Указания по выполнению лабораторной работы

Цель работы:

Исследование автокорреляционных (АКФ) и взаимнокорреляционных функций (ВКФ) сигналов и помех

Содержание работы

• ознакомление с макетом и методом экспериментального определения АКФ и ВКФ случайных и детерминированных процессов;

• получение АКФ синусоидального сигнала и использование её для калибровки линии задержки;

• АКФ флюктуационных процессов с различной шириной энергетического спектра. Определение ширины спектра по АКФ;

• АКФ смеси синусоидального сигнала и шума. Определение отношения мощностей сигнал / шум при анализе АКФ;

• АКФ видеоимпульса. Определение длительности импульса по АКФ;

• АКФ радиоимпульса. Определение параметров импульса по АКФ;

• ВКФ видеоимпульсов;

• ВКФ радиоимпульсов;

• ВКФ процессов, образованных смесью сигнала и шума.

Описание лабораторной установки.

В лабораторную установку входят коррелометр, имитатор сигналов и шума, источник питания и контрольные осциллографы. Функциональная схема установки показана на рис. 6.

Рис. 6. Функциональная схема лабораторной установки.

Описание коррелометра.

В состав коррелометра входит линия переменной задержки, умножитель, интегратор и индикатор. Линия задержки выполнена из LC – звеньев, имеет полосу пропускания f = 2 Мгц, число отводов n = 45. В качестве интегратора используется RC - цепь с постоянной времени _инт = 2 сек. Индикатором служит стрелочный прибор М24, на входе которого имеется усилитель постоянного тока.

Конструктивно коррелятор выполнен в трёх блоках: «перемножитель» (состоит из входных согласующих каскадов, умножителя и интегратора ), «индикатор» и «линия задержки».

Чтобы снять автокорреляционную функцию случайного процесса, надо подать его одновременно на оба входа коррелометра («вход 1» и «вход 2» блока «перемножитель» ) и, перемещая щуп по отводам линии задержки, регистрировать показания индикатора.

Снятие функции корреляции нужно производить по возможности быстро. Каждую точку надо отсчитывать сразу же, как только стрелка прибора остановится в новом положении. Иногда она не устанавливается в точке, а колеблется в некотором диапазоне. В этом случае отсчитывается точка, находящаяся посередине между крайними положениями колеблющейся стрелки.

Чтобы уменьшить ошибки измерения корреляционной функции, нужно правильно выбрать предел измерений индикатора. В процессе снятия каждой кривой стрелка индикатора должна проходить почти всю шкалу. Для выполнения этого условия надо заранее представлять вид кривой и произвести «нормировку» шкалы индикатора по характерным точкам этой кривой.

При снятии взаимно корреляционной функции двух процессов один из них подаётся на «вход 1», а другой – «вход 2» коррелометра.

Функциональная схема установки

Лабораторная установка состоит из макета для исследований, источника питания и осциллографа с коммутацией его входов. Функциональная схема макета изображена на верхней панели макета. Макет содержит генератор шума, генератор непрерывного синусоидального сигнала, генератор импульсов (видео- и радио-), коррелятор и измерительный прибор. Генератор импульсных сигналов вырабатывает исходные импульсы и задержанные. Исходные видеоимпульсы используются также для синхронизации осциллографа при его работе в режиме с внешним запуском.

Коррелятор состоит из линии задержки, перемножителя и интегратора. Ненормированный выходной сигнал коррелятора подаётся на стрелочный измерительный прибор. Переменная задержка процесса, подаваемого на один из входов перемножителя, осуществляется перемещением щупа по отводам линии задержки.

Получив разрешение преподавателя, можно приступить к выполнению лабораторной работы в следующем порядке.