Исследование согласованного фильтра дискретных сигналов известной формы

Федеральное агентство связи

Сибирский Государственный Университет Телекоммуникаций и Информатики

Межрегиональный центр переподготовки специалистов

Лабораторная работа №3

По дисциплине: «Общая теория связи»

Исследование согласованного фильтра дискретных сигналов известной формы.

Выполнил:

Группа:

Вариант: 21

Проверил:

Новосибирск, 2014 г

Цель работы

Экспериментальное исследование характеристик сложных дискретных сигналов и особенностей их приёма согласованным фильтром.

Лабораторное задание

1. Ознакомиться с особенностями экспериментального исследования на ЭВМ приёма дискретных сигналов согласованным фильтром (СФ).

2. Исследовать связь между импульсной характеристикой СФ и видом сигнала, с которым он должен быть согласован.

3. Исследовать форму сигнала на выходе согласованного фильтра при подаче на его вход различных сигналов (согласованного и несогласованного с фильтром, в том числе и инвертированного).

4.Исследовать влияние искажения элементов входной дискретной последовательности на изменение формы сигнала на выходе СФ (основного пик-выброса и боковых выбросов).

Описание лабораторной установки

Лабораторная установка выполнена в виде программно управляемой модели на ПЭВМ в составе штатного оборудования (процессор, дисковод, дисплей, принтер). Краткое описание структурной схемы исследуемого оптимального (согласованного) фильтра, изображенного на рисунке 1, приводится ниже.

[pic 1]

Рис.1. Структурная схема согласованного фильтра

Импульсы последовательности Баркера (n=9), длительностью T=n⋅τи 
поступают на линию задержки, имеющую отводы через каждые τи , и далее через инвертирующие или не инвертирующие устройства (в соответствии с формой последовательности) на сумматор. Сигнал на выходе суммирующего
устройства после 2⋅n тактовых интервалов τи имеет вид функции корреляции входной последовательности. Для обнаружения сигнала на выходе фильтра может устанавливаться решающее устройство (РУ), в котором сигнал на выходе сумматора сравнивается с пороговым уровнем и принимается решение о присутствии на входе фильтра (да) или отсутствии (нет) данной последовательности Баркера.

Выполнение работы

1.Исследовать связь между импульсной характеристикой согласованного фильтра и видом сигнала, с которым он должен быть согласован.

В качестве исходного сигнала используем дискретные кодовые последовательности из элементов [pic 2]длиной n, которые получим путём перевода последовательности из двух десятичных чисел, определяющих месяц и день рождения, в двоичную форму и последующей замены символов «0» на символы «-1». Такой дискретный сигнал будет содержать 9 двоичных разрядов. Для даты (10.08.) структура сигнала будет иметь вид: 100001010 (месяц:  - 1000, число: 8 – 01010).

После замены в этой последовательности символов «0» на символы «-1» окончательно будет сигнал вида s(t) = 1,-1,-1,-1,-1,1,-1,1,-1.  Данный сигнал и используется для последующих предварительных расчётов и выполнения лабораторной работы в соответствии с методическими указаниями к ней.

Для выбранной последовательности S(t) найдём требуемую импульсную характеристику g(t) фильтра, который должен быть согласован с S(t). Функция g(t) является зеркальным отображением сигнала S(t), т.е.

g(t)=-1,1,-1,1,-1,-1,-1,-1,1.