 |
|
1. Исходные данные |
Рисунок 1 – Функциональная схема анализируемого устройства
Она содержит последовательно соединённые первый безынерционный усилитель, узкополосный фильтр, нелинейную цепь, второй безынерционный усилитель и фильтр низкой частоты. Совокупность первого безынерционного усилителя и узкополосного фильтра представляет собой резонансный усилитель промежуточной частоты (УПЧ), который предназначен для выделения полезного сигнала из шумов. Выделение информационного сообщения, заложенного в амплитуду сигнала, осуществляется нелинейной цепью, в качестве которого используется амплитудный линейный детектор.
Второй безынерционный усилитель и ФНЧ, являются усилителем нижних частот и предназначены для усиления информационного сообщения и его выделения из шумов.
На вход анализируемого устройства (рисунок 1)
воздействует аддитивная смесь шума с энергетическим спектром W0 и сигнала 
т.е.
;
Задача сводится к оценки помехоустойчивости.
Полоса
пропускания УНЧ 
Энергетический
спектр шума 
Амплитуда сигнала
Частота
сигнала 
Полоса
пропускания УПЧ 
Коэффициент
усиления УПЧ 
Коэффициент
усиления УНЧ 
|
|
|
Амплитудно-частотные характеристики УПЧ и УНЧ |
АЧХ УПЧ:
АЧХ УНЧ:
2. Расчет УПЧ
|
а) найдем энергетический спектр сигнала |
|
|
|
на выходе УПЧ |
|
|
где W(w) энергетический
|
|
спектр сигнала на входе УПЧ. Для его нахождения применим прямое преобразование Фурье:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 1 - Энергетический спектр сигнала на выходеУПЧ. |
|
б) энергетический спектр шума на выходе УПЧ. |
|
|
|
|
|
Рисунок 2 - Энергетический спектр шума на выходе УПЧ |
|
в) энергетический спектр суммарного процесса на выходе УПЧ. т.к. УПЧ линейный элемент и для него справедлив принцип суперпозиции то |
|
|
|
|
|
Рисунок 3 - Энергетический спектр суммарного сигнала на выходе УПЧ |
|
Корреляционная функция на выходе УПЧ. |
|
а) Корреляционная функция сигнала на выходе УПЧ (по т..Винера-Хинчина): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нормированная АКФ сигнала на выходе УПЧ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 4 - Нормированная АКФ сигнала на выходе УПЧ |
|
б) Корреляционная функция шума на выходе УПЧ (используя преобразование Виннера-Хинчина) |
|
|
|
Нормированная АКФ шума на выходе УПЧ: |
|
|
|
Рисунок 5 - Нормированная АКФ шума на выходе УПЧ |
|
в) |
|
Суммарная АКФ на выходе УПЧ: |
|
(используем принцип суперпозиции справедливый для УНЧ) |
|
|
|
Нормированная суммарная АКФ на выходе УПЧ: |
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 6 - Нормированная суммарная АКФ на выходе УПЧ: |
|
Выражение для огибающей суммарной АКФ на выходе УПЧ: |
|
|
|
нормированная огибающая суммарной АКФ: |
|
|
|
|
|
Рисунок 7 - нормированная огибающая суммарной АКФ |
|
Значение времени корреляции и ширины энергетического спектра шума на выходе УПЧ. |
|
а) время корреляции |
|
|
|
|
|
|
|
б) эффективная ширина спектра шума на выходе УПЧ |
|
|
|
|
|
|
|
Отношение несущая/шум на выходе УПЧ: |
|
Дисперсия шума |
|
Среднюю мощность
сигнала равняется значению автокорреляционной функции при |
|
|
|
|
|
Напряжение на выходе УПЧ |
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
по мощности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Расчет Амплитудно-Линейного Детектора (АЛД)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
:
-средние
мощности полезного сигнала и шума.
