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

Разработка системы сбора данных с последующей их оцифровкой и записью на жесткий магнитный диск
В настоящее время жизнь современного человека уже трудно представить без электронных устройств. Они используются во всех сферах жизни и деятельности людей. В современной технике все чащ ...

Измерения электрических параметров кабельных линий связи
Электрические свойства кабельных линий связи характеризуются параметрами передачи и параметрами влияния. Параметры передачи оценивают процессы распространения электромагнитной энергии вдоль кабельной ...

Цифровая обработка данных с помощью автоматических устройств
  Цифровая обработка данных с помощью автоматических устройств является результатом технического прогресса не только последних десятилетий. Еще в средние века были созданы примитивные по совр ...