43 Согласованные фильтры

С поступлением на вход линейного фильтра единичного импульса σ(t) на выходе возникает отклик h(t) называется импульсной характеристикой фильтра. Пусть на вход линейного фильтра с импульсной характеристикой h(t) подаётся сигнал Si(t) действ в интервале [0, T]. Тогда вых сигнал U(t) определяем сверкой

Сходство интеграла в сверке с интервалом корреляции показывает, что для осущ. оптимального приёма сигналаy(t)=S_i(t-t₀)+n(t) достаточно пропустить его через фильтр с импульсной характеристикой h(t)=a S_i(t-t₀), где a, t₀ – зафиксир значения вых сигнала в момент окончания сигнала на его входе в момнт . Такой фильтр называется согласованным с сигналомS_i(t), вып условие

Импульсная характеристика сф h(t) представляет собой зеркальное отображение S(t), с кот фильтр согласован

где – компл–сопряж спектр сигналаSi(t).

Из (1) => ампл-частот характеристика фильтра, т. е. ампл опред спектром сигналаSi(t). ФЧХ схемы обратна по знаку фазовой характеристике φ(ω) сигнала Si(t) и равна где ωT – задержка сигнала на время T. В соотв с рисунком можно утверждать, что h(t) и Si(t) как функции времени состоят из одних и тех же частотных состовляющих, но фазы этих состовляющих, обратных h(t), противоположны фазовым составляющим Si(t). При подаче на вход такого фильтра сигнала Si(t) со спектром на его выходе получается сигнал. Это значит, что усиливается спектр составляющих с большими амплитудами и подавляет составляющие с малыми амплитудами. Т. О. сф не сохраняет форму входного сигналаSi(t).

Согласованный фильтр для прямоугольного видеоимпульса. Фильтр, согласованный с радиоимп-ом.Исп. видео имп-с (рис 1). Рассм. Задачу построения ф-ра, согл этим импуль-ом. Спектр V(t) опрпрямым преобраз-ем Фурье.

С.Ф. имеет передаточную ф-ию, Передаточная ф-ия полностью совпадает со спектральной плотностью прямоугольного видео импульса.

Передаточная ф-ия вкл. в себя 2 простые ф-ии частоты. ,;

Замектим , чтом.б. реализована с пом. интегрир. цепи,представл. на рис.2.Ф-иясоотв. паралл. Цепь линией задержки на время Т и вычитающего устр-ва временная диаграмма работы фильтра при идеальной работе интегрирующей цепи:

Фильтр, согласованный с радиоимпульсом.

,

;

Пусть нужен фильтр соглас с рад. импульсом рис.5.Пользуясь преобр. Фурье запишем определ.для спектр.плотности напряж.сигналаV(t).Передатачная ф-ия фильтра равна.

1 Роль связи в управлении железнодорожным транспортом. Виды связи, применяемые на железнодорожном транспорте.

2. Обобщенная структурная схема системы передачи информации, назначение блоков, принцип работы.

3. Классификация сигналов. Математические модели сигналов и их характеристики.

4. Энергия и мощность сигнала.

5. Спектральный анализ периодических сигналов. Условия Дирихле. Ряд Фурье.

6. Спектральный анализ непериодических сигналов. Преобразование Фурье. Равенство Парсеваля.

7. Представление непрерывных сигналов выборками. Теорема Котельникова. Влияние частоты дискретизации на возможность восстановления сигнала с помощью фильтра.

8. Процесс интерполяции непрерывного сообщения. Простейшие виды интерполяции алгебраическими полиномами.

9. Корреляционный анализ. Корреляционная функция, ее свойства. Вычисление корреляционной функции одиночного импульса и периодического сигнала.

10. Взаимная корреляционная функция, ее свойства. Вычисление взаимной корреляционной функции сигналов.

11. Случайные процессы. Реализация случайного процесса. Законы распределения случайных процессов.

12. Статистическое кодирование. Кодирование алфавита источника информации кодом Фано-Шеннона и Хаффмена. Избыточность, коэффициент сжатия и информативность сообщений.

13. Помехоустойчивое кодирование. Повышение верности в одностороннем и двустороннем каналах передачи.

14. Блочные систематические коды, свойства и способы представления.

15. Коды Хэмминга, свойства. Структурная схема кодера и декодера, принцип работы.

16. Общие свойства и способы представления циклических кодов. Структурная схема системы передачи, использующая циклический код.

17. Модуляция сигналов. Разновидности носителей сообщений, временная и спектральная характеристики. Классификация видов модуляции.

18. Аналоговые виды модуляции. Амплитудная модуляция. Амплитудно-модулированное колебание, временная и спектральная характеристики.

19. Аналоговые виды модуляции. Амплитудный модулятор.

20. Аналоговые виды модуляции. Демодулятор АМ-сигналов.

21 Аналоговые виды модуляции. Балансная модуляция. Балансно-модулированное колебание, временная и спектральная характеристики. Модулятор и демодулятор БМК.

22. Аналоговые виды модуляции. Однополосная модуляция. Методы формирования одной боковой полосы частот АМ-колебания.

23. Аналоговые виды модуляции. Угловая модуляция. Временные характеристики фазо-модулированных и частотно-модулированных колебаний. Индекс фазо-модулированного колебания и девиация фазы. Индекс частотной модуляции и девиация частоты.

24. Спектры фазо-модулированных и частотно-модулированных колебаний.

25. Аналого-импульсные виды модуляции. Амплитудно-импульсная модуляция: АИМ-1 и АИМ-2. Модуляторы и демодуляторы АИМ сигналов.

26. Широтно-импульсная модуляция: ШИМ-1 и ШИМ-2. Спектральное представление ШИМ-сигнала. Модуляторы ШИМ-сигналов.

27. Фазо-импульсная модуляция. Модуляторы ФИМ-сигналов.

28. Частотно-импульсная модуляция. Детекторы ЧИМ-сигналов.

29. Цифровые виды модуляции. Импульсно-кодовая модуляция. Дискретизация, квантование и кодирование.

30. Дифференциальная ИКМ. Структурная схема системы передачи с предсказанием. Структурная схема линейного предсказателя, принцип работы. Адаптивная дифференциальная ИКМ.

31. Дельта-модуляция. Принцип формирования сигнала дельта-модуляции. Адаптивная дельта-модуляция.

32. Дискретные виды модуляции. Способы двухпозиционной (однократной) модуляции. Позиционность сигнала, кратность модуляции.

33. Однократная абсолютная фазовая манипуляция. Фазовый манипулятор.

34. Детектор ФМ_н-сигналов.

35. Манипулятор однократной относительной фазовой манипуляции.

36. Демодулятор сигналов с однократной ОФМ_н.

37. Модуляция шумоподобных сигналов-переносчиков. Модулятор и демодулятор шумоподобных сигналов.

38 Принципы построения многоканальных систем передачи. Теоретические предпосылки разделения каналов. Частотное разделение каналов.

39. Фазовое разделение каналов. Модулятор и демодулятор сигналов ДОФМ_н.

40. Временное разделение каналов. Структурная схема многоканальной системы передачи с временным разделением каналов. Формирование группового сигнала.

41. Оптимальный прием сигналов. Задачи и критерии оптимального приема.

42. Структурная схема приемника при полностью известных сигналах, принцип работы.

43 Согласованные фильтры. Импульсная характеристика согласованного фильтра. Согласованный фильтр для прямоугольного видеоимпульса и радиоимпульса.