Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

"Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР)

Кафедра радиотехнических систем (РТС)

ОПТИМАЛЬНОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ ПОЛЕЗНОГО СИГНАЛА НА ФОНЕ ШУМА

Отчет по лабораторной работе

по дисциплине «Статистическая теория радиотехнических систем»

оценка ___________

Выполнили: Студенты гр. 122-3 ___________ « » 2025 г. Проверил: Преподаватель каф РТС ___________ Рыбаков И.А. « » 2025 г.

Томск 2025

1 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

На вход СФ подаём одиночный полезный сигнал с амплитудой, равной единице. Длительность сигнала N = 220, длительность полезного сигнала N1 + 1 = 101. Произведём модуляцию сигнала, сформируем: простой радиоимпульс (рисунок 1.1), ФКМ-радиоимпульс (рисунок 1.2) и ЛЧМ-импульс (рисунок 1.3).

Рисунок 1.1 – Радиоимпульс

Рисунок 1.3 – ФКМ-радиоимпульс

Рисунок 1.3 – Радиоимпульс с ЛЧМ

Сформируем импульсные реакции СФ для одиночного импульса с простой модуляцией, импульса с ФКМ и ЛЧМ (рисунок 1.4).

Импульсная реакция СФ для одиночного ралиоимпульса с ЛЧМ:

Рисунок 1.4 – Импульсные реакции СФ

Сформируем две копии ФКМ сигнала с различным разделением по времени (рисунок 1.5).

а) копия ФКМ с разделением по времени

б) копия ФКМ с наложением по времени

Рисунок 1.5 – копии сигнала с ФКМ

Сгенерируем шум (c среднеквадратическим отклонением 1), показанный на рисунке 1.6, который будет подаваться на вход СФ:

Рисунок 1.6 – Реализация шума на входе СФ

Вычислим сумму регулярного сигнала и шума для разных импульсов (радиоимпульс, ФКМ и ЛЧМ радиоимпульсы), рисунок 1.7.

а) Сигнал с радиоимпульсом

б) Сигнал с ФКМ радиоимпульсом: слева без наложения по времени, справа - с наложением

в) Сигнал с ЛЧМ радиоимпульсом

Рисунок 1.7 – Реализации смеси полезного модулированного сигнала с шумом на входе СФ

Сформируем выходной сигнал с СФ для трёх видов рассматриваемых импульсов (рисунок 1.8).

а) Сигнал с радиоимпульсом: максимальное значение на 154 отсчёте

б) Сигнал с ФКМ радиоимпульсом: слева без наложения по времени, справа - с наложением: максимальное значение на 110 отсчёте

в) Сигнал с ЛЧМ радиоимпульсом: максимальное значение на 114 отсчёте

Рисунок 1.8 – Реализации смеси полезного модулированного сигнала с шумом на выходе СФ

Далее были построены выходные сигналы приемников с корреляционной обработкой.

На рисунке 1.9 изображены выходные сигналы приемников с корреляционной обработкой – zkor(nr) и fzkor(nr). Эти сигналы получаются как свертка (или корреляция) входных сигналов с опорными: где: zkor(nr) — это корреляция входного сигнала y(n) с опорным s0(n), fzkor(nr) — это корреляция входного сигнала fy(n) с другим опорным fso(n).

Рисунок 1.9 – Выходные сигналы приёмников с корреляционной обработкой

Заключение

Были исследованы процессы, проходящие при согласованной фильтрации полезного сигнала с простой и сложной модуляцией на фоне белого гауссовского шума; произведен анализ характеристик обнаружения в оптимальном приемнике.