotnem prenosu informacije, razen v primerih, ko analogno digitalni pretvornik preide v nasičenje in algoritem ne more več uporabiti povratnih informacij.
Ojačenje je modelirano preprosto; signal se lahko ojača ali tudi ne. Idealno je signal ustrezno ojačan skozi celoten postopek sprejema, vendar pa zaradi spremenljivega okolja to ni vedno mogoče. Spremenljivo okolje ne vključuje samo vhodnega signala, ki se lahko sčasoma spreminja, temveč tudi šum in fazo. Največji vir šuma v sistemu je ravno mešalnik, ki hkrati tudi omogoča uporabo predstavljene arhitekture. Šum je modeliran po principu normalne Gaussove razporeditve. Vir faznih razlik je visokofrekvenčni dušilec zaradi parazitnih kapacitivnosti. Toda fazna razlika ima največji učinek na izhodni signal mešalnika in ne dušilca. Ob spremembi upornosti na dušilcu je mogoče s pomočjo Laplaceove transformacije izračunati spremembo faze. S pomočjo informacije o fazi se lahko optimalno nastavi izhod digitalno analognega pretvornika.
V četrtem poglavju je predstavljena povezava posameznih pristopov kontrole v tretjem poglavju v skupnem algoritmu, ki omogoča optimalen nadzor sprejemnika. Celoten algoritem je zaradi lažje predstavitve prikazan kot diagram prehajanja stanj. Vsako stanje predstavlja odziv sistema na spremembo okolja. Sistem je ob vklopu vedno v začetnem stanju, ko je vhodni signal najmočneje dušen. Tako se prepreči nasičenje katerekoli komponente. Z |
|---|
