Системы шумоподавления современных радиостанций

Шумоподавитель (Ш/П) современных cb-радиостанций (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 устанавливается органом регулировки чувствительности. Рассмотрим более подробно работу спектрального Ш/П.

Структурная схема радиоприёмного устройства (РПУ) приведена на рис. 1:

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:

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

Эту статью один из наших разработчиков написал в далёком 2002 году, с тех пор характеристики умного спектрального шумоподавителя. применяемого в радиостанциях производства КБ Беркут, ощутимо улучшились - схемотехника не стоит на месте.

Вот, например, отзыв покупателя о работе шумоподавителя рации Штурман-882М:

Хотелось бы еще подчеркнуть особо:
спектральный шумодав штурмана положил на лопатки все оптимы и мегаджеты. Я сравнивал.
У штурмана он реально избирательный! Он реагирует именно на появление речи, разборчивой речи в эфире. В 95% случаев.
В китайских поделках, шумодав, просто тупо пороговый, похож на таковой, по крайней мере. С нестабильным гистерезисом каким то. Его все время приходится крутить, даже во время
ближней хорошей связи. Он все время разный. Его нельзя понять и прочувствовать. Он постоянно "плавает". Его невозможно однажды настроить.
У штурмана шумодав совсем иного качества! Он практически не беспокоит понапрасну, и всегда вызывает когда это надо. Он всегда один и тот же. ОН всегда предсказуем. К нему быстро привыкают пальцы, мозг и слух. И в процессе разговора, прошу заметить, еще ни разу не пришлось его, шумодав штурмана, докручивать.ОН как эталон. ОН гарантирует свою шкалу! А вот китайские "шумодавы" на китайских станциях, приходилось подкручивать даже при ближней устойчивой связи. У меня на китайских рациях было так, что человек рядом и слышно его идеально, и тут он начинает затыкаться. Открыв шумодав полностью, я решал проблему. Только так. Это на китайских станциях. У штурмана такой дичи не наблюдается.
Во так вот, КБ Беркут умеет делать аналоговую сверхчувствительную и сверхкомпактную технику. 

А вот, например, видео о стабильной работе шумоподавителя рации Штурман-Авто вблизи источника импульсных помех (снято после появившихся в интернете жалоб на шумовые всплески при работе импортных автомобильных Си-Би раций при проезде в зоне светодиодного уличного освещения с питанием светодиодных фонарей от импульсных блоков питания, для контроля в аналогичной ситуации была проверена работа рации Штурман-Авто):

Полезные видео советы:

Как правильно выбрать переносную радиостанцию:

 Тест радиостанций диапазона 27 МГц (импортных и отечественных) в лесу:

 Тест радиостанций диапазонов 27 МГц и 145 МГц в условиях леса:

• 

Видео советы

Работа раций 27 МГц и 400-520 МГц с репитерами:

Тест работы в лесу раций диапазонов 27 МГц, 145 МГц, 433 МГц:

Тест раций 27 МГц и 136-174 МГц в условиях плотного леса: