Курсовик2 / P1

0

Введение.

В приемниках, предназначенных для обнаружения, а также разрешения и оценки параметров сигналов, форма которых заранее известна (например, в приемниках импульсных радиолокационных станций), одной из важнейших составных частей является устройство, максимизирующее отношение сигнал/шум (с/ш). Такие устройства реализуются в виде корреляторов либо в виде линейных фильтров, называемых согласованными, коэффициент передачи которых определяется спектральными характеристиками обнаруживаемого сигнала действующего на входе шума.

Широкое применение в современных радиотехнических системах иных сигналов и их корреляционной обработки требует от современного радиоинженера хорошего владения теорией согласованной фильтрации и обладания практическими навыками анализа и синтеза согласованных фильтров.

Цель настоящей курсовой работы - углубление представлений о методах и возможностях согласованной фильтрации сигналов, а также привитие соответствующих практических навыков в процессе решения конкретной задачи, включающей элементы синтеза и анализа согласованного фильтра.

Постановка задачи.

1. В качестве входного сигнала u(t) в курсовой работе рассматривается видеоимпульс, заданный на интервале [0, Т₂] двумя отрезками прямых, как показано на рис.1.

t, мкс

U, В

Рис. 1 Заданный сигнал.

2. В качестве шумового сигнала в курсовой работе рассматривается стационарный случайный процесс в виде квазибелого шума, спектр мощности которого ограничен частотой f_гр. В диапазоне  2 f_гр спектр мощности этого шума равен W₀.

3. Задание на курсовую работу заключается в следующем.

а) Рассчитать спектральную плотность входного сигнала и определить комплексный коэффициент передачи согласованного с ним фильтра.

б) Синтезировать структурную схему согласованного фильтра и рассчитать форму напряжений в различных ее точках при воздействии на вход импульса напряжения, имеющего вид дельта-функции.

в) Рассчитать форму выходного напряжения при воздействии на вход фильтра заданного сигнала.

г) Проанализировать эффективность действия согласованного фильтра, рассчитав выигрыш в отношении с/ш, который он дает для сигнала.

д) Рассчитать спектр мощности шума на выходе согласованного фильтра.

е) Исследовать прохождение сигнала и шума через квазиоптимальный фильтр в виде RC-фильтра нижних частот:

• найти оптимальные значения постоянной времени RC-фильтра, при котором соотношение с/ш на его выходе достигает максимума;

• определить выигрыш в отношении с/ш, который дает квазиоптимальный фильтр, и сравнить его с величиной, полученной для согласованного фильтра;

• рассчитайть амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики (АЧХ и ФЧХ) квазиоптимального фильтра с оптимальной постоянной времени, а также спектр мощности шума на его выходе.

0