14. Демодуляторы дискретно кодированных радиосигналов (С)
в лекциях нет
15. Измерение параметров спектра радиосигнала (с)
Расчет спектральной плотности.
Для выборки из стационарной реализации x(t) с нулевым средним, первичная оценка спектральной плотности Gx~(f) истинной спектральной плотности Gx(f) определяется для произвольных значений f € (0, fc) определяется в виде:
Среднее значение квадрата реализации в диапазоне 0<f<fc определяется соотношением:
Обычно рекомендуют рассчитывать значение оценки спектральной плотности только для m+1 дискретных частот. В этом случае:
В результате расчета получим m/2 независимых оценок спектральной плотности. В этом случае расчет выполняют по формуле:
Расчет первичной оценки спектральной плотности процесса для гармонии сигнала k.
Первичный спектр обычно подвергают с помощью сглаживающей функции(Ханна, Парзена и др.).
16. Методы измерений характеристик спектров сигналов
1) Цифровой метод
Цифровой метод состоит в преобразовании исследуемого сигнала в цифровой ряд и в дальнейшем анализе процесса с помощью универсальных или специальных вычислителей (с использованием соответствующей программы обработки сигналов).
Спектр определяется вычислительными операциями над действительными числами. Эти числа представляют собой значения выборок сигнала. Они берутся в соответствии с теоремой Котельникова. Цифровой метод позволяет получить высокую разрешающую способность.
Базируется на преобразовании фурье.
-
значения i-го
отсчета сигнала U(t);
– полный интервал наблюдения
основная
частота
– номр спектральной составляющей
2) Получение преобразования Фурье как результат воздействия исследуемого процесса на четырехполюсник (метод фильтрации). Разложение в ряд Фурье
Если реализация x(t) имеет периодический характер с периодом Tр, то основная частота F1=1/Tр, а сама функция U(t) или x(t) может быть представлена рядом Фурье.
Пусть реализация имеет длину Tr=Tp (одному периоду основной частоты) и число отсчетов N явл. четной величиной
- интервал дискретизации
и можно рассчитать конечную сумму
ряда Фурье. Ряд Фурье рассчитывается в
точках t = nh
A0 – среднее значение процесса
17. Требования к аналоговым анализаторам спектра радиосигнала
Основные нормируемые характеристики
Диапазон частот
Полоса обзора
Полосы пропускания
Погрешность измерения по частоте
Погрешность измерения по амплитуде
Чувствительность и динамический диапазон
Относительный уровень собственных шумов
Неравномерность АЧХ
Требования:
При использовании параллельного метода анализа (основан на полосовых фильтрах)
Является самым быстрым методом.
Разрешающая способность. Ачх фильтра должна быть близка к прямоугольной. В современных анализаторах используют пьезокерамические фильтры с хор. АЧХ
Разрешение по частоте: Be=(1,5 – 2,0)deltaf0,707
Время установления сигнала на выходе фильтра – туст. туст = 1/deltaf0,707
Время анализа: для того чтобы анализ был достоверным: время нахождения сигнала > туст
Это определяет время спектрального анализа Та: Та=(fmax-fmin)/(deltaf0,707)2
При использовании метода гетеродинирования
Диапазон частот (10 Гц – 30 ГГц). Точность измерителей амплитуды и частоты. Точность ЭЛТ не более 15-20 %
Реализация данного метода может быть выполнена следующим образом:
1. анализ спектра методом полосовых фильтров, 2. -//- с помощью гетеродинирования, 3. с помощью дисперсионных линий задержки.
При построении анализатора спектра, работающего по любому из этих принципов, анализатор представляет собой супергетеродинный приемник с 2-ым или 3-ым преобразованием частоты.
Анализ спектрального состава выполняют по последней промежуточной частоте.
Первый преобразователь часто выполняют в виде сменного блока, определяющего рабочий диапазон прибора.
При использовании набора полосовых фильтров, фильтр включается на выходе УПЧ.