Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Нестандартные методы защиты информации. Лабораторный практикум
.pdf
12. Перейдем от описания аддитивной флуктуационной помехи
(
)
{
}
,0,
ktkN
(
)
t
x
(
)
t
x
(
)
t
x
(
)
zt
как случайного процесса с дискретным временем
x
×D=
к её представлению в виде случайного про-
цесса с непрерывным временем
цию сплайнами (рис. 6.15).
Рис. 6.15. Аппроксимация аддитивной
флуктуационной помехи сплайнами
13. Строим временную диаграмму реализации аддитивной флук-
туационной помехи
Рис. 6.16. Временная диаграмма реализации аддитивной
(рис. 6.16).
, используя её аппроксима-
15. По формулам (6.8) и (6.9) определяем и строим временные
диаграммы реализаций аддитивной смеси сигнала и помехи
(рис. 6.17 и 6.18).
флуктуационной помехи
111
(
)
st
(
)
t
x
(
)
st
(
)
t
x
(
)
0,StT
Рис. 6.17. Временная диаграмма смеси информационного сигнала
и реализации аддитивной флуктуационной помехи
Рис. 6.18. Временная диаграмма смеси информационного сигнала
2
и реализации аддитивной флуктуационной помехи
16. Предполагая, что на интервале времени
приемника поступает смесь полезного сигнала и сигнала помехи,
описывая формулой (6.8) и представленная на рис. 6.17:
Î
1
на вход
112
16.1. Рассчитываем значение модуля выходного эффекта первого
1
q
2
q
квадратурного канала оптимального некогерентного приемника
(рис. 6.19);
Рис. 6.19. Модуль выходного эффекта первого квадратурного
канала оптимального некогерентного приемника
16.2. Рассчитываем значение модуля выходного эффекта второго
квадратурного канала оптимального некогерентного приемника
(рис. 6.20);
Рис. 6.20. Модуль выходного эффекта второго квадратурного
канала оптимального некогерентного приемника
113
16.3. В соответствии с алгоритмом работы оптимального прием-
1
q
2
q
(
)
zt
(
)
st
(
)
st
(
)
0,StT
(
)
st
(
)
0,StT
(
)
0,StT
1
q
ника сравниваем вычисленные значения модулей выходных эффектов первого и второго квадратурного канала оптимального некоге-
рентного приемника
в смеси
Î
Рис. 6.21. Выходной эффект РУ оптимального некогерентного приемника
Как следует из рис. 6.21, РУ оптимального некогерентного при-
емника вынесло решение о присутствии сигнала
лезного сигнала и помехи (рис. 6.17), наблюдаемой на интервале
времени
17. Предполагая, что на интервале времени
приемника поступает смесь полезного сигнала и сигнала помехи,
описывая формулой (6.9) и представленная на рис. 6.18:
17.1. Рассчитываем значение модуля выходного эффекта первого
квадратурного канала оптимального некогерентного приемника
(рис. 6.22);
сигнала
(рис. 6.21);
Î
и
, что является правильным решением.
, и выносим решение о присутствии
1
или
2
на интервале времени
1
в смеси по-
Î
на вход
Рис. 6.22. Модуль выходного эффекта первого квадратурного
канала оптимального некогерентного приемника
114
17.2. Рассчитываем значение модуля выходного эффекта второго
2
q
1
q
2
q
(
)
zt
(
)
st
(
)
st
(
)
0,StT
(
)
st
(
)
0,StT
квадратурного канала оптимального некогерентного приемника
(рис. 6.23);
Рис. 6.23. Модуль выходного эффекта второго квадратурного
канала оптимального некогерентного приемника
17.3. В соответствии с алгоритмом работы оптимального приемника сравниваем вычисленные значения модулей выходных эффектов первого и второго квадратурного канала оптимального некоге-
рентного приемника
в смеси
Î
Рис. 6.24. Выходной эффект РУ оптимального некогерентного приемника
Как следует из рис. 6.24, РУ оптимального некогерентного при-
емника вынесло решение о присутствии сигнала
лезного сигнала и помехи (рис. 6.18), наблюдаемой на интервале
времени
сигнала
(рис. 6.24);
Î
и
, что является правильным решением.
, и выносим решение о присутствии
1
или
2
на интервале времени
2
в смеси по-
115
Порядок выполнения работы
М
F
S
T
(
)
st
(
)
st
(
)
st
(
)
st
(
)
0,StT
(
)
t
x
(
)
t
x
(
)
t
x
(
)
t
x
m
x
2
xx
s
=
x
s
1. Для заданного сигнала частотной телеграфии в соответствии с
вариантом индивидуального задания (табл. 6.1):
- используя частоту манипуляции сигналов ЧТ
длительность элементарной посылки
- по формулам (6.1) и (6.2) определите и построите временные
диаграммы сигналов
- рассчитайте энергии сигналов
времени
2. Получите у преподавателя согласно варианту индивидуально-
го задания (табл. 6.2) несколько реализаций аддитивная флуктуаци-
онной помехи
3. Запустите программу Mathcad и создайте Mathcad-документ,
например LR_6_VAR_V_R.xmcd, где V – номер варианта индивидуального задания, R – номер реализации помехи. Скопируйте в
директорию с этим Mathcad-документом текстовый файл
Xi_V_R.prn с R-той реализацией аддитивной флуктуационной по-
мехи
4. Прочитайте (загрузите) в Mathcad-документ исходные данные
о R-той реализации аддитивной флуктуационной помехи
текстового файла Xi_V_R.prn для заданного варианта индивидуального задания (табл. 6.2).
5. Для исследуемой R-той реализации аддитивной флуктуаци-
Î
.
1
и убедитесь в том, что они совпадают;
, представленные в формате тестовых файлов.
и
2
, с;
;
1
и
2
определите
на интервале
из
онной помехи
- построить временную диаграмму реализации аддитивной
флуктуационной помехи;
- определить математическое ожидание
сию и среднеквадратическое отклонение
встроенные функции Mathcad mean(ξ), var(ξ) и stdev(ξ);
необходимо:
116
D
,
помехи x, используя
диспер-
- вычислить и построить гистограмму распределения аддитив-
0
=
(
)
{
}
,0,
ktkN
(
)
t
x
(
)
zt
(
)
0,StT
1
q
2
q
1
q
2
q
(
)
st
(
)
st
(
)
0,StT
(
)
0,StT
ной флуктуационной помехи. По построенной гистограмме убедиться в том, что одномерная плотность вероятности аддитивной
флуктуационной помехи подчиняется нормальному (гауссову) закону распределения с математическим ожиданием практически
m
равным нулю
- перейти от описания аддитивной флуктуационной помехи как
случайного процесса с дискретным временем
x
×D=
x
;
к её представлению в виде случайного про-
цесса с непрерывным временем
цию сплайнами;
- по формулам (6.8) и (6.9) определить и построить временные
диаграммы реализаций аддитивной смеси сигнала и помехи
- предполагая, что на интервале времени
приемника поступает смесь полезного сигнала и сигнала помехи,
описывая формулой (6.8):
1) рассчитать значение модуля выходного эффекта первого квадра-
турного канала оптимального некогерентного приемника
2) рассчитать значение модуля выходного эффекта второго квадра-
турного канала оптимального некогерентного приемника
3) в соответствии с алгоритмом работы оптимального приемника сравнить вычисленные значения модулей выходных эффектов
первого и второго квадратурного канала оптимального некогерент-
ного приемника
1
- предполагая, что на интервале времени
приемника поступает смесь полезного сигнала и сигнала помехи,
описывая формулой (6.9):
или
2
и
на интервале времени
, и вынести решение о передаче сигнала
, используя её аппроксима-
;
Î
Î
.
Î
на вход
;
;
на вход
117
1) рассчитать значение модуля выходного эффекта первого квадра-
1
q
2
q
1
q
2
q
(
)
st
(
)
st
(
)
0,StT
турного канала оптимального некогерентного приемника
2) рассчитать значение модуля выходного эффекта второго квадра-
турного канала оптимального некогерентного приемника
3) в соответствии с алгоритмом работы оптимального приемни-
ка сравнить вычисленные значения модулей выходных эффектов
первого и второго квадратурного канала оптимального некогерент-
ного приемника
1
или
6. Сохраните полученные результаты исследования оптимально-
го некогерентного приема сигналов при наличии аддитивных флуктуационных помех и занесите их в итоговую таблицу результатов
исследования (табл. 6.3). Закройте Mathcad-документ.
7. Создайте новый Mathcad-документ, например, LR_6_VAR_
V_R+1.xmcd. Прочитайте (загрузите) в Mathcad исходные данные
об (R+1)-й реализации аддитивной флуктуационной помехи из соответствующего текстового файла.
8. Повторите исследования, предусмотренные в пунктах 5–6
рассмотренного порядка выполнения работы для (R+1)-й реализации аддитивной флуктуационной помехи.
9. После исследования всех реализаций помехи сохраните ре-
зультаты выполнения индивидуального задания и окончательно заполните табл.6.4.
10. Проанализируйте результаты исследований и сформулируйте
выводы. Оформите отчет по лабораторной работе (представляется в
электронном формате в виде документа Word).
11. Защитите работу.
Номер варианта (табл. 6.1) соответствует номеру фамилии сту-
дента в списке учебной группы (подгруппы).
2
и
на интервале времени
, и вынести решение о передаче сигнала
Варианты заданий
Î
;
;
.
118
Варианты параметров сигнала частотной телеграфии
Част
ота
Част
ота
fВ
fБ
fВ
fБ 1 30 25 5 4 27 21 5 2 35 25 5 5 24 16 5 3 32 24 5 6 36 24 5
Вариант
Файлы реализации помехи
1
Xi_1_1.prn
Xi_1_1.prn
Xi_1_1.prn
2
Xi_2_1.prn
Xi_2_2.prn
Xi_2_3.prn
3
Xi_3_1.prn
Xi_3_2.prn
Xi_3_3.prn
4
Xi_4_1.prn
Xi_4_2.prn
Xi_4_3.prn
5
Xi_5_1.prn
Xi_5_2.prn
Xi_5_3.prn
6
Xi_6_1.prn
Xi_6_2.prn
Xi_6_3.prn
m
x x
s
1
q
2
q
(
)
st
(
)
st
Таблица 6.1
«посылки» и
Вариант
Итоговая таблица результатов исследования оптимального
некогерентного приема сигналов при наличии аддитивных
Имя файла
данных помехи
«паузы», кГц
Варианты индивидуальных заданий помех
флуктуационных помех
Числовые
Передавае-
мый сигнал
характеристи-
ки помехи, В
, В
0
да Sн
Амплиту-
«посылки» и
«паузы», кГц
Вариант
Значения корреляцион-
ных интегралов q1 и q2,
формируемых в каналах
оптимального некоге-
рентного приемника, В2с
Амплитуда
Sн0, В
Таблица 6.2
Таблица 6.3
Выход РУ
...
1
2
... ... ... ... ...
... ... ... ... ...
119
Контрольные вопросы
(
)
t
x
(
)
st
(
)
st
(
)
0,StT
1. Какова цель лабораторной работы?
2. Каково содержание программы лабораторной работы?
3. Как записывается одномерная плотность распределения веро-
ятности помехи
лов с неизвестной начальной фазой?
4. Какой выглядит обобщенная структурная схема оптимального
приемника сигналов с неизвестной начальной фазой?
5. Каково правило работы оптимального приемника, исследуе-
мого в лабораторной работе?
6. Как продолжить фразу «При некогерентном приеме максими-
зация отношения сигнал/шум достигается тем, что ...»?
7. Как записывается функция правдоподобия сигналов с неиз-
вестной начальной фазой?
8. Как изменится правило работы оптимального приемника, ис-
следуемого в лабораторной работе, если сигналы
имеют разные энергии на интервале времени
9. Какие функции Mathcad используются в лабораторной работе?
10. Какие выводы можно сделать по результатам выполнения ин-
дивидуального задания?
Литература: 12, 14, 19, 30, 32.
при синтезе оптимального приемника сигна-
1
Î
?
и
2
7. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ
РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ
ПРИ ДЕЙСТВИИ ЕСТЕСТВЕННЫХ ШУМОВ
И ОРГАНИЗОВАННЫХ ПОМЕХ
Цель – приобретение навыков исследования помехоустойчивости (ПУ) радиоэлектронных систем (РЭС) при действии естественных шумов и организованных помех.
Формируемые компетенции или их части: ПК-2, ПК-5, ПСК-6.3.
120
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]