2015-01-21
930
Работа «Согласованная фильтрация сигналов известной формы» предназначена для изучения работы фильтров, согласованных с различными сигналами по их форме. Она содержит шесть заданий:
1. Исследование фильтра, согласованного с одиночным прямоугольным видеоимпульсом.
2. Исследование фильтра, согласованного с прямоугольным радиоимпульсом.
3. Исследование фильтра, согласованного с семиэлементным кодом Баркера.
4. Исследование трансверсального двоичного фильтра в режимах формирования сложного двоичного сигнала и его согласованной фильтрации.
5. Исследование трансверсального аналогового фильтра в режимах формирования аналогового сигнала произвольной формы с ограниченным спектром и его согласованной фильтрации.
6. Исследование фильтра, согласованного с ЛЧМ радиоимпульсом.
Согласованные фильтры (СФ) для разных сигналов можно выбрать с помощью раскрытия пункта меню «Выбор СФ» (рис. 39) в виде: 1) набора СФ (рис. 40),
2) двоичного (рис. 41),
3) аналогового (рис. 42)
трансверсальных фильтров (ТФ). В первом случае имеется возможность изменения вида и параметров сигналов и соответствующих им СФ. Для выбора момента to максимума реакции СФ служит движковый регулятор «to». Нажатием кнопки «Ш» включается внутренний генератор шума, эффективное напряжение которого регулируется движковым регулятором «Uш.эфф» и добавляется к сигналу.
|
|
|
При выборе трансверсальных структур верхние фильтры используются в качестве формирователей сигналов, а нижние в качестве согласованных с этими сигналами фильтров. Перестройка фильтров осуществляется движковыми регуляторами в цепях отводов линий задержки (ЛЗ). При включенной опции «Авт. соглас-ие» согласованный фильтр автоматически настраивается «зеркально» по отношению к фильтру-формирователю сигнала, т. е. становится согласованным именно с этим сигналом.
 |
Задание 1
Исследуйте фильтр, согласованный с одиночным прямоугольным видеоимпульсом длительностью 0,7 мс. Для этого наблюдайте и зафиксируйте осциллограммы, спектрограммы сигналов и АЧХ СФ в следующем порядке по каналам:
1) исходный сигнал «Прям.»),
2) импульсную характеристику g(t) СФ,
3) реакцию СФ на «свой» сигнал («Прям.»),
4) реакцию СФ на «чужой» сигнал – пачку из 6 двуполярных П-импульсов длительностью 0,1 мс каждый («П_П_П»).
Обратите внимание на различие значений реакций СФ на сигналы по пп. 3 и 4 в моменты to = 0,7 мс.
Комментарии и выводы
Импульсная характеристика согласованного фильтра (СФ) (его реакция на воздействие в виде дельта-импульса) является зеркальным отображением сигнала, с которым он согласован, относительно момента времени t 0 /2.
|
|
|
Амплитудно-частотная характеристика СФ с точностью до коэффициента повторяет огибающую амплитудного спектра сигнала, с которым он согласован.
Реакция СФ на «свой» сигнал с точностью до коэффициента совпадает с его корреляционной функцией, смещенной на t 0.
Значения реакции СФ в момент времени tо на «чужие» сигналы всегда меньше, чем на «свой» (при условии равенства их энергий).
Аналитические выражения характеристик СФ:
импульсная характеристика
,
передаточная функция
,
АЧХ
,
ФЧХ
,
отклик СФ на «свой» сигнал
.
