Анализ радиотехнического тракта с согласованным фильтром

ЗАДАНИЕ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

по курсу «Радиотехнические цепи и сигналы»

 Тема - «Анализ радиотехнического тракта с согласованным фильтром»

Объектом исследования является радиотехнический тракт, включающий квазиоптимальный полосовой фильтр, детектор и согласованный фильтр для последовательности видеоимпульсов при воздействии суммы сигнала и помехи.

Сигнал задан в виде последовательности  N  радиоимпульсов длительностью  t_и с прямоугольной огибающей с амплитудой A и гармоническим заполнением с частотой  f₀, расположенных либо на равных расстояниях (с интервалом  Т), либо с нарастающими или с убывающими интервалами.

Аддитивная помеха задана в виде гауссова квазибелого шума со среднеквадратическим значением  σ  и полосой F_m .

Входной квазиоптимальный фильтр представляет собой полосовой фильтр (либо второго порядка (колебательный контур), либо с прямоугольной АЧХ), полоса пропускания которого выбирается из условия максимума отношения сигнал/помеха.

Детектор представляет собой нелинейный элемент с заданной проходной характеристикой (4 вида) с последующим фильтром нижних частот (RC-цепь первого порядка).

В состав согласованного фильтра входит согласованный фильтр для одиночного видеоимпульса и накопитель последовательности импульсов, получившихся после детектирования радиоимпульсов на выходе квазиоптимального входного фильтра. Для квазипериодической последовательности в качестве такого согласованного фильтра можно использовать рециркулятор (рекурсивный фильтр первого порядка). Для последовательностей с разными интервалами – нерекурсивный фильтр (трансверсальный) в виде линии задержки с отводами. При этом вместо согласованного фильтра для одиночного видеоимпульса можно использовать квазиоптимальный фильтр нижних частот с оптимальной по критерию отношения сигнал/помеха полосой.(то что синим не надо)

Содержание задания

1.  Составить и изобразить структурную и функциональную схемы исследуемого тракта.

2.  Определить оптимальные значения полос пропускания квазиоптимальных фильтров (аналитически и численно).

3.  Рассчитать среднеквадратическое значение помехи на выходах звеньев тракта.

4.  Определить форму сигнала на выходах всех звеньев тракта и определить амплитудные (пиковые) значения сигнала на этих выходах.

5.  Найти отношения сигнал/помеха на выходах всех звеньев тракта и сравнить его с оптимальным значением (для согласованного фильтра при когерентном накоплении радиоимпульсов).

6.  Изобразить временные и спектральные диаграммы совокупности сигнала и помехи на входе тракта и на выходах всех функциональных узлов тракта (можно использовать моделирование).

7.  Сделать выводы по полученным результатам.

8.  Привести список использованной литературы.

Варианты задания

Номер варианта задается в виде трех чисел. Первое – вид сигнала, второе – вид нелинейного элемента, третье – номер колонки числовых параметров.

Сигналы:

1.  Пачка N  радиоимпульсов длительностью  t_и  с прямоугольной огибающей и гармоническим заполнением с частотой f₀, расположенных либо на равных расстояниях с интервалом  Т .

2.  Пачка  Nтаких же радиоимпульсов с нарастающими интервалами                                                   T_i = T + it_и,  i=1,2,3…

3.  Пачка  Nтаких же радиоимпульсов с убывающими интервалами                                                   T_i = T - it_и,  i=1,2,3…

Характеристики и параметры нелинейных элементов:

1.  Линейный односторонний:  z = ay,  y ≥ 0;  z = 0, y < 0.

2.  Квадратичный односторонний: z = by², y ≥ 0;  z = 0, y < 0.

3.  Линейный двусторонний (модульный): z = a│y│.

4.  Квадратичный двусторонний: z = by².

Таблица числовых параметров

Номер варианта	1	2	3	4	5	6	7	8
A , мВ	0,2	0,6	2	2,5	0,6	1,4	2,4	4
N	4	5	6	8	4	5	6	8
Τ , мкс	100	120	200	200	50	70	80	120
τ , мкс	10	15	20	25	5	7	10	12
f0  , МГц	4	3	2	1	8	6	4	2
σ  , мВ	1	2	3	5	1	2	3	5
Fm , МГц	10	7	5	4	20	15	10	7
a	0,2	0,5	1,5	2	0,2	0,5	1,5	2
b ,  1/В	500	1000	3000	4000	500	1000	3000	4000

Расчетно-пояснительная записка должна содержать титульный лист (с указанием номера варианта), исходные данные, введение, основную часть (выводы необходимых соотношений, пояснения к используемым формулам, схемы, расчеты, графики), выводы, список использованной литературы.

Записка сдается на проверку не позднее 14-й недели, защита