ЛР17_Оптимальная линейная фильтрация детерминированных сигналов
.docxМИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра общая теория связи
Лабораторная работа 17
“Оптимальная линейная фильтрация детерминированных сигналов”
по дисциплине
Общая теория связи
Выполнил:
Студент гр. БСС1952
Проверил:
Ассистент
Кудряшова Анастасия Юрьевна
Москва, 2021
Вариант 5
1. Цель работы
Экспериментальное исследование процессов, протекающих в оптимальном фильтре детерминированных сигналов. Закрепление теоретических знаний по теме: “Оптимальная фильтрация сигналов”, а также ознакомление с методами расчета и анализа характеристик согласованного фильтра.
Рис. 1 Функциональная схема генератора сигнала и согласованного фильтра.
Исходные данные:
Вариант №5
Сигнал: [1,1,-1,-1,1,1,1,-1,-1,1,1,1]
Вероятность правильного обнаружения: 0,990
Длительность элементарного импульса: τ = 1 мкс
Длительность сложного сигнала: T = 11 мкс
Рассчитать и построить график АЧХ фильтра, согласованного с одиночным прямоугольным импульсом длительностью 1 мкс.
Рис. 2 График одиночного прямоугольного импульса.
Так как АЧХ СФ совпадает с амплитудным спектром сигнала, то рассчитаем амплитудный спектр одиночного прямоугольного импульса.
Рис. 3 АЧХ фильтра, согласованного с одиночным прямоугольным импульсом.
Рассчитать и построить временные диаграммы напряжений
На выходе фильтра, имеющего импульсную реакцию g1(t), при подаче на его вход импульса прямоугольной формы S1(t) длительностью 1 мкс;
Рис. 4 График одиночного прямоугольного импульса на входе фильтра.
Импульсная реакция фильтра, согласованного с импульсом равна его зеркальному отображению.
Рис. 5 Импульсная реакция фильтра, согласованного с одиночным прямоугольным импульсом.
Временная диаграмма напряжения на выходе фильтра, имеющего импульсную реакцию g1(t), при подаче на вход сигнала S1(t):
Рис. 6 Сигнал на выходе фильтра, согласованного с одиночным прямоугольным импульсом.
На выходе фильтра, имеющего импульсную реакцию g2(t), согласованного с сигналом S2(t), поступающего на его вход;
Рис. 7 Сигнал S2(t).
На выходе фильтра, имеющего импульсную реакцию g2(t), согласованного с сигналом S2(t), поступающего на его вход;
Рис. 8 Импульсная реакция g2(t).
Рис. 9 Напряжение на выходе фильтра g2(t), согласованного с сигналом S2(t), поданным на вход.
На выходе фильтра, представляющего последовательно включенные фильтры g1(t) и g2(t), при подаче на вход сигнала S2(t).
Рис. 10 Напряжение на выходе фильтра с сигналом S2(t), поданным на вход.
Рассчитаем и построим временной график фильтра, согласованного с кодом Баркера 1, 1, 1, -1, -1, -1, 1, -1, -1, 1, -1 при подаче на его вход этого же сигнала.
Рис. 11 Напряжение на выходе фильтра, согласованного с кодом Баркера.
Методом подбора найти сигнал S3(t), который “почти ортогонален” сигналу S2(t). Затем построить временной график напряжения на выходе фильтра, согласованного с S2(t), при подаче на его вход сигнала S3(t).
Рис. 12 Код S3(t) “почти ортогональный” коду S2(t).
Рис. 13 Напряжение на выходе фильтра, согласованного с сигналом S2(t), при подаче на вход сигнала S3(t)
Определить минимально допустимое отношение сигнал к шуму (по мощности) на входе фильтра, согласованного с сигналом S2(t), при котором обеспечивается вероятность правильного обнаружения сигнала решающим устройством на выходе согласованного фильтра и указанного в таблице. Порог обнаружения равен половине максимального напряжения сигнала на выходе согласованного фильтра.
По графику зависимости правильного обнаружения от ОСШ определяем требуемое ОСШ.
Рис. 14 График зависимости правильного обнаружения от ОСШ.
Список литературы
1. И.С. Гоноровский. Радиотехнические цепи и сигналы.- М.: Радио и связь, 1986 , с.396-416.
2. ЗокоА.Г., Кловский Д.Д., Назаров М.В., ФинкЛ.М. Теория передачи сигналов. - М.: Связь, I960 , с.131-138.
3. Лахти Б.Ц. Системы передачи информации. М.: Связь, 1971 с . 297-307.