152

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ………………………...…………...…………….. 3

1.ЗАДАЧИ ОБНАРУЖЕНИЯ И ДЕМОДУЛЯЦИИ АНАЛОГОВЫХ РАДИОСИГНАЛОВ ….…...........……… 5

1.1.Аналоговые радиосигналы ……………...………...….... 5

1.2.Обнаружение радиосигналов ……………......…..…..… 8

1.3.Детектирование радиосигналов ……..………..…....….. 9

2.ДИСКРЕТНЫЕ РАДИОСИГНАЛЫ ….....…...…………... 14

2.1.Дискретные информационные сигналы .............……..14

2.2.Манипулированные радиосигналы …………….……..15

2.3.Амплитудная манипуляция ……..…....………….....…16

2.4.Квадратурная амплитудная модуляция ……………....17

2.5.Частотная манипуляция …..………………….....……. 19

2.6.Фазовая манипуляция …..….……………….......……. 24

2.7.Импульсная модуляция …..…………….…..……...…. 26

2.8.Свойства методов модуляции …..…..…………......….28

3.ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛА ……......................29

3.1.Описание оцифрованных сигналов ………................ 29

3.2.Ряд Фурье, отрицательные частоты …........……….....33

3.3.Спектры дискретизированных сигналов ………...….. 36

3.4.Виды алгоритмов цифровой обработки сигнала ….... 40

3.4.1.Задачи цифровой обработки ………...………….....40

3.4.2.Цифровая фильтрация ………………...………...…40

3.4.3.Спектральный анализ ………………….............…..42

3.4.4.Свертка……………………………………….......….46

4.БАЗОВЫЕ АЛГОРИТМЫ ЦИФРОВОЙ

ОБРАБОТКИ РАДИОСИГНАЛА …………….……….… 46

4.1. Базовый алгоритм цифровой когерентной обработки радиосигналов………..……........................ 46

4.2.Базовый алгоритм цифровой квадратурной обработки радиосигналов ………………...………….. 48

4.3.Цифровой алгоритм оценки амплитуды узкополосного радиосигнала …………...……………. 52

153

4.4.Алгоритм оценки мгновенной фазы и частоты узкополосного радиосигнала ………..…...……...……. 53

4.5.Свойства базовых алгоритмов ………..........….……… 57

5.ЦИФРОВОЙ ОБНАРУЖИТЕЛЬ

УЗКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ ………………….....…... 59

5.1. Обнаружение сигнала с известным уровнем шума …………………………………………...........… 59

5.2.Обнаружение сигнала с оценкой уровня шума ….…. 61

5.3.Помехоустойчивость цифрового алгоритма обнаружения узкополосного сигнала …….……....… 63

5.4.Помехоустойчивость алгоритма обнаружения

сигнала с оценкой уровня шума ……..…….……...... 66

5.5.Обнаружение ФМ сигналов...……….………...…...… 67

6.ЦИФРОВЫЕ ДЕТЕКТОРЫ …………………..………..…..70

6.1.Детектирование сигналов ………..…………..…….… 70

6.2.Цифровой детектор сигналов с АМ …………...….….71

6.3.Цифровой детектор сигналов с ЧМ ………….…...…. 72

6.4.Цифровой детектор сигналов с ФМ …….……..……..76

6.5.Шумовые характеристики цифровых детекторов …………………………………......……… 76

7.КОГЕРЕНТНЫЕ ДЕМОДУЛЯТОРЫ …….……….….….. 77

7.1.Принципы когерентной демодуляции ……….........…77

7.2.Когерентная демодуляция сигналов с АМ …..............80

7.3.Когерентная демодуляция сигналов с ФМ …..............82

7.4.Когерентная демодуляция сигналов

сдвоичной ОФМ ………….……………...................... 83

7.5.Когерентная демодуляция сигналов с КАМ ……....... 85

7.6.Помехоустойчивость когерентных демодуляторов ………………….………………...…... 86

8.НЕКОГЕРЕНТНЫЕ ДЕМОДУЛЯТОРЫ ……................… 92

8.1.Некогерентный демодулятор сигнала с АМ …….…. 92

8.2.Некогерентный демодулятор сигнала с ЧМ .............. 95

8.3.Некогерентные демодуляторы двоичного сигнала с ОФМ …………........…………….…....….... 99

154

8.4.Некогерентный демодулятор четырехпозиционного сигнала с ОФМ ….................. 102

9.ЦИФРОВЫЕ ИЗМЕРИТЕЛИ ………...………..….….......106

9.1.Интегратор …………..……………...…...…………… 106

9.2.Измеритель действующего значения сигнала …....... 112

9.3.Измеритель среднего значения и дисперсии случайного сигнала ……...……...……..…………...…117

10.ИМИТАТОРЫ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ .............…. 120

10.1.Задачи имитации сигналов …………………..…… 120

10.2.Марковская модель случайного процесса ..........…121

10.3.Имитатор случайных процессов ………........…......122

10.4.Датчик псевдослучайных чисел …..………............128

11.ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ.............………...135 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………..……......136

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК …………..…………...137

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ………………………………..………...... 139 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ……………………………..…………….. 140 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ……………………………………..….…. 142 ПРИЛОЖЕНИЕ 4 …………………………..…………….…. 143 ПРИЛОЖЕНИЕ 5 ……………………..………………….…. 144 ПРИЛОЖЕНИЕ 6 ………………………………………...…. 145 ПРИЛОЖЕНИЕ 7 …………………………..…………….…. 147 ПРИЛОЖЕНИЕ 8 ……………………………………..….…. 151

155