Проектирование защищенных радиотехнических систем. Согласованная фильтрация

Согласованные фильтры могут быть аналоговыми и дискретными. Многочастотные ШПС обрабатываются в многоканальных СФ, а для составных сигналов типа ФМШПС используют СФ, которые строятся на основе многоотводной линии задержки (МЛЗ). В качестве МЛЗ применяют отрезки коаксиального кабеля, ультразвуковые линии задержки с использованием поверхностных акустических волн (ПАВ). Известны также дискретно-аналоговые СФ на приборах с зарядовой связью (ПЗС). Полоса пропускания МЛЗ должна быть не меньше ширины спектра ШПС.

Если в дискретном СФ отсчеты преобразовать с помощью АЦП в кодовые группы, то фильтр превращается в цифровой СФ. Для реализации цифровых СФ предполагается использовать специализированные большие и сверхбольшие интегральные микросхемы (БИС и СБИС). Согласованный фильтр обладает свойством инвариантности относительно амплитуды, временного положения и начальной фазы сигнала. На рис.15 представлен аналоговый линейный СФ на многоотводных линиях задержки (МЛЗ).

Рис. 15. Согласованный фильтр

Подобный метод приема можно использовать тогда, когда известны форма сигнала U_k (t), момент начала и окончания интервала [0,Т] и несущая частота ВЧ колебания. Неизвестна только начальная фаза несущей, но она одинакова у всех элементов составного сигнала. В этом случае говорят о некогерентном приеме с когерентным накоплением. Некогерентность приема связана с тем,что на вход стробирующего устройства СУ подается не сам сигнал, а его огибающая. Таким образом, СФ реализует оптимальный метод приема известного сигнала с неопределенной фазой.

Наиболее сложной технической проблемой при реализации рассмотренного согласованного фильтра является построение прецизионной многоотводной линии задержки: точность выполнения отводов должна обеспечивать погрешность задержек не более 4-6 % от периода опорного гармонического сигнала, что является весьма жестким требованием. Поэтому часто согласованную фильтрацию выполняют после фазового детектирования фазоманипулированного сигнала на видеочастотах. В этом случае в качестве линии задержки можно использовать их дискретные аналоги – тактируемые сдвиговые регистры.