Исследования cогласованного фильтра

В качестве примера приведем все примитивные многочлены для n=5:

f1(x)=x5Åx3Å1,

f2(x)=x5Åx2Å1,

f3(x)=x5Åx4Åx3Åx2Å1,

f4(x)=x5Åx4Åx3Å1,

f5(x)=x5Åx4Åx2Å1,

f6(x)=x5Åx3Åx2Å1.

Любой из них может быть использован для получения М-последовательности.

Так, для многочлена f(x)=x5Åx3Å1 правило кодирования xi=xi-3Åxi-5.

Заметим, что чем больше членов содержится в многочлене f(x), тем сложнее генератор.

Учитывая, что М-последовательности нашли наиболее широкое применение в технике связи, укажем их основные свойства.

1. М-последовательность с периодом 2n-1 содержит все возможные комбинации n - значных двоичных чисел, за исключением нулевой.

2. Число единиц в последовательности на единицу больше числа нулей, причем появление единицы и нуля для постороннего наблюдателя, не знающего закон формирования последовательностей, случайно во времени. В частности, этому свойству М-последовательности обязаны и другим названиям - псевдослучайные последовательности.

3. Результат почленного суммирования М-последовательности с этой же последовательностью, но сдвинутой на i символов, где i=1,2,...L-2, представляет собой исходную последовательность, но сдвинутую на некоторое другое число символов,

Описание лабораторной установки

Функциональная схема установки приведена на рис. 3

Рисунок 3

Она состоит из генераторов ГМП, вырабатывающего М-последовательность 111100010011010, 111..., смесителя СМ,  согласованного фильтра СФ и решающего устройства РУ.

Согласованный фильтр (рис. 4) состоит из линии задержки с отводами, совокупности инверторов, суммирующего устройства и фильтра, согласованного с одиночным видеоимпульсом (ОВИ) длительностью, равной длительности t0 элементарного импулься М - сигнала.

Рисунок 4

Шаг задержки между двумя соседними отводами рамен t0. Инверторы подключены таким образом, что при появлении последующего импульса М - сигнала на входе согласованного фильтра все импульсы на входе суммирующего устройства оказываются положительными.

При этом напряжение на выходе фильтра достигает максимального значения, а импульсная характеристика описанного фильтра является зеркальным отображением сигнала.

Решающее устройство представляет собой спусковую схему, которая в момент отсчета может принимать одно из двух состояний.

В лабораторной установке предусмотрена подача на вход согласованного фильтра двух полезных сигналов (противоположных по знаку), подключение генератора шума и генераторов помеховых сигналов, имеющих структуру, подобно структуре полезного сигнала.

Порядок выполнения работы

1. Включить необходимые приборы и источники питания.

2. Просмотреть и зарисовать осциллограммы полезных сигналом.

3. Просмотреть и зарисовать импульсную характеристику фильтра.

4. Просмотреть и зарисовать осциллограммы напряжений на выходе фильтра в отсутствие шума.

5. Просмотреть и зарисовать осциллограммы полезных сигналов при наличии шума.

6. Просмотреть и зарисовать осциллограммы напряжений на выходе фильтра при различной мощности шума на входе согласованного фильтра.

7. Снять зависимость вероятности ошибки от отношения сигнал/помеха на входе фильтра.

8. Посмотреть и зарисовать осциллограммы посторонних сигналов.

9. Посмотреть и зарисовать осциллограммы напряжений на выходе фильтра при подаче посторонних сигналов.

Домашнее задание

1. Рассчитать и построить корреляционные функции:

одиночного полезного сигнала;

переодического полезного сигнала.

2. Рассчитать и построить взаимные корреляционные функции:

одиночного полезного и одиночного “чужого” сигнала;

периодического полезного и периодического ”чужого” сигналов.

 В качестве “чужого” сигнала используется полезный сигнал с реверсивным порядком следования сигналов.

Отчет о работе

1. Структурная схема лабораторной установки (включая схему согласованного фильтра).

2. Наблюдаемые осциллограммы напряжений, экспериментальные зависимости и результаты измерений.

3. Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1.    Что такое согласованный фильтр?

2.     От чего зависит отношение сигнал/помеха на выходе согласованного фильтра?

3.     Какова комплексно - частотная характеристика частотного фильтра?

4.     Поясните механизм работы согласованного фильтра.

5.    Какова форма напряжения на выходе согласованного фильтра?

6.     Какова импульсная характеристика согласованного фильтра?

7.     Поясните, почему значение t0 должно быть больше или равно длительности сигнала.

8.     Покажите, что импульсная характеристика рассматриваемого согласованного фильтра является зеркальным отображением сигнала.

Литература

1.    Акимов П. С., Дядюнов Н. Г., Сенин А. И. Теория связи. Ч. 2. М.: МВТУ, 1973. 142 с.

2.     Тихонов В. И. Оптимальный прием сигналов. М.: Радио и связь, 1983. 320 с.

[1] Функция f(S1,...Sn), принимающая только два значения (0 или 1) и определенная на всех двоичных n - значениях набора, называется булевой.

[2] Многочлен f(x) степени n называется примитивным, если  он делит двучлен x2n-1Å1 и не делит никакой двучлен xNÅ1  при N<2n-1.

1	2	3

Copyright © Radioland. Все права защищены.
Дата публикации: 2004-09-01 (190 Прочтено)