Doppler superheterodyne -vastaanotin

Abstract

Doppler-ilmiö aiheuttaa kuullussa taajuudessa vääristymän, joka voidaan havaita taajuuden, aallonpituuden tai vaiheen muutoksena alkuperäisestä signaalista. Vääristymän suuruuteen ja suuntaan vaikuttaa se, pieneneekö vai suureneeko signaalilähteen ja vastaanottimen välinen etäisyys, sekä nopeus, jolla ne liikkuvat toisiinsa nähden. Tätä ilmiötä on mahdollista hyödyntää radiolähettimen paikantamisessa.

Opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa protolevy, jolla voitaisiin madaltaa vastaanotettu UHF-taajuus helpommin käsiteltävään muotoon, josta doppler-ilmiön aiheuttama taajuudenmuutos voidaan havaita. Taajuuden madaltamista varten suunniteltiin superheterodyne-vastaanotin. Protolevy valmistettiin ja testattiin Oulun seudun ammattikorkeakoulun tiloissa. Protolevyn testauksessa käytettiin signaaligeneraattoria simuloimaan vastaanotettua signaalia.

Alkuperäiseen tavoitteeseen ei tämän opinnäytetyön puitteissa päästy. Superheterodyne-vastaanottimen ohjelmoitavan PLL-piirin ohjelmointiongelmien vuoksi ei pystytä varmuudella sanomaan, pystytäänkö suunnitellulla protolevyllä muuntamaan vastaanotettu signaali tarpeeksi alhaiselle välitaajuudelle, jota voitaisiin jatkokäsitellä.

The Doppler Effect is distortion in the heard frequency which can be identified as change of the frequency, wave length or phase. Relative movement between the frequency transmitter and the receiver and their speed to each other affect the size of the distortion. For example, when the distance between transmitter and receiver is extending, the frequency heard by receiver is lower than the frequency emitted by the transmitter. This phenomenon can be used in locating a radio transmitter.

The goal of this final thesis was to design prototype receiver. The device should lower received signal to level which can be furthermore processed. The receiver type was chosen to be Superheterodyne receiver. The frequency change made by Doppler Effect should be noticeable in IF-frequency. The prototype receiver was manufactured and tested in laboratory of Oulu University of Applied Sciences. A signalgenerator was used to simulate received signal.

The original goal was not met since programming failure of PLL-circuit. Because of the failure it is not sure if the designed prototype is capable of transforming the received signal to low enough IF-frequency.