Анализ радиотехнического тракта с согласованным фильтром
Объектом исследования является радиотехнический тракт, представляющий собой приемник прямого усиления, включающий квазиоптимальный полосовой фильтр, детектор и накопитель импульсов. На вход тракта действует сумма (аддитивная смесь) сигнала и помехи.
Сигнал задан в виде последовательности N радиоимпульсов длительностью tи с прямоугольной огибающей с амплитудой A и гармоническим заполнением с частотой f0, расположенных либо на равных расстояниях (с интервалом Т), либо с нарастающими или с убывающими интервалами.
Аддитивная помеха задана в виде гауссова квазибелого шума со среднеквадратическим значением σ и полосой Fm .
Входной квазиоптимальный фильтр представляет собой полосовой фильтр (либо второго порядка (колебательный контур), либо с прямоугольной АЧХ), полоса пропускания которого выбирается из условия максимума отношения сигнал/помеха на выходе.
Детектор представляет собой нелинейный элемент с заданной проходной характеристикой (4 вида) с последующим фильтром нижних частот (RC-цепь первого порядка).
В качестве накопителя для квазипериодической последовательности импульсов можно использовать рециркулятор (рекурсивный фильтр первого порядка). Для последовательностей с разными интервалами следует использовать трансверсальный фильтр в виде линии задержки с отводами.
1. Составить и изобразить структурную и функциональную схемы исследуемого тракта.
. Определить оптимальные значения полосы пропускания ПФ (по критерию максимума отношения сигнал/шум на выходе) и ФНЧ детектора (по критерию минимального искажения формы выходного сигнала) (аналитически и численно).
3. Изобразить временные и спектральные диаграммы совокупности сигнала и помехи на входе тракта и на выходах всех функциональных узлов тракта (рекомендуется использовать моделирование).
4. Рассчитать среднеквадратическое значение помехи на выходах звеньев тракта: полосового фильтра, детектора, накопителя (аналитически и численно).
5. Определить форму сигнала на выходах всех звеньев тракта и определить амплитудные (пиковые) значения сигнала на этих выходах (аналитически и численно).
6. Найти отношения сигнал/помеха на выходах всех звеньев тракта и сравнить его с оптимальным значением (для согласованного фильтра при когерентном накоплении радиоимпульсов) (аналитически и численно).
. Сделать выводы по полученным результатам.
. Привести список использованной литературы.
Выполнение задания
1) Составить и изобразить структурную и функциональную схемы исследуемого тракта
Рис. 1. Структурная схема исследуемого тракта
Рис. 2. Функциональная схема исследуемого тракта
2) Определить оптимальные значения полосы пропускания ПФ (по критерию максимального отношения сигнал/шум на выходе) и ФНЧ детектора (по критерию минимального искажения формы выходного сигнала)
Для выделения полезного сигнала из смеси сигнал-шум согласно варианту задания следует применить колебательный контур. Полосу пропускания этого ПФ аналитически можно определить из табл. 3.1 [1, с. 46]:
Δf0.7 = 0.4/ tи = 0.4/10 мкс ≈ 40 кГц
Полоса ФНЧ выбирается исходя из полосы пропускания ПФ или спектра сигнала на его выходе.
Fв = 1/RC = 0.5*Δf0.7 = 20 кГц (τ = 50 мкс; R = 10 кОм; С = 5 нФ)
) Изобразить временные и спектральные диаграммы совокупности сигнала и помехи на входе тракта и на выходе всех его функциональных узлов
Моделирование радиотехнического тракта производилось в пакете LabVIEW.
Похожые стьтьи по экономике
Проектирование антенны
Антеннами называются устройства, предназначенные для излучения и
приема радиоволн. Антенны являются обязательным звеном любой системы
радиосвязи. Электромагнитные колебания высокой ...
Технология проектирования в системе P-CAD
Автоматизированное проектирование (АП) - одно из направлений научно
технического прогресса в области автоматизации проектирования, к ней относится
далеко не всякое применение ЭВМ. Для АП ...
Разработка управляющей микро-ЭВМ на базе микропроцессора Z80
Микропроцессор - процессор (устройство, отвечающее за выполнение арифметических, логических операций и операций управления, записанных в машинном коде ), реализованный в виде одной микросхемы ил ...